Was ist eine Leiterplatte?

Leiterplatte ist die Mutter der elektronischen Produkte. Es ist auch bekannt als Leiterplatte (PCB) oder Leiterplatte (PWB), ist ein Anbieter von elektrischen Verbindungen für elektronische Komponenten. Es ist eine elektronische Komponente, die elektronischen Druck verwendet, um auf die Oberfläche des isolierten und nicht bindenden kupferplattierten Laminats zu ätzen. Hinterlassen eines Netzes von kleinen Schaltungen, so dass verschiedene elektronische Komponenten eine vorbestimmte Schaltungsanbindung bilden und die Relaisübertragungsfunktion zwischen elektronischen Bauelementen erreichen können. Die meisten elektronischen Geräte und Produkte müssen mit einem PWB Board ausgestattet werden.

Leiterplatten werden oft als PWB bezeichnet und haben auch viele Menschen, die PCB-Substrat genannt werden. Da die Leiterplatte kein allgemeines Endprodukt ist, ist die Definition des Namens etwas verwirrend. Zum Beispiel wird das Motherboard für PCs Mainboard genannt und kann nicht direkt Leiterplatte genannt werden. Obwohl es Leiterplatten in der Hauptplatine gibt, sind sie nicht die gleichen, so dass bei der Bewertung der Branche die beiden zusammenhängen, aber nicht als gleich bezeichnet werden können. Ein weiteres Beispiel: Da auf der Leiterplatte integrierte Schaltungskomponenten montiert sind, nennen die Nachrichtenmedien es eine IC-Platine, aber tatsächlich ist es nicht äquivalent zu einer Leiterplatte. Wir sagen normalerweise, dass die Leiterplatte sich auf die blanke Platine bezieht – dass die Leiterplatte ohne obere Komponenten.

Je nach Anzahl der elektronischen Leiterplattenschichten kann es in einseitige, doppelschichtige, vierschichtige, sechsschichtige und andere mehrschichtige Leiterplatten unterteilt werden. Und entwickeln Sie sich weiter in Richtung hoher Präzision, hoher Dichte und hoher Zuverlässigkeit. Kontinuierlich schrumpfendes Volumen, Kostensenkung und Leistungssteigerung haben es Leiterplatten ermöglicht, bei der Entwicklung zukünftiger elektronischer Produkte eine starke Vitalität zu bewahren. Der zukünftige Entwicklungstrend der PWB-Fertigungstechnologie besteht darin, sich in Richtung hoher Dichte, hoher Präzision, feiner Öffnung, feiner Draht, kleiner Steigung, hoher Zuverlässigkeit, Mehrschichtübertragung, Hochgeschwindigkeitsübertragung, geringem Gewicht und dünner Leistung zu entwickeln.

PCB

Entsprechend der Verteilung von Leiterplatten

Einseitiges PCB-Substrat

Die Einzelschicht befindet sich auf einem isolierenden Substrat mit einer Dicke von 0,2-5mm, nur eine Oberfläche ist mit Kupferfolie bedeckt, und eine gedruckte Schaltung wird auf dem Substrat durch Drucken und Ätzen gebildet. Die einzelne Platte ist einfach herzustellen und einfach zu montieren. Es eignet sich für die Anforderungen einer Schaltung, wie Radios, Fernseher usw. Es ist nicht geeignet für Gelegenheiten, die eine hohe Montagedichte oder komplexe Schaltungen erfordern.

Doppelseitiges Leiterplattensubstrat

Die beidseitigen Leiterplatten sind Leiterplatten auf beiden Seiten eines isolierenden Substrats mit einer Dicke von 0,2-5mm. Es eignet sich für elektronische Produkte mit allgemeinen Anforderungen, wie elektronische Computer, elektronische Instrumente und Zähler. Da die Verdrahtungsdichte der beidseitig bedruckten Schaltung höher ist als die der einseitig bedruckten Schaltung, kann das Volumen des Geräts reduziert werden.

Mehrschichtige Leiterplattenplatte

Gedruckte Platten mit mehr als drei Schichten gedruckter Schaltungen, die auf einem isolierenden Substrat gedruckt werden, werden als Mehrschichtplatten bezeichnet. Es ist eine Kombination von mehreren dünnen Einzel- oder Doppelplatten, und seine Stärke ist im Allgemeinen 1.2-2.5mm. Um die zwischen dem Isoliersubstrat eingeklemmte Schaltung herauszuführen, müssen die Löcher für die Montage von Bauteilen auf der Mehrschichtplatte metallisiert werden, d.h. eine Metallschicht wird auf die Innenfläche der kleinen Löcher aufgebracht, um sie mit der zwischen den Isoliersubstraten eingeklemmten Leiterplatte zu verbinden.

