Qu'est - ce qu'une carte PCB?

La carte PCB est la mère de l'électronique. Également connu sous le nom de carte de circuit imprimé (PCB) ou de carte de circuit imprimé (pwb), c'est un fournisseur de connexions électriques de composants électroniques. Il s'agit d'un composant électronique qui utilise l'impression électronique pour graver à la surface d'un stratifié de cuivre isolant et non adhésif, laissant un petit réseau de circuits permettant à divers composants électroniques de former des connexions de circuit prédéterminées qui remplissent la fonction de transmission relais entre les composants électroniques. La plupart des appareils électroniques et des produits doivent être équipés d'une carte pwb.

Les cartes de circuits imprimés sont souvent appelées pwb et beaucoup de gens les appellent substrats PCB. Étant donné que les circuits imprimés ne sont pas des produits finis en général, la définition du nom est un peu confuse. Par exemple, la carte mère d'un PC est appelée carte mère et ne peut pas être directement appelée Circuit PCB. Bien qu'il y ait des cartes sur la carte mère, elles ne sont pas identiques, de sorte que les deux sont liés, mais on ne peut pas dire qu'ils sont identiques, lors de l'évaluation de l'industrie. Un autre exemple: parce qu'un circuit intégré est monté sur un circuit PCB, les médias l'appellent une carte IC, mais en fait, ce n'est pas l'équivalent d'une carte de circuit imprimé. Nous disons généralement qu'une carte de circuit imprimé est une carte nue d'un circuit PCB sans éléments de couche supérieure.

Selon le nombre de couches de la carte électronique, il peut être divisé en un seul côté, double couche, quatre couches, six couches et autres circuits PCB multicouches. Et continue à évoluer vers une haute précision, une densité élevée et une fiabilité élevée. La réduction continue du volume, la réduction des coûts et l'amélioration des performances permettent à la carte de circuit imprimé de maintenir une forte vitalité dans le développement des produits électroniques futurs. La tendance future du développement de la technologie de fabrication de circuits imprimés est le développement vers la haute densité, la haute précision, les trous fins, les lignes fines, le petit pas, la haute fiabilité, la multicouche, la transmission à grande vitesse, la légèreté et la minceur de performance.

PCB

Distribution selon la carte de circuit imprimé

Substrat PCB simple face

Une seule couche repose sur un substrat isolant de 0,2 à 5 mm d'épaisseur, une seule face étant recouverte d'une feuille de cuivre sur laquelle est formé un circuit imprimé par impression et gravure. Un seul panneau est simple à fabriquer et facile à assembler. Il s'applique aux exigences des circuits tels que les radios, les téléviseurs, etc. Il ne convient pas aux occasions où une densité d'assemblage élevée ou des circuits complexes sont nécessaires.

Substrat PCB double face

Le double panneau est un circuit imprimé de part et d'autre d'un substrat isolant de 0,2 à 5 mm d'épaisseur. Convient aux produits électroniques avec des exigences générales, telles que les ordinateurs électroniques, les instruments électroniques, etc. La densité de câblage d'un circuit imprimé double face étant supérieure à celle d'un circuit imprimé simple face, il est possible de réduire l'encombrement du dispositif.

Carte PCB multicouche

Un panneau imprimé avec plus de 3 couches de circuits imprimés imprimés imprimés sur un substrat isolant est appelé panneau multicouche. Il s'agit d'une combinaison de plusieurs panneaux minces en placage ou double face, dont l'épaisseur est généralement de 1,2 à 2,5 mm. Pour extraire les circuits pris en sandwich entre les substrats isolants, les trous de la plaque multicouche pour le montage des éléments nécessitent une métallisation, c'est - à - dire l'application d'une couche métallique sur la face interne des petits trous pour les relier aux circuits imprimés pris en sandwich entre les substrats isolants.

Classification par nature du substrat

Substrat PCB rigide

Le pwb rigide a une certaine résistance mécanique et les pièces qui y sont assemblées ont un état plat. Panneau imprimé rigide pour l'électronique générale.

