Tecnología de PCB - Conocimientos básicos de diseño de PCB para novatos

Los conocimientos básicos del diseño de placas de circuito impreso las placas de circuito impreso (pcb) aparecen en casi todos los dispositivos electrónicos. Si hay componentes electrónicos en un dispositivo, todos están instalados en PCB de diferentes tamaños. Además de fijar varios componentes pequeños, la función principal del PCB es proporcionar conexiones eléctricas entre las partes superiores. A medida que los dispositivos electrónicos se vuelven cada vez más complejos y requieren más piezas, los circuitos y piezas en los PCB son cada vez más densos.

Conocimientos básicos de diseño de PCB para novatos

La placa desnuda (sin piezas en ella) también se llama a menudo "placa de circuito impreso (pwb)". El propio sustrato está hecho de materiales aislados y aislados, que no son fáciles de doblar. El material del pequeño circuito que se puede ver en la superficie es la lámina de cobre. La lámina de cobre cubría inicialmente toda la placa de circuito, pero durante el proceso de fabricación, una parte fue grabada y el resto se convirtió en una red de hilos finos.

Estas líneas se llaman patrones de conductores o cableado y se utilizan para proporcionar conexiones eléctricas a los componentes en el pcb. Para fijar la pieza al pcb, soldamos sus Pines directamente al cableado. En el PCB más básico (placa única), las piezas se concentran en un lado y los cables en el otro. En este caso, necesitamos abrir un agujero en la placa de circuito para que el pin pueda pasar por la placa de circuito hasta el otro lado, para que el pin de la pieza pueda soldarse al otro lado. Por lo tanto, la parte delantera y trasera del PCB se llaman el lado del componente y el lado de soldadura, respectivamente.

Si hay algunas piezas en el PCB que deben ser retiradas o reinstaladas después de la finalización de la producción, se utilizará un enchufe al instalar las piezas. Debido a que el enchufe está soldado directamente a la placa, las piezas se pueden desmontar y ensamblar a voluntad. El siguiente es el enchufe ZIF (fuerza de inserción cero), que permite que las piezas (aquí se refiere a la cpu) se inserten o se retiren fácilmente del enchufe. Después de insertar la pieza, se puede fijar la barra de fijación junto al enchufe.

Si quieres conectar dos PCB entre sí, normalmente usamos un conector de borde comúnmente conocido como "dedo de oro". Hay muchas almohadillas de cobre desnudas en el dedo dorado, que en realidad forman parte del cableado de pcb. Por lo general, al conectarse, insertamos el dedo dorado de un PCB en la ranura adecuada de otro PCB (generalmente conocida como ranura de expansión).

En la computadora, una tarjeta de visualización, una tarjeta de sonido u otra tarjeta de interfaz similar está conectada a la placa base con un dedo dorado. El verde o el marrón en el PCB es el color de la máscara de soldadura. Esta capa es una capa protectora aislada que protege el cable de cobre y evita que las piezas se soldan en el lugar equivocado.

Se imprimirá una capa de malla de alambre en la máscara de soldadura. Por lo general, el texto y los símbolos (en su mayoría blancos) se imprimen en él para marcar la posición de cada parte de la tabla. La superficie impresa en malla de alambre también se llama superficie de leyenda.

Acabamos de mencionar que en el PCB más básico, las piezas se concentran en un lado y los cables en el otro. Debido a que los cables solo aparecen en un lado, llamamos a este tipo de PCB un solo lado (un solo lado). Debido a que las placas de circuito de un solo lado tienen muchas restricciones estrictas sobre el diseño de los circuitos (porque solo hay un lado, por lo que el cableado no se puede cruzar y debe rodear un camino separado), solo los circuitos tempranos usan este tipo de placas de circuito. Las placas de circuito de este tipo de paneles dobles están conectadas a ambos lados. Sin embargo, para usar el cable en ambos lados, debe haber una conexión eléctrica adecuada entre los dos lados. El "puente" entre este tipo de circuitos se llama agujero cruzado.

El agujero de paso es un pequeño agujero en el PCB que llena o recubre el metal y se puede conectar a los cables de ambos lados. Debido a que la placa de doble cara tiene el doble de superficie que el panel único y el cableado se puede escalonar (se puede enredar al otro lado), es más adecuada para circuitos más complejos que el panel único.

