PCB Board là gì?

PCB Board là mẹ của các sản phẩm điện tử. Nó còn được gọi là bảng mạch in (PCB) hoặc bảng mạch in (PWB) và là nhà cung cấp kết nối điện cho các linh kiện điện tử. Nó là một linh kiện điện tử sử dụng in điện tử để khắc trên bề mặt của các tấm laminate đồng cách điện và không dính, để lại một mạng lưới mạch nhỏ cho phép các linh kiện điện tử khác nhau tạo thành các kết nối mạch định trước để thực hiện chức năng chuyển tiếp giữa các linh kiện điện tử. Hầu hết các thiết bị điện tử và các sản phẩm cần phải có bảng PWB.

Bảng mạch in thường được gọi là PWB và cũng có nhiều người gọi nó là chất nền PCB. Kể từ khi bảng mạch in không phải là một sản phẩm cuối cùng chung, định nghĩa của tên là một chút nhầm lẫn. Ví dụ, bo mạch chủ của PC được gọi là bo mạch chủ và không thể được gọi trực tiếp là mạch PCB. Mặc dù bo mạch chủ có bảng, chúng không giống nhau, vì vậy khi đánh giá ngành công nghiệp, cả hai đều có liên quan, nhưng không thể nói là giống nhau. Một ví dụ khác: Bởi vì các thành phần mạch tích hợp được cài đặt trên mạch pcb, các phương tiện truyền thông tin tức gọi nó là bảng IC, nhưng trên thực tế, nó không tương đương với bảng mạch in. Chúng tôi thường nói bảng mạch in đề cập đến bảng trần của mạch pcb mà không có các thành phần trên.

Theo số lớp của bảng điện tử, nó có thể được chia thành mạch pcb nhiều lớp như một mặt, hai lớp, bốn lớp, sáu lớp. Và tiếp tục hướng tới độ chính xác cao, mật độ cao, độ tin cậy cao. Liên tục giảm khối lượng, giảm chi phí và cải thiện hiệu suất, do đó bảng mạch in duy trì sức sống mạnh mẽ trong sự phát triển của các sản phẩm điện tử trong tương lai. Xu hướng phát triển trong tương lai của công nghệ sản xuất bảng mạch in là hướng tới mật độ cao, độ chính xác cao, lỗ mịn, đường mỏng, khoảng cách nhỏ, độ tin cậy cao, nhiều lớp, truyền tốc độ cao, trọng lượng nhẹ và hiệu suất mỏng.

PCB

Theo phân phối của bảng mạch in

Chất nền PCB một mặt

Một lớp duy nhất nằm trên bề mặt cách điện dày 0,2-5mm và chỉ có một bề mặt được phủ bằng lá đồng tạo thành mạch in trên bề mặt bằng cách in và khắc. Single Panel được sản xuất đơn giản và dễ lắp ráp. Nó phù hợp với các yêu cầu của mạch, chẳng hạn như radio, TV, v.v. Nó không phù hợp cho những dịp đòi hỏi mật độ lắp ráp cao hoặc mạch phức tạp.

Chất nền pcb hai mặt

Bảng điều khiển kép là mạch in trên cả hai mặt của chất nền cách điện có độ dày 0,2-5mm. Thích hợp cho các sản phẩm điện tử có yêu cầu chung, chẳng hạn như máy tính điện tử, dụng cụ và thiết bị điện tử, v.v. Vì mật độ dây của mạch in hai mặt cao hơn so với mạch in một mặt, khối lượng của thiết bị có thể được giảm.

Bảng mạch PCB nhiều lớp

Một bảng in với hơn 3 lớp mạch in được in trên chất nền cách điện được gọi là bảng đa lớp. Nó là sự kết hợp của một số tấm veneer mỏng hoặc tấm đôi, và độ dày của nó thường là 1,2-2,5mm. Để thoát khỏi mạch bị kẹp giữa các chất nền cách điện, các lỗ trên bảng nhiều lớp được sử dụng cho các yếu tố gắn kết cần phải được kim loại hóa, nghĩa là các lớp kim loại được áp dụng trên bề mặt bên trong của các lỗ nhỏ để kết nối chúng với các mạch in bị kẹp giữa các chất nền cách điện.

Phân loại theo tính chất cơ bản

Chất nền PCB cứng nhắc

PWB cứng có độ bền cơ học nhất định và các bộ phận được lắp ráp với nó có trạng thái phẳng. Bảng in cứng được sử dụng trong các thiết bị điện tử nói chung.

