PCB Kartları Hakkında 5 Gerçek

PCB Kartları Hakkında 5 Gerçek

PCB kartları, metalle kaplanmış yalıtkan bir malzemeden yapılmış ince kartlardır. Metal daha sonra elektriğin hareket etmesi için yollar oluşturan küçük desenlere kazınır. Kart daha sonra lehim kullanılarak çeşitli metal bileşenlerle monte edilir. Bu, bir devre kartını oluşturur. Birkaç farklı PCB türü vardır.

Bileşenler

Bir PCB yaptığınızda, onu oluşturan farklı bileşenleri göz önünde bulundurmalısınız. Her bileşenin oynayacağı kendi rolü vardır, ancak birlikte tamamen işlevsel bir elektrik sistemi oluştururlar. Bir PCB'nin yaratıcısı olarak, cihaz için doğru olanları kullanmak önemlidir.

Bileşenleri bir PCB kartına monte etmenin birçok yolu vardır. Yöntemlerden biri, bileşenin karttaki bir deliğe takılmasını içeren delikten montajdır. Ardından, bileşen uçları diğer taraftaki karta lehimlenir. Diğer bir yol ise bileşenlerin doğrudan kart üzerine yerleştirilmesini içeren yüzeye montajdır. Bu seçenek kart üzerinde yer tasarrufu sağlar.

Boyut

PCB panolarının boyutu, üretim sürecinde kritik bir karardır. Boyut, bir panelin verimini belirler. Bir kartın kalınlığı da çok önemli bir husustur. PCB'ler için standart kalınlık 1,57 mm'dir. Bununla birlikte, çeşitli alternatifler mevcuttur.

Seçeneklerden biri panelizasyondur. Bu işlem küçük levhalar için yaygındır. Üretici, levhayı daha büyük bir levhadan kesecektir. Levhanın minimum boyutu genellikle 2.0″'dir, ancak küçük levhalar muhtemelen panelizasyon gerektirecektir. Katman sayısı da önemli bir husustur. Standart bir veya iki katmandır, ancak bazı üreticiler 20 katmana kadar çıkmaktadır. PCB kalınlığı hem kartın kendisini hem de tek tek iç katmanların kalınlığını yansıtır. Daha sıkı toleranslar için 0.030 ″ gibi primler vardır.

Fonksiyon

PCB kartları elektroniğin kritik bir parçasıdır. Bir elektrik devresinde gücü yönlendirmek için bir yol sağlarlar ve çok dayanıklıdırlar. Isıya, neme ve fiziksel güce dayanacak şekilde tasarlanmışlardır. Bu, onları çeşitli tehlikeli ortamlarda kullanım için ideal hale getirir. Buna ek olarak, son derece güvenlidirler. Benzersiz tasarımları nedeniyle, aynı anda iki veya daha fazla kontağa yanlışlıkla dokunmak imkansızdır.

Bir PCB yapmak için kullanılan malzemenin performansı üzerinde büyük etkisi vardır. Bir kartın kalınlığı, bakır içeriği de dahil olmak üzere bir dizi faktör tarafından belirlenir. Kalınlık genellikle fit kare başına bakır cinsinden tanımlanır, ancak bu mikrometre cinsinden de ölçülebilir. Tipik bir iki katmanlı PCB, bir tarafta bakır ve diğer tarafta epoksi bazlı bir katmandan oluşur. Bu iki bileşen daha sonra bakır bazlı bir kablolama ile bağlanır.

Renk

PCB kartlarının rengini belirleyen birkaç faktör vardır. Birincisi, insan gözünün renk algısıdır. İnsan gözü kırmızı, mavi ve yeşili beyazdan kolayca ayırt edebilir. İkinci faktör ise üretim sürecidir. PCB'ler için bir dizi farklı renk olsa da, yeşil üretilmesi en kolay olanıdır. Ayrıca diğer renklere göre daha çevre dostudur. Mevcut diğer renkler arasında kırmızı, sarı, mavi ve mor bulunur.

Estetik ve satılabilirlik gibi hususlar da PCB kartlarının renginden etkilenebilir. Örneğin, yarı saydam kartlar ürünlerin daha görünür ve daha çekici olmasına yardımcı olabilir. Ayrıca renk, ısı iletimini ve yansıtıcılığı etkileyebilir. Bu özellikle LED aydınlatma kullanan ürünler için önemli olabilir.

