Was ist ein PCB Board?

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 kupferbeschichteten Laminats zu ätzen und ein Netzwerk von kleinen Schaltungen zu hinterlassen, so dass verschiedene elektronische Komponenten eine vorbestimmte Schaltungsanbindung bilden und die Relaisübertragungsfunktion zwischen elektronischen Komponenten 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 Leute PCB-Substrat genannt. Da die Leiterplatte kein allgemeines Endprodukt ist, ist die Definition des Namens etwas verwirrend. Zum Beispiel wird das Motherboard für PC als Mainboard bezeichnet und kann nicht direkt als PCB-Schaltung bezeichnet werden. Obwohl es Leiterplatten in der Motherboard gibt, sind sie nicht die gleichen, so dass bei der Bewertung der Industrie die beiden verwandt sind, aber man kann nicht sagen, dass sie die gleichen sind. Ein weiteres Beispiel: Da auf der Leiterplatte integrierte Schaltungskomponenten montiert sind, nennen die Nachrichtenmedien sie eine IC-Leiterplatte, aber in der Tat entspricht sie nicht einer Leiterplatte. Wir sagen in der Regel, dass die Leiterplatte bezieht sich auf die nackte Leiterplatte - dass die Leiterplatte Schaltung ohne obere Komponenten.

Entsprechend der Anzahl der elektronischen Leiterplattenschichten kann es in einseitige, doppelschichtige, vierschichtige, sechsschichtige und andere mehrschichtige Leiterplattenschaltung unterteilt werden. Und entwickeln Sie sich weiter in Richtung hoher Präzision, hoher Dichte und hoher Zuverlässigkeit. Kontinuierlich schrumpfendes Volumen, Senkung der Kosten und Verbesserung der Leistung haben Leiterplatten ermöglicht, starke Vitalität bei der Entwicklung zukünftiger elektronischer Produkte beizubehalten. Der zukünftige Entwicklungstrend der PWB-Fertigungstechnologie ist, sich in Richtung hoher Dichte, hoher Präzision, feiner Öffnung, feiner Draht, kleiner Neigung, hoher Zuverlässigkeit, Mehrschichtübertragung, Hochgeschwindigkeitsübertragung, Leichtgewicht und Dünnheit in der Leistung zu entwickeln.

PCB

Nach der Verteilung der Leiterplatten

Einseitiges PCB-Substrat

Die Einzelschicht befindet sich auf einem Isoliersubstrat mit einer Dicke von 0,2-5 mm, 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 PCB-Substrat

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.

Mehrschichtplatte

Druckplatten mit mehr als 3 Schichten gedruckter Schaltungen, die auf einem isolierenden Substrat gedruckt sind, werden als Mehrschichtplatten bezeichnet. Es ist eine Kombination aus mehreren dünnen Einzel- oder Doppelplatten und seine Dicke beträgt in der Regel 1,2-2,5 mm. Um die zwischen den Isolationssubstraten eingesandwichtete Schaltung herauszuführen, müssen die Löcher zur 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 Isolationssubstraten eingesandwichteten Druckschaltung 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

Die flexible PWB besteht aus weichlichtigem Kunststoff oder anderen weichen Isolierstoffen als Grundmaterial. Die daraus hergestellten Teile können gebogen und gedehnt werden und können während des Gebrauchs entsprechend den Installationsanforderungen gebogen werden. Flexible gedruckte Platten werden in der Regel zu besonderen Anlässen verwendet. Zum Beispiel kann der Bildschirm einiger digitaler Multimeter gedreht werden, und flexible gedruckte Platten werden häufig im Inneren verwendet; die Bildschirme, Tasten von Handys usw.

Rigid-flex PCB-Substrat

Die Entstehung und Entwicklung von FPC und PWB führten zu dem neuen Produkt Flex- und Starrplatte. Daher ist die starre Flexplatte die flexible Leiterplatte und die starre Leiterplatte. Nach dem Pressen und anderen Prozessen werden sie entsprechend den relevanten Prozessanforderungen zu einer elektronischen Platte mit FPC- und PWB-Eigenschaften kombiniert.