Chất nền PCB linh hoạt

PWB linh hoạt được làm bằng nhựa nhiều lớp mềm hoặc vật liệu cách nhiệt mềm khác làm chất nền. Các bộ phận được làm từ nó có thể được uốn cong và kéo dài, và trong quá trình sử dụng nó có thể được uốn cong theo yêu cầu lắp đặt. Bảng mạch in linh hoạt thường được sử dụng trong những dịp đặc biệt. Ví dụ, màn hình hiển thị của một số vạn năng kỹ thuật số có thể được xoay và bảng in linh hoạt thường được sử dụng bên trong; Màn hình hiển thị, nút bấm của điện thoại, v.v.

Cứng nhắc và linh hoạt kết hợp PCB Substrate

Sự ra đời và phát triển của FPC và PWB đã tạo ra các sản phẩm mới cho các tấm linh hoạt và cứng nhắc. Do đó, Rigid Flex là bảng mạch linh hoạt và cứng nhắc. Sau khi ép và các quá trình khác, sự kết hợp được thực hiện theo các yêu cầu quy trình liên quan để tạo thành một bảng điện tử với các đặc tính FPC và đặc tính PWB.

Phân loại theo phạm vi áp dụng

PWB có thể được chia thành PCB tần số thấp và PCB tần số cao. Tần số cao của các thiết bị điện tử là xu hướng phát triển, đặc biệt là trong mạng không dây và truyền thông vệ tinh ngày nay, các sản phẩm thông tin đang phát triển theo hướng tốc độ cao, tần số cao và các sản phẩm truyền thông cũng đang phát triển theo hướng tiêu chuẩn hóa giọng nói, video và dữ liệu với dung lượng lớn, tốc độ cao truyền không dây. Do đó, các sản phẩm thế hệ mới cần tấm tần số cao, và chất nền lá có thể được làm từ các vật liệu có tổn thất điện môi và hằng số điện môi nhỏ hơn, chẳng hạn như polyurethane, polyethylene, polystyrene, vải thủy tinh teflon.

Phân loại theo bảng in đặc biệt

Hiện nay, có một số bảng in đặc biệt như bảng in lõi kim loại, bảng mạch in gắn trên bề mặt và bảng in màng carbon.

Kim loại lõi PCB Ban

Bảng mạch lõi kim loại được thay thế bằng tấm kim loại có độ dày tương tự cho tấm vải epoxy. Sau khi xử lý đặc biệt, mạch dẫn ở cả hai bên của tấm kim loại được kết nối với nhau và được cách nhiệt cao với phần kim loại. Ưu điểm của lõi kim loại PCB là tản nhiệt tốt và kích thước ổn định. Điều này là do các vật liệu từ tính như nhôm và sắt có tác dụng che chắn ngăn chặn sự can thiệp lẫn nhau.

Surface Mount PCB Surface Mount Printed Circuit Board (SMB) là một loại bảng mạch PCB được phát triển để đáp ứng nhu cầu của các thiết bị điện tử nhỏ, mỏng, ngắn và nhẹ, có quy trình lắp đặt cho các thiết bị gắn bề mặt có mật độ pin cao và chi phí thấp. Bảng mạch in được đặc trưng bởi khẩu độ nhỏ, chiều rộng dòng và khoảng cách nhỏ, độ chính xác cao và yêu cầu cao về chất nền. Tấm in màng carbon Tấm in màng carbon là một tấm in được in bằng màng carbon để tạo thành dây tiếp xúc hoặc dây vá (giá trị điện trở phù hợp với yêu cầu quy định) sau khi làm mẫu dây dẫn trên lá đồng. Nó được đặc trưng bởi quy trình sản xuất đơn giản, chi phí thấp, chu kỳ ngắn, khả năng chống mài mòn tốt và độ dẫn điện tốt. Nó có thể đạt được mật độ cao của một tấm duy nhất và thu nhỏ và trọng lượng nhẹ của sản phẩm. Thích hợp cho TV, điện thoại, VCR và đàn điện tử.

Làm thế nào để thiết kế PCB Substrate?

Khi thiết kế bảng mạch, thường cần nhiều bước phức tạp. Cho dù đó là những điều cơ bản về đồng và hàn vi gia công, hoặc cố gắng đảm bảo PWB cuối cùng được in hoặc gặp phải các vấn đề thiết kế cụ thể hơn như công nghệ thông qua lỗ hoặc tín hiệu thiết kế với thông qua lỗ, pad và bất kỳ số lượng bố cục nào. Đối với các vấn đề về tính toàn vẹn, bạn cần đảm bảo rằng bạn có phần mềm thiết kế chính xác. Bây giờ iPCB cho bạn biết làm thế nào để thiết kế bảng điều khiển PCB.