Tarih

PCB panoları ilk zamanlarından bu yana uzun bir yol kat etti. İlk PCB'ler tek taraflıydı, devre bir tarafta ve bileşenler diğer taraftaydı. Bu ilk kartlar, hantal kabloların yerini almada çok etkiliydi ve kullanımları askeri ve diğer uygulamalarda giderek daha fazla tercih edildi. 1950'lerde PCB'lerin geliştirilmesi büyük ölçüde güvenilir iletişim ve silah sistemlerine ihtiyaç duyan devlet kurumlarının sorumluluğundaydı.

1960'ların sonlarında geliştirme süreci önemli ölçüde değişti. Geliştiriciler geleneksel kablolama tekniklerinden "Test için Tasarım" olarak bilinen daha sofistike bir sürece geçtiler. Bu sürecin geliştirilmesi, tasarımcıların tasarımlarını gelecekteki yeniden çalışmaları göz önünde bulundurarak planlamalarını gerektirdi. Ayrıca üretim ve tasarım ekiplerini de ayırdılar.

PCB Pano Çeşitleri

PCB Pano Çeşitleri

PCB kartları birçok türde gelir. Sert, Geleneksel, Çok katmanlı ve Tek taraflı çeşitleri vardır. Her birinin belirli bir amacı ve uygulaması vardır. PCB'ler hakkında daha fazla bilgi edinmek için okumaya devam edin. Bu kartlar, diğerlerinin yanı sıra toplu üretim, radyo, yazıcılar ve katı hal sürücülerinde kullanılır.

Sert PCB'ler

Sert PCB'ler, ilk katman substrat olmak üzere birkaç katmandan oluşur. Tipik olarak bu katman, fenoliklerden ve epoksilerden daha sert olan FR4 fiberglastan yapılır. Ayrıca, verilerin farklı yollar boyunca iletilmesine yardımcı olan bakır folyo içerir.

Sert PCB'ler ağır hizmet ve hafif hizmet uygulamalarında kullanılır ve oldukça dayanıklıdır. Bozulmaya maruz kalmazlar ve yüksek sıcaklıklara ve strese dayanabilirler. Bu onları cihazlar ve elektronik cihazlar için ideal kılar. Ayrıca RoHS uyumludurlar. Ayrıca kolayca onarılabilir ve monte edilebilirler.

Sert PCB'lerin otomotiv endüstrisinde birçok kullanımı vardır. Orta ila büyük boyutlu araçlarda kullanılabilirler. Yüksek sıcaklık laminatları sayesinde devreyi zorlu ortamdan ve motor ısısından korurlar. Ek olarak, AC / DC güç dönüştürücülerinde kullanılabilirler. Sert PCB'ler, uçak aletleri ve yardımcı Güç Üniteleri dahil olmak üzere aviyonikler için de kullanılır.

Sert PCB'ler en yaygın üretilen PCB türüdür. Bunlar, devre kartının deforme olmasını önleyen katı alt tabaka malzemelerinden yapılır. Bir bilgisayar anakartı, sert bir PCB örneğidir. Birçok katmandan oluşur ve tüm bilgisayar parçalarını birbirine bağlar. Sert PCB'ler tek taraflı, çift taraflı ve hatta çok katmanlı olabilir.

Konvansiyonel PCB'ler

Geleneksel PCB'ler, karbon-karbon bağı ile birbirine bağlanmış iki benzen halkasından oluşan aromatik hidrokarbon bileşikleridir. Bu bileşikler on adede kadar klor atomu içerir ve sarımsı reçinelerden viskoz sıvılara kadar çeşitli formlarda bulunabilir. Ortaya çıkan malzemeler mükemmel dielektrik özellikler sergiler ve yüksek sıcaklıklara ve kimyasal bozulmaya karşı dirençlidir. Bu malzemeler ışığın varlığında bozulmaz, bu nedenle çevreye zarar vermeden güvenli bir şekilde bertaraf edilebilirler.

Geleneksel PCB'ler iki ana tipte kategorize edilebilir: sert ve esnek. Sert PCB'ler en yaygın PCB türüdür ve çoğunlukla bir PCB'nin tek bir şekilde kalmasını gerektiren cihazlar için kullanılır. Bu devre kartları tek veya çift katmanlı olabilir. Genellikle esnek PCB'lerden daha ucuzdurlar.

Tek taraflı ve çift taraflı PCB'lerin her ikisinin de avantajları ve dezavantajları vardır. Tek taraflı PCB'lerin tasarımı ve üretimi kolaydır ve toplu siparişlerde düşük bir fiyata satın alınabilir. Orta karmaşıklığa sahip devreler için uygundurlar. Yaygın örnekler arasında güç kaynakları, enstrümantasyon ve endüstriyel kontroller bulunur.

