¿Qué es una placa de PCB?

La placa de PCB es la madre de los productos electrónicos. También conocido como una placa de circuito impreso (PCB) o placa de alambre impreso (PWB), es un proveedor de conexiones eléctricas para componentes electrónicos. Es un componente electrónico que utiliza la impresión electrónica para grabar en la superficie del laminado recubierto de cobre aislado y no vinculante, dejando una red de pequeños circuitos para que varios componentes electrónicos puedan formar una conexión de circuito predeterminada y lograr la función de transmisión de relé entre componentes electrónicos. La mayoría de los equipos y productos electrónicos deben estar equipados con una placa PWB.

La placa de circuito impreso se llama generalmente pwb, y muchas personas lo llaman sustrato de pcb. Debido a que la placa de circuito impreso no es un producto terminal general, la definición del nombre es un poco confusa. Por ejemplo, la placa base de un ordenador personal se llama placa base y no se puede llamar directamente circuito pcb. Aunque hay placas de circuito en la placa base, no son las mismas, por lo que al evaluar la industria, los dos están relacionados, pero no se puede decir que sean los mismos. Otro ejemplo: debido a que los componentes de circuitos integrados están instalados en el circuito pcb, los medios de comunicación lo llaman una placa ic, pero de hecho, no equivale a una placa de circuito impreso. Normalmente decimos que la placa de circuito impreso se refiere a la placa desnuda de un circuito PCB sin componentes superiores.

Según el número de capas de la placa electrónica, se puede dividir en circuitos PCB de varias capas, como un solo lado, dos capas, cuatro capas y seis capas. Y continúa desarrollándose en la dirección de alta precisión, alta densidad y alta fiabilidad. Reducir constantemente el tamaño, reducir costos y mejorar el rendimiento hace que la placa de circuito impreso mantenga una fuerte vitalidad en el desarrollo futuro de productos electrónicos. La tendencia de desarrollo futuro de la tecnología de fabricación de placas de circuito impreso es hacia alta densidad, alta precisión, agujeros finos, líneas finas, pequeñas distancias, alta fiabilidad, multicapa, transmisión de alta velocidad, peso ligero y rendimiento delgado.

PCB

Según la distribución de las placas de circuito impreso

Sustrato de PCB de un solo lado

La capa única está sobre un sustrato aislante con un grosor de 0,2-5 mm, solo una superficie está cubierta con lámina de cobre, y se forma un circuito impreso sobre el sustrato mediante impresión y grabado. El panel único es sencillo de fabricar y fácil de montar. Es adecuado para los requisitos de un circuito, como radios, televisiones, etc. No es adecuado para ocasiones que requieran una alta densidad de montaje o circuitos complejos.

Sustrato de PC de doble cara

Las placas de doble cara son circuitos impresos en ambos lados de un sustrato aislante con un grosor de 0,2-5 mm. Es adecuado para productos electrónicos con requisitos generales, como computadoras electrónicas, instrumentos electrónicos y medidores. Dado que la densidad de cableado del circuito impreso de doble cara es mayor que la del circuito impreso de una sola cara, el volumen del dispositivo puede reducirse.

Placa de PCB multicapa

Los paneles impresos con más de 3 capas de circuitos impresos impresos sobre un sustrato aislante se denominan paneles multicapa. Es una combinación de varios paneles delgados simples o dobles, y su grosor es generalmente de 1,2-2,5 mm. Con el fin de sacar el circuito emparedado entre el sustrato aislante, los orificios para montar componentes en la placa multicapa necesitan ser metalizados, es decir, se aplica una capa metálica a la superficie interior de los pequeños orificios para conectarlos con el circuito impreso emparedado entre los sustratos aislantes.

Clasificado por la naturaleza del sustrato

Sustrato rígido de PCB

El PWB rígido tiene una cierta resistencia mecánica, y las partes montadas con él tienen un estado plano. Los paneles impresos rígidos se utilizan en productos electrónicos generales.

Sustrato flexible de PCB

El pwb flexible está hecho de plástico laminado suave u otros materiales aislantes blandos como sustrato. Las piezas hechas de ellas se pueden doblar y estirar, y durante su uso se pueden doblar de acuerdo con los requisitos de instalación. Las placas de circuito impreso flexibles se utilizan generalmente en ocasiones especiales. Por ejemplo, la pantalla de algunos multímetros digitales se puede girar, y generalmente se utiliza una placa de impresión flexible en el interior; Pantalla, botón, etc. del teléfono móvil.