1. Sơ đồ để tạo chất nền PCB

Cho dù bạn đang tạo một thiết kế từ một mẫu hoặc một bảng mạch PCB từ đầu, tốt nhất là bắt đầu với sơ đồ PWB. Sơ đồ này tương tự như bản thiết kế cho thiết bị mới và điều quan trọng là phải hiểu những gì được hiển thị trong sơ đồ. Không chỉ dễ dàng hơn để xác định và chỉnh sửa kết nối mạch, mà còn dễ dàng hơn để chuyển đổi sơ đồ PWB sang bố trí bảng PWB so với thiết kế trực tiếp trên bảng mạch PCB. Đối với các thành phần, phần mềm thiết kế mạch PCB có cơ sở dữ liệu thư viện các bộ phận rộng lớn.

2. Tạo bố trí bảng PCB trống

Sau khi bạn đã tạo sơ đồ PWB, bạn cần sử dụng công cụ chụp sơ đồ trong phần mềm thiết kế PCB để bắt đầu tạo bố cục PCB. Trước đó, bạn cần tạo một tài liệu PCB trống. Để tạo bảng điều khiển PCB, bạn cần tạo tệp tài liệu PCB. Điều này có thể được thực hiện dễ dàng từ menu chính của phần mềm thiết kế.

Nếu hình dạng, kích thước của PCB và cấu trúc xếp lớp của bảng điều khiển PWB đã được xác định, bạn có thể thiết lập nó ngay lập tức. Nếu bạn không muốn thực hiện các tác vụ này ngay bây giờ, đừng lo lắng, bạn có thể thay đổi hình dạng của bảng mạch PCB sau này. Thông tin sơ đồ có thể được sử dụng trong PCB bằng cách biên dịch SchDoc. Quá trình biên dịch bao gồm xác nhận thiết kế và tạo nhiều tài liệu dự án để kiểm tra và sửa thiết kế trước khi chuyển sang PCB. Chúng tôi khuyên bạn nên kiểm tra và cập nhật các tùy chọn dự án để tạo thông tin PCB tại thời điểm này.

Khi thiết kế bảng điều khiển PWB, đôi khi có vẻ như phải mất một hành trình dài và khó khăn để đạt được thiết kế cuối cùng. Cho dù đó là kiến thức cơ bản về đồng và hàn vi xử lý, cố gắng đảm bảo PWB cuối cùng được in hoặc gặp phải các vấn đề thiết kế cụ thể hơn như công nghệ thông qua lỗ hoặc tín hiệu thiết kế với lỗ thông qua, miếng đệm và bất kỳ số lượng bố cục nào. Đối với các vấn đề về tính toàn vẹn, bạn cần đảm bảo rằng bạn có phần mềm thiết kế PWB phù hợp.

3. Chụp sơ đồ của bảng nguyên mẫu PCB và liên kết nó với PCB

Tất cả các công cụ trong phần mềm thiết kế chất nền nguyên mẫu PCB có thể được sử dụng trong một môi trường thiết kế thống nhất. Trong môi trường thiết kế này, sơ đồ, PCB và BOM được kết nối với nhau và có thể được truy cập đồng thời. Các chương trình khác sẽ buộc bạn phải biên dịch thủ công dữ liệu sơ đồ.

4. Thiết kế ngăn xếp PCB

Khi bạn chuyển thông tin sơ đồ đến một tài liệu PCB, việc đóng gói các thành phần sẽ được hiển thị ngoài các đường viền bảng PCB được chỉ định. Trước khi đặt các thành phần, bạn nên sử dụng "Layer Stack Manager" như hình dưới đây để xác định bố cục PCB (ví dụ: Shape, Layer Stack).

Nếu bạn không quen thuộc với thiết kế bảng PWB, mặc dù bạn có thể xác định bất kỳ số lượng lớp nào trong phần mềm thiết kế bảng PWB, hầu hết các thiết kế hiện đại sẽ bắt đầu với bảng 4 lớp trên FR4. Bạn cũng có thể sử dụng thư viện xếp chồng tài liệu; Bằng cách này, bạn có thể chọn từ một loạt các laminate khác nhau và bảng điều khiển độc đáo.

Nếu bạn muốn thiết kế một bảng tốc độ cao/tần số cao, bạn có thể sử dụng máy phân tích trở kháng tích hợp để đảm bảo kiểm soát trở kháng trong bảng nguyên mẫu PCB. Công cụ đường cong trở kháng sử dụng bộ giải trường điện từ tích hợp của Simberian để tùy chỉnh hình dạng của dấu vết để đạt được giá trị trở kháng mục tiêu.