Çok katmanlı PCB'ler

Yüksek teknolojili çok katmanlı PCB'ler, karmaşık endüstriyel kurulumların gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmıştır. Dört, sekiz, on, on iki ve on dört katmanla üretilebilirler. Çok katmanlı PCB'ler, tıbbi ekipman ve askeri donanım gibi sağlamlık gerektiren uygulamalar için uygundur.

Tipik olarak, çok katmanlı PCB'ler bakır ve yalıtım katmanlarından oluşur. Bu kartların uygun şekilde tasarlanması daha iyi elektrik performansı için çok önemlidir. Bununla birlikte, kötü tasarlanmış bir kart veya yanlış malzeme seçimi genel performansı düşürebilir ve daha yüksek emisyonlara ve çapraz karışmaya yol açabilir. Ayrıca, uygun olmayan katmanlar PCB'nin harici gürültüye karşı hassasiyetini artırabilir.

Çok katmanlı bir PCB, standart bir baskılı devre kartından daha pahalıdır. Çok katmanlı kartlar için üretim süreci daha karmaşıktır, ayrıntılı üretim çizimleri ve ek toprak düzlemleri gerektirir. Bu çıktı dosyalarını oluşturmak modern CAD yazılımı ile daha verimlidir. Çok katmanlı bir PCB, tek bir karta daha fazla devre sığdırabilir ve daha fazla alan sağlar.

Tek taraflı PCB'ler

Tek taraflı PCB'ler olarak da bilinen tek taraflı baskılı devre kartları, sadece bir iletken malzeme katmanına sahip bir devre kartı türüdür. Kartın bir tarafı elektronik bileşenlerin monte edildiği, diğer tarafı ise devrenin kazındığı yerdir. Bu tek taraflı kartların üretimi kolaydır ve çift taraflı devre kartlarına göre daha düşük maliyetlidir. Tek taraflı PCB'ler çeşitli elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Tek taraflı PCB kartları çok basit, düşük maliyetli elektrikli cihazlar için kullanılır. Bu cihazlara örnek olarak LED Aydınlatma kartları, radyolar, Zamanlama Devreleri ve güç kaynakları verilebilir. Ancak, tek taraflı PCB'ler karmaşık projeler için önerilmez. Projeniz için yeterli işlevselliği sağlayamayabilirler.

Tek taraflı PCB kartları genellikle prototipler ve hobi projeleri için kullanılır. Hafiftirler ve çeşitli koşullara dayanabilirler. Ayrıca değiştirilmeleri de kolaydır. Avantajlarından bazıları yüksek yoğunluklu montaj, yüksek yoğunluklu eleman montajı ve mekanik sabitlemedir.

Devre Kartı Nasıl Yaptırılır

Devre Kartı Nasıl Yaptırılır

Bir devre kartı yaptırmanın çeşitli yolları vardır. Bir üretici seçmekten kart üzerinde delik açmaya kadar, PCB'nizi oluşturmak için birçok farklı yöntem vardır. İster basit bir prototipe ister gelişmiş bir devre kartına ihtiyacınız olsun, PCB'nizi gerçeğe dönüştürmek için birkaç adım vardır.

Bir devre kartına bilgi ekleme

Bir devre kartına bilgi eklemek çeşitli farklı görevleri içerebilir. Bilgiler, dalga formları veya bileşen değerleri gibi mekanik veya elektriksel olabilir ya da kısa bir devre çalışma açıklaması kadar basit olabilir. Devre kartına eklenebilecek diğer bilgiler arasında ayarlama ve sıcaklık aralıkları yer alır.

Bir devre kartı, birkaç elektronik bileşen içeren baskılı bir karttır. Tipik olarak kazınmış bakırdan yapılır ve iletken olmayan bir tabakaya bağlanır. Temel tasarımlarda, bir devre kartına bağlı bileşenler doğrudan kart üzerine lehimlenir, ancak daha sofistike tasarımlar gömülü bileşenler içerebilir.

Devre kartı üzerinde delik açma

Bir devre kartı üzerinde delik açmak hassasiyet gerektirir. İhtiyacınız olan deliklerin boyutu, konumu ve türü, birlikte çalıştığınız PCB'nin türüne ve monte edeceğiniz bileşenlerin türüne bağlıdır. Delik delme, PCB montajının önemli bir parçasıdır ve devre kartlarını delerken tasarım kurallarına uymak çok önemlidir.