Sustrato de PCB de unión rígida y suave

El nacimiento y el desarrollo de FPC y PWB dieron origen al nuevo producto de placa flexible y rígida. Por lo tanto, la placa rígida-flexible es la placa de circuito flexible y la placa de circuito rígido. Después del prensado y otros procesos, se combinan de acuerdo con los requisitos de proceso relevantes para formar una placa electrónica con características FPC y características PWB.

Clasificación por ámbito de aplicación

PWB se puede dividir en PCB de baja frecuencia y PCB de alta frecuencia. La alta frecuencia de los equipos electrónicos es la tendencia de desarrollo, especialmente en las redes inalámbricas de hoy y las comunicaciones por satélite, los productos de información se están moviendo hacia alta velocidad y alta frecuencia, y los productos de comunicación se están moviendo hacia la estandarización de voz, vídeo y datos de transmisión inalámbrica con gran capacidad y alta velocidad. Por lo tanto, la nueva generación de productos necesita una placa de alta frecuencia, y el sustrato de lámina puede estar hecho de materiales con pequeña pérdida dieléctrica y constante dieléctrica, como poliuretano, polietileno, poliestireno, tela de vidrio de politetrafluoroetileno.

Clasificado por las tablas impresas especiales

En la actualidad, hay algunas placas especialmente impresas, tales como placa impresa de núcleo metálico, placa de circuito impreso montada en superficie y placa impresa con película de carbono.

Placa de PCB de núcleo metálico

La placa de circuito de núcleo metálico debe reemplazar la placa de tela de vidrio epoxi con una placa metálica del mismo grosor. Después de un tratamiento especial, los circuitos conductores en ambos lados de la placa metálica están conectados entre sí y altamente aislados de la parte metálica. La ventaja de la PCB de núcleo metálico es una buena disipación de calor y estabilidad dimensional. Esto se debe a que los materiales magnéticos como el aluminio y el hierro tienen un efecto de blindaje y pueden prevenir la interferencia mutua.

La placa de circuito impreso de montaje de superficie de PCB (smb) es una placa de circuito impreso de montaje de superficie desarrollada para satisfacer las necesidades de productos electrónicos ligeros, delgados, cortos y pequeños, con un proceso de instalación de dispositivos de montaje de superficie con alta densidad de pin y bajo costo. La placa de circuito impreso tiene las características de pequeño tamaño de agujero, pequeño ancho de línea y espacio, alta precisión y altos requisitos para el sustrato. El tablero de impresión de película de carbono del sustrato de impresión de película de carbono es un tablero de impresión que imprime una capa de película de carbono después de hacer un patrón de conductor en la lámina de cobre, formando contacto o saltador (el valor de resistencia cumple con los requisitos prescritos). Se caracteriza por un proceso de producción simple, bajo costo, ciclo corto, buena resistencia al desgaste y buena conductividad eléctrica. Puede lograr una alta densidad de paneles individuales y la miniaturización y ligereza de los productos. Adecuado para televisión, teléfono, grabadora de video y piano electrónico.

Los paneles de PCB juegan un papel indispensable en los equipos electrónicos, y su importancia se refleja principalmente en los siguientes niveles:

Función de interconexión de circuito: tabla de cableado impresa con la ayuda de su patrón conductor, los diversos tipos de componentes electrónicos de las juntas de soldadura y los alambres están conectados con precisión para construir un sistema de circuito completo, garantizando así el funcionamiento normal de las funciones del equipo electrónico.

2. soporte estructural: como los componentes electrónicos de la instalación del sustrato, la placa PWB para todo tipo de componentes para proporcionar un soporte mecánico sólido para asegurarse de que puedan ser posicionados con precisión y ordenados dentro del dispositivo.

Mecanismo de protección de circuito: la superficie de la placa de circuito del recubrimiento resistente a la soldadura puede prevenir eficazmente el desbordamiento de la soldadura en el proceso de soldadura causado por problemas de cortocircuito, para proporcionar seguridad para el circuito. Además, las propiedades de aislamiento propias de la placa PCB también pueden aislar eficazmente las áreas de alta y baja tensión del circuito para evitar daños potenciales al cuerpo humano o al equipo.