Substrat PCB flexible

Le pwb souple est fabriqué à partir de plastique souple stratifié ou d'un autre matériau isolant souple comme substrat. Les pièces qui en sont faites peuvent être pliées et étirées et peuvent être pliées en fonction des exigences d'installation pendant l'utilisation. Les circuits imprimés flexibles sont généralement utilisés pour des occasions spéciales. Par example, l'écran d'affichage de certains multimètres numériques peut être pivoté et une plaque d'impression flexible est généralement utilisée à l'intérieur; Affichage, boutons, etc. du téléphone.

Substrat PCB rigide et souple

La naissance et le développement du FPC et du pwb ont donné naissance à de nouveaux produits pour les plaques flexibles et rigides. La plaque rigide est donc une plaque souple et une plaque rigide. Après avoir subi des processus tels que le pressage, la combinaison est effectuée selon les exigences de processus pertinentes pour former une carte électronique avec des caractéristiques FPC et des caractéristiques pwb.

Classification par domaine d'application

Pwb peut être divisé en PCB basse fréquence et PCB haute fréquence. La normalisation à haute fréquence des appareils électroniques est la tendance du développement, en particulier dans les réseaux sans fil et les communications par satellite d'aujourd'hui, les produits d'information évoluent vers une vitesse élevée et une fréquence élevée, et les produits de communication évoluent également vers la normalisation de la voix, de la vidéo et des données transmises sans fil à grande capacité et à haute vitesse. La nouvelle génération de produits nécessite donc des plaques à haute fréquence, le substrat en feuille pouvant être réalisé dans des matériaux à faibles pertes diélectriques et à constante diélectrique tels que le polyuréthane, le polyéthylène, le polystyrène, la toile de verre en polytétrafluoroéthylène.

Classification par plaques imprimées spéciales

Actuellement, il existe des plaques d'impression spéciales telles que les plaques d'impression à noyau métallique, les cartes de circuits imprimés montées en surface et les plaques d'impression à film de carbone.

Plaque PCB à noyau métallique

La carte de circuit imprimé à noyau métallique est le remplacement de la plaque de tissu de verre époxy par une plaque métallique de même épaisseur. Après un traitement spécial, les circuits conducteurs des deux côtés de la tôle sont interconnectés, très isolés de la partie métallique. Les avantages des PCB à noyau métallique sont une bonne dissipation thermique et une taille stable. C'est parce que les matériaux magnétiques tels que l'aluminium et le fer ont un effet de blindage qui empêche les interférences mutuelles.

Carte de circuit imprimé montée en surface (SMB) est une carte de circuit imprimé développée pour répondre aux besoins de produits électroniques légers, minces, courts et de petite taille, avec un processus d'installation de dispositifs montés en surface à haute densité de broches et à faible coût. La carte de circuit imprimé a une petite ouverture, une largeur de ligne et un espacement réduits, une précision élevée et des exigences élevées pour le substrat. Substrat d'impression de film de carbone la plaque d'impression de film de carbone est une plaque d'impression qui imprime une couche de film de carbone, formant un contact ou un cavalier (la valeur de résistance est conforme aux exigences spécifiées) après avoir fait le motif conducteur sur une feuille de cuivre. Il se caractérise par un processus de production simple, un faible coût, des cycles courts, une bonne résistance à l'usure et une bonne conductivité. Il permet une densité élevée de panneaux simples et la miniaturisation et la légèreté du produit. Convient pour TV, téléphone, magnétoscope et piano électronique.

Comment concevoir un substrat PCB?

Lors de la conception d'une carte, de nombreuses étapes complexes sont souvent nécessaires. Qu'il s'agisse des bases du micro - usinage du cuivre et de la soudure, d'essayer de s'assurer que le pwb est finalement imprimé ou de rencontrer des problèmes de conception plus spécifiques tels que la technologie des Vias ou des signaux de conception avec des Vias, des plots et n'importe quel nombre de mises en page. Pour les problèmes d'intégrité, vous devez vous assurer d'avoir le bon logiciel de conception. Maintenant, IPCB vous dit comment concevoir un panneau PCB.