Klassifiziert nach Anwendungsbereich

PWB kann in niederfrequente PCB und hochfrequente PCB unterteilt werden. Die hohe Frequenz von elektronischen Geräten ist der Entwicklungstrend, insbesondere in den heutigen drahtlosen Netzwerken und der Satellitenkommunikation, Informationsprodukte bewegen sich in Richtung hoher Geschwindigkeit und hoher Frequenz und Kommunikationsprodukte bewegen sich in Richtung der Standardisierung von Sprache, Video und Daten der drahtlosen Übertragung mit großer Kapazität und hoher Geschwindigkeit. Daher benötigt die neue Generation von Produkten eine Hochfrequenzplatte, und das Foliensubstrat kann aus Materialien mit geringem dielektrischen Verlust und dielektrischer Konstante, wie Polyurethan, Polyethylen, Polystyrol, Polytetrafluorethylen-Glastuch, bestehen.

Klassifiziert nach den speziellen gedruckten Platten

Derzeit gibt es einige speziell gedruckte Platten, wie Metallkern-Leiterplatte, oberflächenmontierte Leiterplatte und Kohlenstoff-Film-Leiterplatte.

Metallkern PCB Platte

Die Leiterplatte aus Metallkern soll die Epoxidglastuchplatte durch eine Metallplatte der gleichen Dicke ersetzen. Nach spezieller Behandlung sind die Leiterschaltungen auf beiden Seiten der Metallplatte miteinander verbunden und stark vom Metallteil isoliert. Der Vorteil von Metallkern PCB ist eine gute Wärmeabfuhr und Dimensionsstabilität. Dies liegt daran, dass magnetische Materialien wie Aluminium und Eisen eine Abschirmungswirkung haben und gegenseitige Störungen verhindern können.

Oberflächenmontage-Leiterplatte Oberflächenmontage-Leiterplatte (SMB) ist eine Art Leiterplatte, die entwickelt wurde, um den Bedürfnissen von leichten, dünnen, kurzen und kleinen elektronischen Produkten gerecht zu werden, und mit dem Installationsprozess von Oberflächenmontage-Geräten mit Stiftdichte und niedrigen Kosten. Die Leiterplatte hat die Eigenschaften einer kleinen Blende, kleiner Leitungsbreite und -abstand, hoher Präzision und hoher Substratanforderungen. Carbon Film gedrucktes SubstrateCarbon Film gedrucktes Karton ist eine Art gedrucktes Karton, das mit einer Schicht von Carbon Film gedruckt wird, nachdem das Leitermuster auf der Kupferfolie hergestellt wird, um Kontakt oder Jumper-Draht zu bilden (der Widerstandswert erfüllt die angegebenen Anforderungen). Es zeichnet sich durch einen einfachen Produktionsprozess, niedrige Kosten, kurzen Zyklus, gute Verschleißbeständigkeit und elektrische Leitfähigkeit aus. Es kann die hohe Dichte von einzelnen Platten und Miniaturisierung und leichtes Gewicht von Produkten realisieren. Es eignet sich für TV, Telefon, Videorekorder und elektronische Orgel.

Leiterplatten in elektronischen Geräten spielen eine unverzichtbare Rolle, ihre Bedeutung spiegelt sich hauptsächlich in den folgenden Ebenen wider:

Verbindungsfunktion 1.Circuit: Leiterplatte mit Hilfe seines leitfähigen Musters werden die verschiedenen Arten von elektronischen Komponenten der Lötstellen und Drähte präzise angeschlossen, um ein vollständiges Schaltungssystem aufzubauen und so den normalen Betrieb der elektronischen Gerätefunktionen sicherzustellen.

Unterstützung 2.Structural: als elektronische Komponenten der Installation des Substrats PWB-Brett für alle Arten von Komponenten, um eine solide mechanische Unterstützung bereitzustellen, um sicherzustellen, dass sie genau positioniert und geordnet innerhalb des Geräts angeordnet werden können.