4. eficiencia de la producción: la aplicación de PCB simplifica en gran medida el proceso de soldadura y montaje de componentes electrónicos y mejora significativamente la eficiencia de producción de equipos electrónicos. Al mismo tiempo, la placa de circuito impreso admite la producción automatizada y las pruebas, lo que ayuda a reducir los costos de producción y mejorar la calidad del producto.

Conveniencia de mantenimiento y actualización: las placas de circuito impreso estarán altamente integradas con los componentes y circuitos electrónicos, de modo que el mantenimiento y la actualización del equipo sea más sencillo. Cuando un componente falla, solo necesita reemplazar la placa PWB correspondiente, sin desmontar y reorganizar toda la máquina.

Capacidad de integración de alta densidad: con el rápido progreso de la tecnología electrónica, equipos para la creciente demanda de integración de circuitos, placa de PCB a través del diseño estructural multicapa y el proceso de fabricación de precisión, para lograr la integración de alta densidad, en el espacio limitado para acomodar más componentes y circuitos electrónicos, para satisfacer las necesidades de desarrollo de miniaturización, ligereza y alto rendimiento del equipo.

¿Cómo diseñar el sustrato de PCB?

Al diseñar una placa de circuito, a menudo se requieren muchos pasos complicados. Ya sea lo básico del microprocesamiento de cobre y soldadura o tratar de asegurarse de que el PWB se imprima finalmente, o encontrar problemas de diseño más específicos, como la tecnología de agujeros pasantes o señales de diseño con agujeros pasantes, almohadillas y cualquier número de diseños Para problemas de integridad, debe asegurarse de que tenga el software de diseño correcto. Así que ahora iPCB le dice cómo diseñar un panel de PCB.

1. Crear un diagrama esquemático del sustrato de PCB

Ya sea que esté generando un diseño a partir de una plantilla o creando una placa de PCB desde cero, lo mejor es comenzar con un esquema de PCB. El esquema es similar al diseño del nuevo dispositivo, y es importante entender lo que se muestra en el esquema. En comparación con el diseño directamente en el panel de PCB, no solo es más fácil definir y editar la interconexión del circuito, sino que también es mucho más fácil convertir el diagrama esquemático de la placa PWB en el diseño de la placa PWB. Para los componentes, el software de diseño de circuitos de PCB tiene una extensa base de datos de biblioteca de piezas.

2. Crear un diseño de placa de PCB en blanco

Después de crear el esquema de PCB, debe usar la herramienta de captura esquemática en el software de diseño de PCB para comenzar a crear el diseño de PCB. Antes de eso, debe crear un documento de PCB en blanco. Para crear un panel de PCB, es necesario generar un archivo PCB Doc. Esto se puede hacer fácilmente desde el menú principal del software de diseño

Si se han determinado la forma, el tamaño y la pila de capas del panel PWB, puede configurarlo inmediatamente. Si no desea realizar estas tareas ahora, no se preocupe, puede cambiar la forma de la placa de PCB más tarde. Al compilar SchDoc, la información esquemática puede usarse en PCB. El proceso de compilación incluye verificar el diseño y generar varios documentos de proyecto para que pueda comprobar y corregir el diseño antes de transferirlo a la PCB. Se recomienda encarecidamente que compruebe y actualice las opciones de artículo utilizadas para crear la información de la PCB en este momento.

Al diseñar un panel PWB, a veces parece que será un largo y arduo viaje para llegar al diseño final. Ya sea que se trate de los conceptos básicos del microprocesamiento de cobre y soldadura tratando de asegurarse de que el PWB se imprima finalmente, o que se encuentre con problemas de diseño más específicos, como la tecnología de agujeros pasantes o las señales de diseño con agujeros pasantes, almohadillas y cualquier número de diseños Para problemas de integridad, debe asegurarse de que tiene el software de diseño de PWB correcto.

3. Capture el diagrama esquemático de la placa prototipo de PCB y enlace con la PCB

Todas las herramientas del software de diseño de sustrato de prototipo de PCB se pueden usar en un entorno de diseño unificado. En este entorno de diseño, el esquema, PCB y BOM están relacionados entre sí y se pueden acceder al mismo tiempo. Otros programas le obligarán a compilar manualmente los datos esquemáticos.

4. Diseñar la pila de PCB

Cuando transfiera la información esquemática a PCB Doc, además del contorno de la placa de PCB especificado, también se mostrará el paquete del componente. Antes de colocar componentes, debe usar el "Administrador de pila de capas" como se muestra a continuación para definir el diseño de la PCB (es decir, forma, pila de capas).