Klassifiziert nach der Art des Substrats

Starres PCB-Substrat

Das starre PWB hat eine bestimmte mechanische Festigkeit, und die mit ihm montierten Teile haben einen flachen Zustand. Starre gedruckte Platten werden in allgemeinen elektronischen Produkten verwendet.

Flex PCB Substrat

Der flexible PWB besteht aus weichem, geschichtetem Kunststoff oder anderen weichen Dämmstoffen als Basismaterial. Die daraus hergestellten Teile können gebogen und gestreckt werden und können entsprechend den Installationsanforderungen während des Gebrauchs gebogen werden. Flexible Leiterplatten werden in der Regel zu besonderen Anlässen verwendet. Zum Beispiel kann der Anzeigebildschirm einiger digitaler Multimeter gedreht werden, und flexible Leiterplatten werden oft im Inneren verwendet; die Bildschirme, Tasten von Mobiltelefonen usw.

Rigid-Flex PCB Substrat

Mit der Geburt und Entwicklung von FPC und PWB entstand das neue Produkt aus Flex und Rigid Board. Daher ist die starr-flex Platine die flexible Platine und die starre Platine. Nach dem Pressen und anderen Prozessen werden sie entsprechend den relevanten Prozessanforderungen zu einer elektronischen Platine mit FPC-Eigenschaften und PWB-Eigenschaften kombiniert.

Klassifiziert nach Anwendungsbereich

PWB kann in Niederfrequenz-PCB und Hochfrequenz-PCB unterteilt werden. Hochfrequenz elektronischer Geräte ist der Entwicklungstrend, besonders in der heutigen drahtlosen Netzwerk- und Satellitenkommunikation, Informationsprodukte bewegen sich in Richtung hoher Geschwindigkeit und Hochfrequenz, und Kommunikationsprodukte bewegen sich in Richtung Standardisierung von Sprache, Video und Daten der drahtlosen Übertragung mit großer Kapazität und hoher Geschwindigkeit. Daher benötigt die neue Produktgeneration eine Hochfrequenz-Leiterplatte, und das Foliensubstrat kann aus Materialien mit geringem Dielektrizitätsverlust und Dielektrizitätskonstante bestehen, wie Polyurethan, Polyethylen, Polystyrol, Polytetrafluorethylen Glasgewebe.

Klassifiziert durch die speziellen Druckplatten

Derzeit gibt es einige speziell gedruckte Leiterplatten, wie Metallkern-Leiterplatte, oberflächenmontierte Leiterplatte und Kohlenstofffilm-Leiterplatte.

Metallkern PCB Platte

Die Metallkern-Leiterplatte soll die Epoxidglastuchplatte durch eine Metallplatte der gleichen Dicke ersetzen. Nach einer speziellen Behandlung sind die Leiterkreise auf beiden Seiten der Metallplatte miteinander verbunden und vom Metallteil hoch isoliert. Der Vorteil der Metallkern-Leiterplatte ist eine gute Wärmeableitung und Dimensionsstabilität. Denn magnetische Materialien wie Aluminium und Eisen haben eine abschirmende Wirkung und können gegenseitige Interferenzen verhindern.

Leiterplatte für die Oberflächenmontage (SMB) ist eine Art PWB, die entwickelt wurde, um die Bedürfnisse von leichten, dünnen, kurzen und kleinen elektronischen Produkten und mit dem Installationsprozess von Oberflächenmontage-Geräten mit Stiftdichte und niedrigen Kosten zu erfüllen. Die Leiterplatte hat die Eigenschaften einer kleinen Öffnung, kleiner Linienbreite und -abstand, hoher Präzision und hoher Substratanforderungen. Kohlenstofffolien bedrucktes SubstratKohlenstofffolien-bedrucktes Substrat ist eine Art Druckplatte, die mit einer Schicht Kohlenstofffolie bedruckt wird, nachdem das Leitermuster auf der Kupferfolie hergestellt wurde, um Kontakt- oder Jumperdraht zu bilden (der Widerstandswert erfüllt die spezifizierten Anforderungen). Es zeichnet sich durch einen einfachen Produktionsprozess, niedrige Kosten, kurze Zyklus, gute Verschleißfestigkeit und elektrische Leitfähigkeit aus. Es kann die hohe Dichte von einzelnen Platten und Miniaturisierung und geringes Gewicht von Produkten realisieren. Es eignet sich für TV, Telefon, Videorecorder und elektronische Orgel.

Wie gestaltet man PCB-Substrat?

Beim Entwurf einer Leiterplatte sind oft viele komplizierte Schritte erforderlich. Ob es sich um die Grundlagen der Mikrobearbeitung von Kupfer und Löt handelt oder um den Versuch, sicherzustellen, dass der PWB endgültig gedruckt wird, oder um spezifischere Designprobleme wie Durchgangslochtechnologie oder Designsignale mit Durchgangslöchern, Pads und beliebig vielen Layouts Bei Integritätsproblemen müssen Sie sicherstellen, dass Sie über die richtige Designsoftware verfügen. So jetzt iPCB sagt Ihnen, wie Sie ein PCB-Panel entwerfen.