Để biết thêm chi tiết về hướng dẫn tham khảo xếp chồng PWB, hãy nhấp vào Tải xuống -

5. Xác định các quy tắc thiết kế và yêu cầu DFM

Các quy tắc bạn sử dụng, đặc biệt là những quy tắc được sử dụng trong sản xuất, phải tuân thủ các thông số kỹ thuật và dung sai của thiết bị của nhà sản xuất PCB. Các thiết kế tiên tiến như thiết kế điều khiển trở kháng và nhiều thiết kế tốc độ cao/tần số cao có thể cần tuân theo các quy tắc thiết kế rất cụ thể để đảm bảo sản phẩm của bạn hoạt động tốt. Luôn kiểm tra bảng dữ liệu thành phần của bạn để hiểu các quy tắc thiết kế này.

6. Đặt các thành phần trên chất nền nguyên mẫu PWB

Phần mềm thiết kế bảng PWB chính thống hiện nay cung cấp tính linh hoạt tuyệt vời, cho phép bạn nhanh chóng đặt các thành phần trên mạch pcb. Bạn có thể tự động sắp xếp các thành phần hoặc đặt chúng theo cách thủ công. Bạn cũng có thể kết hợp các tùy chọn này để tận dụng tốc độ đặt tự động và đảm bảo PWB được bố trí theo hướng dẫn đặt thành phần tốt.

7. lỗ chèn bảng PWB

Trước khi bố trí PWB, tốt nhất là đặt các lỗ khoan (gắn và thông qua lỗ). Nếu thiết kế của bạn phức tạp, bạn có thể cần phải sửa đổi ít nhất một số vị trí quá lỗ trong quá trình định tuyến. Điều này có thể được thực hiện dễ dàng thông qua hộp thoại Properties.

Tùy chọn của bạn ở đây phải tuân theo thông số kỹ thuật Thiết kế Sản xuất (DFM) của nhà sản xuất bảng mạch. Nếu bạn đã xác định các yêu cầu DFM của PWB là các quy tắc thiết kế (xem bước 5), phần mềm thiết kế PWB sẽ tự động kiểm tra các quy tắc này khi bạn đặt các lỗ thông qua, khoan, pad và dấu vết vào bố cục của mình.

8. Theo dõi bố trí bảng PWB

Sau khi đặt các thành phần và bất kỳ thành phần cơ khí nào khác, bạn có thể chuẩn bị bố cục. Hãy chắc chắn rằng bạn sử dụng các hướng dẫn cáp tốt và các công cụ phần mềm thiết kế PWB để hợp lý hóa quy trình, chẳng hạn như làm nổi bật mạng và mã hóa màu thông qua hệ thống cáp.

9. Thêm nhãn và định danh cho PWB

Khi bố cục PWB đã được xác minh, bạn có thể thêm nhãn, số nhận dạng, thẻ, logo hoặc bất kỳ hình ảnh nào khác trên bảng PC của mình. Đó là một ý tưởng tốt để sử dụng một định danh tham chiếu cho các thành phần vì điều này sẽ giúp lắp ráp PWB. Ngoài ra, bao gồm chỉ báo phân cực, chỉ báo pin 1 và bất kỳ thẻ nào khác giúp xác định các thành phần và hướng của chúng. Đối với logo và hình ảnh, tốt nhất là tham khảo ý kiến nhà sản xuất bảng PWB của bạn để đảm bảo phông chữ bạn đang sử dụng có thể đọc được.

10. Tạo tệp Gerber để thiết kế bố cục PCB.

Trước khi nhà sản xuất PCB có thể cung cấp kết quả, tốt nhất là xác minh bố cục PCB bằng cách chạy Kiểm tra Quy tắc Thiết kế (DRC).

Sau khi bảng PWB vượt qua DRC cuối cùng, bạn cần tạo tệp thiết kế cho nhà sản xuất bảng PCB. Tài liệu thiết kế phải bao gồm tất cả thông tin và dữ liệu cần thiết để xây dựng nó và bao gồm bất kỳ ghi chú hoặc yêu cầu đặc biệt nào để đảm bảo nhà sản xuất của bạn rõ ràng về yêu cầu của bạn. Đối với hầu hết các nhà sản xuất PCB, bạn sẽ có thể sử dụng tệp Gerber, nhưng một số nhà sản xuất bo mạch PCB thích các định dạng tệp CAD khác. Bạn có biết PCB là gì?