Bir devre kartı üzerinde delik açarken, metal talaşlarının delikleri tıkamasını önlemek için kartı temiz tutmalısınız. Delikler temizlendikten sonra lehim uygulayabilirsiniz. Lehimi deliklerin etrafına sıkıca tutturmak için bir havya kullanın. Bu işlem lehimin karta iyice yapışmasını sağlayacaktır.

Otomatik bir delme makinesi kullanmak istiyorsanız, doğru delme işlemini sağlamak için delme çizelgeleri ve lejantlar kullanabilirsiniz. Bu, üretim sorunlarına yol açabilecek ekstra delikler, eksik delikler veya delik kaymaları gibi sorunlardan kaçınmanıza yardımcı olacaktır.

Bileşenlerin devre kartı üzerine yerleştirilmesi

Bir devre kartı yaptırırken, bileşenlerin uygun alana nasıl yerleştirileceğini bilmek önemlidir. Kartın boyutu, her bir bileşeni yerleştirmek için ne kadar alan gerektiğini belirler ve bir konveyör bant düzeneği, işleme sırasında hasarı önlemek için bileşenlerin kartın kenarından uzağa yerleştirilmesini gerektirir. Aşağıdaki ipuçları, bileşenleri bir devre kartına nasıl yerleştireceğinize karar vermenize yardımcı olacaktır.

Bileşenlerin yerleşimini belirlerken, polariteyi de kontrol etmelisiniz. Her kapasitörün anot ve katodunu ve her IC'nin başını kontrol edin. Ayrıca, delikler ve izler arasındaki boşluğu da kontrol edin. Bir lehim pedi ile bir bakır iz arasındaki mesafeyi de göz önünde bulundurmalı ve üst üste gelmeyeceklerinden emin olmalısınız.

Ayrıca PCB'niz için bir alt tabaka seçmek isteyeceksiniz. Bazı kartlar kırılmaya karşı direnç göstermelerine yardımcı olmak için fiberglas ile yapılırken, diğerleri elektrik sinyallerini iletmelerine yardımcı olmak için bakır folyo veya tam bakır kaplama ile yapılır.

PCB üreticisi seçimi

Bir PCB üreticisi seçerken göz önünde bulundurulması gereken birçok faktör vardır. İlk olarak, şirketin tesislerine ve yeteneklerine baktığınızdan emin olun. Ardından, ürününüz için pazarı belirleyin. Kuzey Amerika'ya satış yapıyorsanız, Avrupa veya Asya'ya satış yaptığınızdan farklı bir PCB üreticisi arıyor olabilirsiniz.

Bir PCB üreticisi seçerken göz önünde bulundurulması gereken bir diğer önemli faktör de şirketin deneyimidir. Bu, PCB'lerinizi zamanında üretecek bilgi ve uzmanlığa sahip bir şirket seçmenize yardımcı olacaktır. İkinci olarak, yeterince büyük bir üretim hacmi ve makul bir fiyat sunan bir şirket seçtiğinizden emin olun.

Üçüncü olarak, PCB üreticisinin uygun sertifikalara sahip olduğundan emin olun. Üretim süreçlerinin eşit olmasını sağlamak için ISO 9001 veya ISO 14001 sertifikalarını arayın. Bu sertifikalara sahip bir PCB üreticisi kullanmak, en yüksek kaliteyi ve tutarlılığı sağlamanıza yardımcı olacaktır.

Bir Devre Kartı Nasıl Birleştirilir

Bir Devre Kartı Nasıl Birleştirilir

Lehimlemeye başlamadan önce bir şematik tasarım oluşturmalısınız. Bu, ihtiyacınız olan bileşenleri seçmenize ve doğru yerleşimi seçmenize yardımcı olacaktır. Süreçte size yardımcı olması için bir alma ve yerleştirme makinesi de kullanabilirsiniz. Şemayı ve bileşenleri seçtikten sonra kartı monte etmeye başlayabilirsiniz.

Şematik tasarım oluşturma

Elektronik bir devre için bir tasarımınız varsa, bir şematik tasarım oluşturmanız gerekecektir. Bu diyagramlar, bileşenler, konektörler ve pimler dahil olmak üzere yoğun bilgi içerir. Etiketlenmeli ve doğru sırada düzenlenmelidirler. Bu diyagramlar elektronik ve devreleri bilen kişiler tarafından kullanılır.

Şemalar, özellikle baskılı devre kartları tasarlamak için yapılmış bir elektronik CAD sisteminde oluşturulur. Şematik, elektronik devrenin bir diyagramıdır ve farklı bileşenleri temsil etmek için endüstri standardı semboller ve gösterimler kullanır. Her fiziksel bileşenin şema üzerinde tanımlayıcı bir sembolü olacaktır.