3. Schaltungsschutzmechanismus: Leiterplattenoberfläche der Lötwiderstand-Beschichtung kann effektiv verhindern, dass das Löt im Schweißprozess durch Kurzschlussprobleme verursacht wird, um Sicherheit für die Schaltung zu bieten. Darüber hinaus können die eigenen Isolationseigenschaften der Leiterplatte auch die Hoch- und Niederspannungsbereiche der Schaltung effektiv isolieren, um potenzielle Schäden an dem menschlichen Körper oder der Ausrüstung zu vermeiden.

4. Produktionseffizienz: PCB-Anwendung vereinfacht das Schweißen von elektronischen Komponenten und Montageprozessen erheblich und verbessert die Produktionseffizienz von elektronischen Geräten erheblich. Gleichzeitig unterstützen Leiterplatten die automatisierte Produktion und Prüfung, was dazu beiträgt, die Produktionskosten zu senken und die Produktqualität zu verbessern.

5.Maintenance und Aufwertungskomfort: Leiterplatten werden in hohem Grade mit den elektronischen Komponenten und Schaltungen integriert, so dass die Wartung und Aufrüstung der Ausrüstung einfacher ist. Wenn eine Komponente ausfällt, müssen Sie nur die entsprechende PWB-Platine austauschen, ohne die gesamte Maschine zu demontieren und neu zu organisieren.

Integrationskapazität 6.High-Dichte: mit dem schnellen Fortschritt der elektronischen Technologie, Ausrüstung für die steigende Nachfrage nach Schaltungsintegration, Leiterplattenplatte durch den mehrschichtigen Strukturentwurf und Präzisionsherstellungsprozess, um eine Integration mit hoher Dichte zu erreichen, im begrenzten Raum, um mehr elektronische Komponenten und Schaltungen unterzubringen, um die Geräteminiaturisierung, Leichtbau und Hochleistungsentwicklungsbedürfnisse zu erfüllen.

Wie kann man PCB-Substrat entwerfen?

Bei der Gestaltung einer Leiterplatte sind oft viele komplizierte Schritte erforderlich. Ob es sich um die Grundlagen der Mikroverarbeitung von Kupfer und Löt handelt oder um den Versuch, sicherzustellen, dass die PWB endlich gedruckt wird, oder um spezifische Konstruktionsprobleme wie Durchgangslochtechnologie oder Konstruktionssignale mit Durchgangslochen, Pads und einer beliebigen Anzahl von Layouts. Nun sagt Ihnen iPCB, wie Sie eine Leiterplatte entwerfen.

1. Erstellen Sie ein schematisches Diagramm des PCB-Substrats

Ob Sie ein Design aus einer Vorlage erstellen oder eine Leiterplatte von Grund auf erstellen, am besten beginnen Sie mit einem Leiterplattenschema. Das Schema ist ähnlich wie die Blueprint des neuen Geräts, und es ist wichtig zu verstehen, was in dem Schema gezeigt wird. Im Vergleich zur Konstruktion direkt auf der Leiterplatte ist die Schaltungsverbindung nicht nur einfacher zu definieren und zu bearbeiten, sondern es ist auch viel einfacher, das PWB-Schematikdiagramm in das PWB-Leiterplattenlayout umzuwandeln. Für Komponenten verfügt die PCB-Schaltungsdesignsoftware über eine umfangreiche Teilebibliothekdatenbank.

2. Erstellen Sie ein leeres Leiterplattenlayout

Nachdem Sie das PWB-Schema erstellt haben, müssen Sie das Schema-Erfassungswerkzeug in der PCB-Designsoftware verwenden, um mit der Erstellung des PCB-Layouts zu beginnen. Zuvor müssen Sie ein leeres PCB-Dokument erstellen. Um ein PCB-Panel zu erstellen, muss eine PCB-Doc-Datei generiert werden. Dies kann einfach über das Hauptmenü der Designsoftware durchgeführt werden

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

Bei der Gestaltung eines PWB-Panels scheint es manchmal, dass es eine lange und mühsame Reise sein wird, um das endgültige Design zu erreichen. Ob es sich um die Grundlagen der Mikroverarbeitung von Kupfer und Löt handelt, um sicherzustellen, dass das PWB endlich gedruckt wird, oder um spezifische Konstruktionsprobleme, wie z. B. Durchgangslochtechnologie oder Konstruktionssignale mit Durchgangslochen, Pads und einer beliebigen Anzahl von Layouts.