1. Erstellen Sie ein schematisches Diagramm des PCB-Substrats

Egal, ob Sie ein Design aus einer Vorlage generieren oder ein PCB-Panel von Grund auf neu erstellen, es ist am besten, mit einem PWB-Schaltplan zu beginnen. Der Schaltplan ähnelt dem Bauplan des neuen Geräts, und es ist wichtig zu verstehen, was im Schaltplan gezeigt wird. Verglichen mit dem Design direkt auf der Leiterplatte ist nicht nur die Schaltungsverbindung einfacher zu definieren und zu bearbeiten, sondern es ist auch viel einfacher, das PWB-Schaltplan in das PWB-Leiterplattenlayout umzuwandeln. Für Komponenten verfügt die PCB-Leiterplattendesign-Software über eine umfangreiche Teilebibliotheksdatenbank.

2. Erstellen Sie ein leeres PCB-Plattenlayout

Nachdem Sie den PWB-Schaltplan erstellt haben, müssen Sie das Schaltplan-Erfassungstool in der PCB-Design-Software verwenden, um das PCB-Layout zu erstellen. Zuvor müssen Sie ein leeres PCB-Dokument erstellen. Um ein PCB-Panel zu erstellen, muss eine PCB-Doc-Datei generiert werden. Dies kann ganz einfach über das Hauptmenü der Konstruktionssoftware erfolgen

Wenn die Leiterplattenform, Größe und Schichtstapel des PWB-Panels ermittelt wurden, können Sie es sofort einrichten. Wenn Sie diese Aufgaben jetzt nicht ausführen möchten, machen Sie sich keine Sorgen, Sie können die Form der Leiterplattenplatte später ändern. Durch die Kompilierung von SchDoc können die schematischen Informationen in der Leiterplatte verwendet werden. Der Kompilierungsprozess umfasst die Überprüfung des Designs und die Erstellung mehrerer Projektdokumente, damit Sie das Design überprüfen und korrigieren können, bevor Sie es auf die Leiterplatte übertragen. Es wird dringend empfohlen, die Artikeloptionen zu überprüfen und zu aktualisieren, die zum Erstellen der PCB-Informationen verwendet werden.

Beim Entwerfen eines PWB-Panels scheint es manchmal, dass es eine lange und anstrengende Reise sein wird, um das endgültige Design zu erreichen. Ob es sich um die Grundlagen der Mikrobearbeitung von Kupfer und Lot handelt, um sicherzustellen, dass der PWB endlich gedruckt wird, oder um spezifischere Designprobleme wie Durchgangslochtechnologie oder Designsignale mit Durchgangslöchern, Pads und einer beliebigen Anzahl von Layouts Bei Integritätsproblemen müssen Sie sicherstellen, dass Sie über die richtige PWB-Designsoftware verfügen.

3. Erfassen Sie das schematische Diagramm der Leiterplattenprotokollplatine und verbinden Sie es mit der Leiterplatte

Alle Werkzeuge in der PCB-Prototyp-Substrat-Design-Software können in einer einheitlichen Design-Umgebung verwendet werden. In dieser Designumgebung stehen Schaltplan, Leiterplatte und Stückliste in Beziehung zueinander und können gleichzeitig aufgerufen werden. Andere Programme zwingen Sie, die Schaltplandaten manuell zu kompilieren.

4. Entwerfen Sie den PCB-Stapel hoch

Wenn Sie die schematischen Informationen an PCB Doc übertragen, wird zusätzlich zum angegebenen PCB-Plattenumriss auch das Paket der Komponente angezeigt. Bevor Sie Komponenten platzieren, sollten Sie den "Layer Stack Manager" wie unten gezeigt verwenden, um das PCB-Layout (dh Form, Layer Stack) zu definieren.

Wenn Sie mit PWB-Plattendesign nicht vertraut sind, obwohl in der PWB-Plattendesign-Software beliebig viele Schichten definiert werden können, beginnen die meisten modernen Designs mit einer 4-Lagen-Platine auf FR4. Sie können auch die Materialstapelbibliothek nutzen; Auf diese Weise können Sie aus einer Vielzahl von verschiedenen Laminaten und einzigartigen Paneelen wählen.

Wenn Sie eine Hochgeschwindigkeits-/Hochfrequenz-Leiterplatte entwerfen möchten, können Sie den eingebauten Impedanzanalysator verwenden, um die Impedanzkontrolle in der Leiterplattenprotokollplatine sicherzustellen. Das Impedanzkurve-Tool verwendet Simberians integrierten elektromagnetischen Feldlöser, um die Geometrie der Leiterbahn anzupassen, um den Zielimpedanzwert zu erreichen.