Para aumentar el área que se puede cableado, los paneles multicapa utilizan más paneles de cableado individuales o dobles. Las placas multicapa utilizan varias placas de doble cara, colocan una capa de aislamiento entre cada placa y luego se adhieren (presionan). El número de capas de la placa significa que hay varias capas de cableado independientes. Por lo general, el número de capas es par y contiene las dos capas más Exteriores. La mayoría de las placas base tienen una estructura de 4 a 8 capas, pero técnicamente se pueden lograr casi 100 capas de placas de pcb. La mayoría de las supercomputadoras grandes utilizan placas base de varios niveles, pero debido a que estos tipos de computadoras ya pueden ser reemplazadas por clusters de muchas computadoras ordinarias, las placas base de varios niveles han dejado de funcionar gradualmente. Debido a que las capas en el PCB están estrechamente integradas, generalmente no es fácil ver los números reales, pero si miras de cerca la placa base, es posible que lo veas.

El agujero que acabamos de mencionar, si se aplica a una placa de doble cara, debe penetrar en toda la placa. Sin embargo, en las capas múltiples, si solo se quiere conectar algunas líneas, el paso de agujeros puede desperdiciar parte del espacio de la línea en otras capas. La tecnología de agujeros enterrados y ciegos puede evitar este problema, ya que solo penetran en unas pocas capas. Los agujeros ciegos se utilizan para conectar varias capas de PCB internos a los PCB superficiales sin tener que penetrar en toda la placa de circuito. Los agujeros enterrados solo están conectados a los PCB internos, por lo que no se pueden ver desde la superficie. En el PCB multicapa, toda la capa está conectada directamente al suelo y la fuente de alimentación. Por lo tanto, dividimos cada capa en una capa de señal, una capa de potencia o una capa de conexión.

La tecnología de montaje de superficie (tecnología de montaje de superficie) utiliza piezas de la tecnología de montaje de superficie, y los pines se soldan a la misma superficie que las piezas. Esta tecnología no requiere soldar cada pin, sino perforar en el pcb.

Las piezas instaladas en la superficie incluso se pueden soldar en ambos lados. El SMT también es más pequeño que las piezas tht. Los PCB que utilizan la tecnología SMT tienen componentes más densos que los que utilizan componentes tht. Los componentes de encapsulamiento SMT también son más baratos que tht. Por lo tanto, no es de extrañar que la mayoría de los PCB sean SMT hoy en día. Debido a que los puntos de soldadura y los pines de las piezas son muy pequeños, la Soldadura manual es muy difícil. Sin embargo, si cree que el componente actual es totalmente automático, la mayoría de los problemas solo ocurren al reparar la pieza.

El proceso de diseño está en el diseño de PCB y, de hecho, tiene que pasar por un largo proceso antes de que se conecte oficialmente. El siguiente es el principal proceso de diseño: las especificaciones del sistema primero, primero debemos planificar las diversas especificaciones del sistema de equipos electrónicos. Incluye funciones del sistema, restricciones de costos, escala, condiciones de funcionamiento, etc.

El proceso de fabricación del PCB de proceso de fabricación comienza con un "sustrato" hecho de resina epoxi de vidrio (resina epoxi de vidrio) o material similar (moldeo / fabricación de alambre). El primer paso en el proceso de fabricación es establecer el cableado entre las piezas. Utilizamos la transferencia de resta para expresar la película de trabajo en el conductor metálico. Esta técnica consiste en colocar una fina capa de cobre sobre toda la superficie y eliminar el exceso de cobre. La transferencia del modo de adición es otro método menos utilizado. Es una forma de colocar el alambre de cobre solo donde sea necesario, pero no hablaremos de ello aquí.

El método de Soldadura automática de piezas SMT se llama soldadura de retorno excesivo. Después de instalar la pieza en el pcb, la soldadura ungüento que contiene flujo y soldadura se trata una vez, y luego se trata de nuevo después de calentar el pcb. Después de que el PCB se enfría, la soldadura se completa. El siguiente paso es prepararse para la prueba final del pcb. Una forma de ahorrar costos de fabricación. Para que el costo del PCB sea lo más bajo posible, hay que tener en cuenta muchos factores.