1. Création d'un schéma d'un substrat PCB

Que vous génériez un design à partir d'un modèle ou que vous créiez une carte PCB à partir de zéro, il est préférable de commencer par un schéma pwb. Ce schéma est similaire au plan du nouvel appareil et il est important de comprendre ce qui est affiché dans le schéma. Par rapport à la conception directement sur un panneau PCB, non seulement les interconnexions de circuits sont plus faciles à définir et à modifier, mais il est également plus facile de convertir un schéma pwb en une disposition de carte pwb. Pour les composants, le logiciel de conception de circuits PCB dispose d'une vaste base de données de bibliothèques de pièces.

2. Créer une disposition de carte PCB vierge

Après avoir créé un schéma pwb, vous devez utiliser l'outil de capture de schéma dans le logiciel de conception de PCB pour commencer à créer une mise en page de PCB. Avant cela, vous devez créer un document PCB vierge. Pour créer un panneau PCB, vous devez générer un fichier de documentation PCB. Cela peut être facilement fait à partir du menu principal du logiciel de conception

Si la forme, les dimensions du PCB et la structure en cascade du panneau pwb sont déjà déterminées, vous pouvez le configurer immédiatement. Si vous ne voulez pas effectuer ces tâches maintenant, ne vous inquiétez pas, vous pouvez modifier la forme de votre carte PCB plus tard. En compilant schdoc, les informations schématiques peuvent être utilisées dans un PCB. Le processus de compilation comprend la validation de la conception et la génération de plusieurs documents de projet afin de vérifier et de corriger la conception avant de la transférer sur le PCB. Il est fortement recommandé de vérifier et de mettre à jour les options de projet utilisées pour créer des informations PCB à ce stade.

Lors de la conception d'un panneau pwb, il semble parfois qu'il ait fallu un long et difficile voyage pour atteindre le design final. Qu'il s'agisse de micro - traiter les bases du cuivre et de la soudure, d'essayer de s'assurer que le pwb est finalement imprimé ou de rencontrer des problèmes de conception plus spécifiques, tels que la technologie des Vias ou des signaux de conception avec des Vias, des plots et n'importe quel nombre de mises en page. Pour les problèmes d'intégrité, vous devez vous assurer d'avoir le bon logiciel de conception pwb.

3. Capturer le schéma de principe de la carte prototype PCB et le lier à la carte PCB

Tous les outils du logiciel de conception de substrats de prototypage PCB peuvent être utilisés dans un environnement de conception unifié. Dans cet environnement de conception, les schémas, les PCB et les Bom sont interconnectés et accessibles simultanément. D'autres programmes vous forceront à compiler manuellement les données schématiques.

4. Conception de l'empilement de PCB

Lorsque vous Transférez des informations schématiques dans un document PCB, l'encapsulation des composants est affichée en plus du contour de la carte PCB spécifié. Avant de placer un composant, vous devez utiliser le gestionnaire de pile de couches comme indiqué dans l'image ci - dessous pour définir la disposition du PCB (c'est - à - dire la forme, la pile de couches).

Si vous n'êtes pas familier avec la conception de panneaux pwb, bien qu'il soit possible de définir autant de couches que vous le souhaitez dans le logiciel de conception de panneaux pwb, la plupart des conceptions modernes commenceront avec des panneaux à 4 couches sur fr4. Vous pouvez également utiliser la Bibliothèque d'empilement de matériaux; De cette façon, vous pouvez choisir parmi une variété de stratifiés différents et de panneaux uniques.

Si vous souhaitez concevoir une carte haute vitesse / haute fréquence, vous pouvez utiliser l'analyseur d'impédance intégré pour assurer le contrôle de l'impédance dans la carte prototype de PCB. L'outil de courbe d'impédance utilise le solveur de champ électromagnétique intégré de simberian pour personnaliser la géométrie des traces afin d'atteindre les valeurs d'impédance cibles.

