Dati PCB - Conoscere l'assemblaggio di cavi stampati

L'assemblaggio di cablaggio stampato noto anche come assemblaggio del circuito stampato (PCBA), è un componente elettronico o elettromeccanico che consente a un PCB di svolgere le sue funzioni. Questi componenti possono essere dispositivi di alimentazione, generatori di segnale o ricevitori, trasmettitori di segnale e altro ancora. Alcuni sono prominenti, mentre altri sono piccoli e appena visibili. Anche se ogni parte ha la sua funzione, devono lavorare insieme attraverso interconnessioni tracciabili. Un PCB tipico può contenere da diverse a centinaia, o anche migliaia, di componenti, a seconda delle dimensioni e dell'uso previsto. Sono disponibili anche in diverse forme, gradi, ecc.

Il cablaggio stampato tipicamente controlla il flusso di corrente. Ogni componente ha uno scopo specifico, con alcuni componenti (come IC) che gestiscono i segnali, mentre altri regolano la tensione. Alcuni possono proteggere i circuiti da guasti elettrici, garantendo affidabilità e prolungando la durata della vita del PCB. Considerali come parti di un sistema più ampio, lavorando insieme per farlo funzionare come previsto.

I produttori utilizzano la saldatura per installare componenti PCB. Per collegarli elettricamente, usano percorsi chiamati tracce e fori galvanizzati chiamati vias per collegare gli strati. Questi componenti sono inoltre collegati al circuito stampato utilizzando la tecnologia a foro passante o a montaggio superficiale.

Foro passante: Questi fori passano attraverso il circuito stampato. Sono dotati di cavi lunghi per una facile saldatura dall'altro lato, rendendoli adatti per l'assemblaggio manuale. Tuttavia, richiedono più spazio.

Tecnologia di montaggio superficiale (SMT): i componenti per montaggio superficiale hanno cavi più corti o senza cavi. Si attaccano alla superficie utilizzando cuscinetti di saldatura. Queste parti sono più adatte per l'assemblaggio automatizzato e occupano meno spazio. Il rovescio della medaglia è che sono meno sicuri e per lo più di piccole dimensioni.

cablaggio stampato

Come identificare i componenti PCB?

È possibile utilizzare vari metodi per identificare i componenti PCB: attraverso ispezione visiva, utilizzando marcature posizionate dal produttore sul circuito stampato e facendo riferimento a schede tecniche PCB specifiche.

Abbinamento visivo: i componenti PCB possono essere identificati visivamente in base alle loro forme e altre caratteristiche. Ogni parte ha caratteristiche fisiche diverse, come si vede nell'immagine sopra. Ad esempio, i condensatori elettrolitici sono cilindrici, mentre i diversi IC sono blocchi con perni su entrambi i lati.

Abbreviazioni: Si tratta di indicatori di riferimento o codici stampati sulla serigrafia. Possono identificare ogni componente, consentendo a chiunque lavori sul PCB di effettuare la corretta identificazione. Esempi di codici sono:

R ⓠResistenza

Condensatore C â“

U – Circuito integrato

Transformer

Connettore J€“

L ⓠInduttore

Schede tecniche PCB: I produttori spesso forniscono specifiche dettagliate nelle schede tecniche dei prodotti. Per i PCB, queste informazioni possono includere diagrammi di circuito, layout, ecc. Riferendosi può aiutare a identificare vari componenti elettronici ed elettromeccanici, le loro interconnessioni, valori nominali, ecc.

Tipi di assemblaggio di cavi stampati

I componenti PCB possono essere passivi o attivi. "Passivo" si riferisce a quei dispositivi che non si basano sulla potenza per funzionare. Di seguito è riportato un elenco di esempi importanti in ogni categoria.

Componenti passivi:

Condensatori – Memorizza la carica, filtra i segnali e stabilizza la tensione.

Induttori €“ Utilizzati con vari componenti per immagazzinare energia in un campo magnetico.

Resistenze – Limitare il flusso di corrente.

Varistori – Fornire protezione da sovratensione.

Misurare la temperatura utilizzando il cambiamento di resistenza.

Fusibili – Soffiare quando la corrente supera un valore predefinito per fornire protezione elettrica.

Trasformatori – Trasferire energia tra circuiti utilizzando mezzi elettromagnetici.

Tracce – Serve come percorsi di corrente per le interconnessioni elettriche.

Componenti attivi:

Diodi ad emissione luminosa (LED) – Controllare la direzione del flusso di corrente.

Transistor – Commutare ed amplificare i segnali.

Circuiti integrati (IC) – Microcomponenti contenenti elementi di elaborazione e controllo per segnali elettrici.

Interruttori €“ Controlla vari circuiti collegandoli e scollegandoli.

Regolatori di tensione – Mantenere una tensione costante per prevenire fluttuazioni.

Problemi comuni dell'assemblaggio di cavi stampati

I componenti PCB dovrebbero adattarsi alla loro funzione e posizione. Tuttavia, a volte questo non accade. Le ragioni possono variare a seconda del tipo di guasto. Le cause comuni dei problemi includono incompatibilità, danni ai componenti e problemi di assemblaggio.

Incompatibilità: i componenti potrebbero non adattarsi al PCB a causa della loro altezza o altre caratteristiche fisiche e della potenza nominale. Può anche essere perché utilizza protocolli di comunicazione diversi da quelli per cui hai progettato il circuito stampato.

Danni: i componenti PCB possono subire danni fisici. Questo accade principalmente quando li si trasporta o li si conserva senza cure adeguate. Ad esempio, le parti danneggiate da polvere o calore potrebbero non funzionare nel circuito, causando un guasto parziale o completo del PCB.

Problemi di assemblaggio: i problemi di assemblaggio includono difetti di saldatura e posizionamento errato dei componenti. Per evitare tutto questo, seguire le regole di progettazione e montaggio appropriate. Testare il PCB dopo l'installazione dei componenti aiuta anche a identificare gli errori e correggerli.

L'elettronica è un settore in rapida evoluzione. Al giorno d'oggi, i PCB stanno diventando più piccoli. Questo richiede che i loro componenti si restringano pure. Richiede inoltre che diventino più efficienti nell'uso di energia elettrica e nella dissipazione del calore.

Con questi sviluppi, i componenti PCB diventeranno più piccoli, multicore e più potenti. Il loro costo diminuirà anche con l'uso di nuove tecnologie e materiali di produzione, rendendoli disponibili per molte applicazioni.

Dati i progressi tecnologici, questi componenti possono anche diventare ad alta velocità e in grado di supportare velocità di dati ultra elevate, come la tecnologia 5G. Attraverso tutti questi cambiamenti, i componenti futuri miglioreranno i dispositivi e i sistemi elettronici.

Conclusione

Il cablaggio stampato è un componente cruciale per garantirne il corretto funzionamento. Questi componenti possono essere passivi o attivi, fornendo varie funzioni per azionare la scheda nel suo dispositivo o sistema di uso finale. Come abbiamo visto, selezionarli correttamente è essenziale; altrimenti, il PCB potrebbe incontrare problemi di prestazioni.