Şematik tasarımı oluşturduktan sonra, bir sonraki adım baskılı devre kartı düzenini ve ürün reçetesini oluşturmaktır. Altium Designer, şematik verileri otomatik olarak baskılı devre kartı düzeni ve BOM ile ilişkilendirebilir. Siz devre kartı düzenini oluştururken, Altium Designer şematik verileri derler. Ardından, SchDoc dosyasını otomatik olarak bir PcbDoc dosyasına dönüştürür. Ardından, şematikteki bileşenleri tek tek listeleyebileceğiniz bir Mühendislik Değişiklik Siparişi iletişim kutusu açar.

Alma ve yerleştirme makinesi kullanma

Alma ve yerleştirme makineleri devre kartlarını monte etmenin son derece verimli bir yoludur. Bileşenleri kart üzerine tam bir milimetreye kadar yerleştirebilir, böylece her bileşene ayrılması gereken alanı azaltırlar. Makineler ayrıca daha fazla üretkenlik sağlayarak tasarımcıların daha kısa sürede daha gelişmiş PCB'ler oluşturmasına yardımcı olur. Bu makineler PCB üretim maliyetini de düşürebilir.

Alma ve Yerleştirme makinesi bileşenlerle yüklüdür ve her bileşen için birden fazla beslemeye sahiptir. Makinenin çeşitli beslemeleri makaraları, tüpleri ve hatta waffle paketlerini alabilir. Sonuç olarak, pano için doğru parçaları otomatik olarak seçebilir.

Metal bir levha kullanarak

Devre kartınızı monte etmeye hazır olduğunuzda, tasarımınızı bir metal levha üzerine aktararak başlamanız gerekir. Levhanın tüm baskılı devre kartını kaplayacak kadar büyük olması gerekir. Ayrıca metal levhanın açıklıklarının PCB deseniyle eşleştiğinden emin olmalısınız. Metal levhanın kalınlığı eşit olmalıdır, çünkü küçük bir alt kesim bile daha sonraki bir aşamada önemli sorunlara neden olabilir.

Devre kartının metal çekirdeği kart üzerindeki en kalın malzemedir. Bu metal katman sertlik sağlar ve devreyi düz tutar. Ayrıca montaj donanımını sabitlemek için yeterli kalınlık sağlar. Kartın açıkta kalan metal levha tarafı genellikle işlenmemiştir ve lehim maskesi yoktur.

Lehim pastası

Lehim pastası, PCB montaj sürecinin önemli bir parçasıdır. PCB'deki delikleri doldurmak için kullanılır, böylece elektrikli bileşenler takılabilir. Bileşenlerin sabitlendiğinden emin olmak için lehim tabakası doğru şekilde uygulanmalıdır. Lehim tabakasının düzgün bir şekilde uygulandığından emin olmak için PCB'nin düz bir yüzeye sahip olması gerekir. Farklı boyutlardaki delikleri doldurmak için lehim pastası seçici olarak uygulanmalıdır. Bu amaç için yaygın bir teknik lehim pastası baskısıdır.

PCB tasarlanırken, lehim pastasının doğru şekilde uygulanabilmesi için bir şablon oluşturulur. Bu şablonlar genellikle lazerle kesilir ve çeşitli malzemelerden yapılır. Şablonlar Mylar, paslanmaz çelik veya poliimidden yapılabilir.

Şablon kullanma

Bir devre kartındaki izleri birleştirmek için bir şablon kullanmak, PCB montaj sürecinin önemli bir bileşenidir. İzlerin tam olarak hizalanmasını sağlamaya yardımcı olabilir. Şablon ayrıca lehim pastasının doğru yere uygulanmasını sağlamaya da yardımcı olabilir. Şablon kullanmak için PCB yüzeyini önceden hazırlamanız gerekir.

Çeşitli şablon boyutları ve şekilleri mevcuttur ve doğru şablonu seçmek başarılı bir lehim bağlantısı sağlamak için çok önemlidir. Şablon boyutu ve kalınlığı bileşenlerin yerleşimine göre seçilmelidir. Buna ek olarak, şablonun açıklık boyutu, aktarılan lehim pastası miktarının belirlenmesinde çok önemli bir rol oynar. Çok az veya çok fazla lehim pastası kullanılması, nihai baskılı devre kartının işlevselliğini etkileyebilecek köprüleme ve zayıf bağlantılara neden olabilir.