Pour plus de détails sur les instructions de référence de pwb Stack, cliquez sur télécharger -

5. Définir les règles de conception et les exigences DFM

Il existe de nombreuses catégories de règles de conception pwb et vous n'avez peut - être pas besoin d'utiliser toutes ces règles disponibles pour chaque conception. Vous pouvez sélectionner / désélectionner des règles individuelles en cliquant avec le bouton droit de la souris sur la règle en question dans la liste de l'éditeur de règles et contraintes pwb ci - dessous.

Les règles que vous utilisez, en particulier celles utilisées pour la fabrication, doivent respecter les spécifications et les tolérances de l'équipement du fabricant de PCB. Les conceptions avancées telles que la conception de contrôle d'impédance et de nombreuses conceptions haute vitesse / haute fréquence peuvent nécessiter de suivre des règles de conception très spécifiques pour s'assurer que vos produits fonctionnent correctement. Vérifiez toujours les fiches techniques de vos composants pour connaître ces règles de conception.

6. Placez le composant sur le substrat prototype pwb

Le logiciel de conception de carte pwb courant offre une grande flexibilité, vous permettant de placer rapidement des composants sur un circuit PCB. Vous pouvez organiser les composants automatiquement ou les placer manuellement. Vous pouvez également combiner ces options pour profiter de la vitesse de placement automatique et vous assurer que le pwb est mis en page conformément aux bonnes directives de placement des composants.

7. Trou d'insertion de la plaque pwb

Avant la disposition pwb, il est préférable de placer des trous de forage (montage et trous traversants). Si votre conception est complexe, vous devrez peut - être modifier au moins certaines positions de perçage pendant le câblage. Cela peut être facilement fait via la boîte de dialogue Propriétés.

Vos préférences ici devraient suivre les spécifications de conception de fabrication (DFM) du fabricant de la carte. Si vous avez défini les exigences DFM de pwb en tant que règles de conception (voir étape 5), le logiciel de conception pwb vérifie automatiquement ces règles lorsque vous placez des trous traversants, des trous de forage, des plots et des traces dans votre disposition.

8. Suivi de la disposition de la carte pwb

Après avoir placé les composants et tout autre composant mécanique, vous pouvez préparer la disposition. Assurez - vous d'utiliser de bons guides de câblage et des outils logiciels de conception pwb pour rationaliser le processus, par exemple en mettant en évidence le réseau et le codage couleur via le câblage.

9. Ajouter des étiquettes et des identifiants pour pwb

Après avoir vérifié la mise en page pwb, vous pouvez ajouter des étiquettes, des identifiants, des marqueurs, des logos ou toute autre image sur votre carte PCB. C'est une bonne idée d'utiliser des identifiants de référence pour les composants, car cela facilitera l'assemblage pwb. En outre, un indicateur de polarité, un indicateur de broche 1 et toute autre étiquette permettant d'identifier l'ensemble et son orientation sont inclus. Pour les logos et les images, il est préférable de consulter le fabricant de votre carte pwb pour vous assurer que les polices que vous utilisez sont lisibles.

10. Générer un fichier gerber pour la conception de la mise en page PCB.

Il est préférable de vérifier la disposition du PCB en exécutant une vérification des règles de conception (DRC) avant que le fabricant de PCB puisse fournir des résultats.

Une fois que la carte pwb a passé le DRC final, vous devez générer un fichier de conception pour le fabricant de la carte PCB. Le document de conception doit inclure toutes les informations et les données nécessaires pour le construire, ainsi que des notes ou des exigences spéciales pour vous assurer que votre fabricant est clair sur vos exigences. Pour la plupart des fabricants de PCB, vous serez en mesure d'utiliser des fichiers Gerber, mais certains fabricants de cartes PCB préfèrent d'autres formats de fichiers Cao. Savez - vous ce qu’est un PCB?