Si no está familiarizado con el diseño de la placa pwb, aunque puede definir cualquier número de capas en el software de diseño de paneles pwb, la mayoría de los diseños modernos comenzarán con la placa de 4 capas en fr4. También puede utilizar la Biblioteca de apilamiento de materiales; De esta manera, puede elegir entre una variedad de laminados diferentes y paneles únicos.

Si desea diseñar una placa de alta velocidad / alta frecuencia, puede usar el analizador de impedancia incorporado para asegurar el control de impedancia en la placa de prototipo de PCB. La herramienta de curva de impedancia utiliza el resolvedor de campo electromagnético integrado de Simberian para personalizar la geometría de la pista para lograr el valor de impedancia objetivo.

Para obtener instrucciones de referencia de apilamiento de PWB más detalladas, haga clic en Descargar -

5. Definir las reglas de diseño y los requisitos de DFM

Hay muchas categorías de reglas de diseño de PWB, y es posible que no necesite usar todas estas reglas disponibles para cada diseño. Puede seleccionar/deseleccionar reglas individuales haciendo clic derecho en la regla problemática en la lista en el editor de reglas y restricciones PWB a continuación.

Las reglas que utiliza, especialmente las utilizadas para la fabricación, deben cumplir con las especificaciones y tolerancias del equipo del fabricante de PCB. Los diseños avanzados como los diseños de control de impedancia y muchos diseños de alta velocidad / alta frecuencia pueden necesitar seguir reglas de diseño muy específicas para asegurarse de que su producto funcione correctamente. Compruebe siempre la hoja de datos del componente para entender estas reglas de diseño.

6. coloque el componente en el sustrato prototipo de pwb

El software de diseño de placas PWB actual proporciona una gran flexibilidad y le permite colocar rápidamente componentes en el circuito de la placa. Puede organizar los componentes automáticamente o colocarlos manualmente. También puede utilizar estas opciones conjuntamente para aprovechar la velocidad de colocación automática y asegurarse de que el PWB está dispuesto de acuerdo con las buenas directrices de colocación de componentes.

7. Agujero de inserción del tablero PWB

Antes de la disposición del PWB, es mejor colocar orificios de perforación (montaje y vias). Si su diseño es complejo, es posible que necesite modificar al menos algunas ubicaciones durante el proceso de enrutamiento. Esto se puede hacer fácilmente a través del cuadro de diálogo "Propiedades".

Su preferencia aquí debe seguir las especificaciones de diseño de fabricación (DFM) del fabricante de la placa de circuito. Si ha definido los requisitos DFM del PWB como reglas de diseño (ver paso 5), el software de diseño del PWB comprobará automáticamente estas reglas cuando coloque vias, agujeros de perforación, almohadillas y trazas en el diseño.

8. Seguimiento del diseño de la placa PWB

Después de colocar los componentes y cualquier otro componente mecánico, puede preparar el diseño. Asegúrese de usar buenas directrices de cableado y herramientas de software de diseño de PWB para simplificar el proceso, como resaltar la red y la codificación de color a través del cableado.

9. añadir etiquetas e identificadores de pwb

Después de verificar el diseño del PCB, puede agregar etiquetas, identificadores, marcas, logotipos u otras imágenes en la placa de PCB. Es una buena idea usar identificadores de referencia para componentes, ya que esto ayudará al montaje de PWB. Además, incluya indicadores de polaridad, indicadores de pin 1 y cualquier otra etiqueta que ayude a identificar componentes y su orientación. Para los logotipos e imágenes, es mejor consultar a su fabricante de placas PWB para asegurarse de que las fuentes que utiliza son legibles.

10. Generar el archivo Gerber para el diseño del diseño de la PCB.

Antes de que el fabricante de PCB pueda entregar los resultados, siempre es mejor verificar el diseño de la PCB ejecutando una comprobación de reglas de diseño (DRC).

Después de que el tablero pwb pase el DRC final, necesita generar archivos de diseño para el fabricante del tablero de pcb. El documento de diseño debe incluir toda la información y datos necesarios para construirlo e incluir cualquier anotación o requisitos especiales para asegurarse de que su fabricante conozca claramente sus requisitos. Para la mayoría de los fabricantes de pcb, podrá usar archivos gerber, pero algunos fabricantes de placas de PCB prefieren otros formatos de archivo cad. ¿¿ sabes qué es un pcb?