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 Konstruktionsumgebung verwendet werden. In dieser Konstruktionsumgebung sind Schema, Leiterplatte und BOM miteinander verknüpft und zugänglich. Andere Programme zwingen Sie, die schematischen Daten manuell zu kompilieren.

4. Entwerfen Sie den PCB-Stapel

Wenn Sie die schematischen Informationen in die PCB Doc übertragen, wird neben der angegebenen PCB-Plattenumschnitt auch das Paket des Bauteils angezeigt. Bevor Sie Komponenten platzieren, sollten Sie den "Layer Stack Manager" wie unten gezeigt verwenden, um das Leiterplattenlayout (d.h. Form, Schichtstapel) zu definieren.

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

Wenn Sie eine Hochgeschwindigkeits-/Hochfrequenzplatine 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 PWB-Stack-up-Referenzanleitungen klicken Sie auf Download -

5. Definieren Sie Konstruktionsregeln 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 Ausrüstung des Leiterplattenherstellers entsprechen. Fortgeschrittene Designs wie Impedanzsteuerungen und viele Hochgeschwindigkeits-/Hochfrequenz-Designs müssen möglicherweise sehr spezifische Konstruktionsregeln befolgen, um sicherzustellen, dass Ihr Produkt ordnungsgemäß funktioniert. Überprüfen Sie immer Ihr Komponentendatenblatt, um diese Konstruktionsregeln zu verstehen.

6. Platzieren Sie die Komponenten auf dem PWB-Prototypsubstrat

Die aktuelle Mainstream-PCB-Board-Design-Software bietet große Flexibilität und ermöglicht es Ihnen, Komponenten schnell auf die Leiterplatte zu platzieren. Sie können die Komponenten automatisch anordnen oder sie manuell platzieren. Diese Optionen können Sie auch gemeinsam nutzen, um die Geschwindigkeit der automatischen Platzierung zu nutzen und sicherzustellen, dass das PWB nach guten Bauteilplatzierungsrichtlinien ausgelegt ist.

7. PWB Board Einsetzloch

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

Ihre Präferenz hier sollte den Spezifikationen des Fertigungsdesigns (DFM) des Leiterplattenherstellers folgen. Wenn Sie die DFM-Anforderungen der 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. PWB Plattenlayoutfolgung

Nach dem Platzieren der Komponenten und aller anderen mechanischen Komponenten können Sie das Layout vorbereiten. Stellen Sie sicher, dass Sie gute Leitlinien für die Verkabelung und PWB-Design-Software-Tools verwenden, um den Prozess zu vereinfachen, wie z. B. die Markierung des Netzes und die Farbkodierung durch Verkabelung.

9. Fügen Sie das Etikett und die Kennung des PWB hinzu

Nachdem Sie das PWB-Layout überprüft haben, können Sie Etiketten, Kennzeichen, Marken, Logos oder andere Bilder auf der Leiterplatte hinzufügen. Es ist eine gute Idee, Referenzzeichen für Komponenten zu verwenden, da dies der PWB-Montage hilft. Darüber hinaus enthalten Polaritätsindikatoren, Pin 1-Indikatoren und alle anderen Etiketten, die helfen, Komponenten und ihre Orientierung zu identifizieren. Für Logos und Bilder ist es am besten, Ihren PWB-Board-Hersteller zu konsultieren, um sicherzustellen, dass die von Ihnen verwendeten Schriften lesbar sind.

10. Generieren Sie die Gerber-Datei für die Gestaltung 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 passiert 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. Weißt du, was PCB ist?