Für detailliertere Anweisungen zum PWB-Stack-up klicken Sie auf Download -

5. Definieren Sie Entwurfsregeln und DFM-Anforderungen

Es gibt viele Kategorien von PWB-Designregeln, und Sie müssen möglicherweise nicht alle diese verfügbaren Regeln für jedes Design verwenden. Sie können einzelne Regeln auswählen/deaktivieren, indem Sie mit der rechten Maustaste auf die problematische Regel in der Liste unten im PWB-Regel- und Constraint-Editor klicken.

Die Regeln, die Sie verwenden, insbesondere diejenigen, die für die Herstellung verwendet werden, sollten den Spezifikationen und Toleranzen der Geräte des Leiterplattenherstellers entsprechen. Fortgeschrittene Designs wie Impedanzsteuerungen und viele Hochgeschwindigkeits-/Hochfrequenzdesigns müssen möglicherweise sehr spezifischen Designregeln folgen, um sicherzustellen, dass Ihr Produkt ordnungsgemäß funktioniert. Überprüfen Sie immer Ihr Bauteildatenblatt, um diese Konstruktionsregeln zu verstehen.

6. Platzieren Sie die Komponenten auf dem PWB-Prototypsubstrat

Die aktuelle Mainstream PWB Board Design Software bietet große Flexibilität und ermöglicht es Ihnen, Komponenten schnell auf der Platine zu platzieren. Sie können die Komponenten automatisch anordnen oder manuell platzieren. Sie können diese Optionen auch gemeinsam nutzen, um die Geschwindigkeit der automatischen Platzierung zu nutzen und sicherzustellen, dass die PWB nach guten Richtlinien für die Bauteilplatzierung ausgelegt ist.

7. Einschubloch für PWB-Platine

Vor dem PWB-Layout ist es am besten, Bohrlöcher (Montage und Durchkontaktierungen) zu platzieren. Wenn Ihr Design komplex ist, müssen Sie möglicherweise mindestens einige via locations während des Routingprozesses ändern. Dies kann ganz einfach über das Dialogfeld "Eigenschaften" erfolgen.

Ihre Präferenz hier sollte den Spezifikationen des Fertigungsdesigns (DFM) des Leiterplattenherstellers folgen. Wenn Sie die DFM-Anforderungen des PWB als Designregeln definiert haben (siehe Schritt 5), prüft die PWB-Designsoftware diese Regeln automatisch, wenn Sie Vias, Bohrungen, Pads und Leiterbahnen in das Layout platzieren.

8. Verfolgung des PWB-Plattenlayouts

Nachdem Sie die Komponenten und alle anderen mechanischen Komponenten platziert haben, können Sie das Layout vorbereiten. Achten Sie darauf, gute Verdrahtungsrichtlinien und PWB-Design-Software-Tools zu verwenden, um den Prozess zu vereinfachen, z. B. das Hervorheben des Netzes und die Farbcodierung durch Verdrahtung.

9. Kennzeichnung und Kennung des PWB hinzufügen

Nachdem Sie das PWB-Layout überprüft haben, können Sie Etiketten, Identifikatoren, Marken, Logos oder andere Bilder auf der Leiterplatte hinzufügen. Es ist eine gute Idee, Referenzkennungen für Komponenten zu verwenden, da dies die PWB-Montage erleichtern wird. Fügen Sie außerdem Polaritätsindikatoren, Pin-1-Indikatoren und andere Beschriftungen hinzu, mit denen Komponenten und deren Ausrichtung identifiziert werden können. Für Logos und Bilder wenden Sie sich am besten an Ihren PWB-Board-Hersteller, um sicherzustellen, dass die verwendeten Schriften lesbar sind.

10. Generieren Sie die Gerber-Datei für das Design des PCB-Layouts.

Bevor der Leiterplattenhersteller die Ergebnisse liefern kann, ist es immer am besten, das Leiterplattenlayout durch eine Design Rule Check (DRC) zu überprüfen.

Nachdem die PWB-Platine die endgültige DRC bestanden hat, müssen Sie Designdateien für den Leiterplattenhersteller generieren. Die Entwurfsdatei sollte alle Informationen und Daten enthalten, die für die Erstellung erforderlich sind, und Notizen oder spezielle Anforderungen enthalten, um sicherzustellen, dass Ihr Hersteller sich über Ihre Anforderungen im Klaren ist. Für die meisten Leiterplattenhersteller können Sie Gerber-Dateien verwenden, aber einige Leiterplattenhersteller bevorzugen andere CAD-Dateiformate. Wissen Sie, was PCB ist?