Công nghệ PCB - Cơ sở thiết kế PCB và các loại chính

Các bảng mạch mà các yếu tố được liên kết chặt chẽ với chúng không bao giờ nên được coi là trang trí cho bảng mạch PCB. Bảng mạch tiên tiến sẽ không thể cung cấp chức năng của nó cho đến khi các thành phần được gắn vào nó. PCB với các thành phần được cài đặt được gọi là PCB lắp ráp và quá trình sản xuất được gọi là PCB Assembly hoặc đơn giản là PCBA. Dây đồng trên tấm trần (được gọi là dấu vết) kết nối các đầu nối và cụm điện với nhau. Chúng chạy tín hiệu giữa các chức năng này, cho phép bảng hoạt động theo cách được thiết kế đặc biệt. Các tính năng này thay đổi từ đơn giản đến phức tạp, nhưng kích thước của PCB có thể nhỏ hơn hình thu nhỏ.

Sản phẩm điện tử là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày. Tất cả mọi thứ từ điện thoại thông minh đến xe hơi đều bao gồm các thành phần điện tử. Tại trung tâm của các thiết bị điện tử này là bảng mạch in, còn được gọi là PCB.

Quá trình PCBA luôn bắt đầu với các đơn vị cơ bản nhất của PCB: cơ sở bao gồm nhiều lớp, mỗi đơn vị đóng một vai trò quan trọng trong chức năng của PCB cuối cùng. Các lớp xen kẽ này bao gồm:

Chất nền: Đây là vật liệu cơ bản của PCB. Nó cung cấp độ cứng cho PCB.

Đồng: Nếu nó là PCB một mặt, nếu nó là PCB hai mặt, thêm một lớp mỏng của lá đồng dẫn điện trên mỗi bề mặt chức năng của PCB. Đây là lớp dấu vết đồng.

Mặt nạ hàn: Trên cùng của lớp đồng là mặt nạ hàn, cung cấp một màu xanh lá cây độc đáo cho mỗi PCB. Nó có thể làm cho các dấu vết đồng cách điện với các vật liệu dẫn điện khác và tránh tiếp xúc ngẫu nhiên, dẫn đến ngắn mạch. Nói cách khác, hàn giữ mọi thứ ở đúng vị trí. Các lỗ trong mặt nạ hàn là nơi hàn được áp dụng để gắn các thành phần vào tấm. Mặt nạ hàn là một bước quan trọng trong việc sản xuất PCBA trơn tru, vì nó tránh hàn vào các bộ phận không mong muốn và tránh ngắn mạch.

In màn hình: In màn hình trắng là lớp cuối cùng trên bảng mạch in. Lớp này thêm nhãn vào PCB dưới dạng ký tự và ký hiệu. Điều này giúp chỉ ra chức năng của từng thành phần trên bảng.

Các vật liệu và thành phần này trên tất cả các bảng mạch in về cơ bản vẫn không thay đổi ngoại trừ chất nền. Vật liệu chất nền PCB khác nhau tùy thuộc vào chất lượng cụ thể, chẳng hạn như chi phí và khả năng uốn - mỗi nhà thiết kế đang tìm kiếm một sản phẩm hoàn chỉnh.

Ba loại PCB chính bao gồm:

Cứng nhắc PCB: Loại chất nền PCB phổ biến nhất là cứng nhắc, chiếm phần lớn PCBA. Độ cứng rắn của PCB cứng làm cho bảng cứng và dày. Những cơ sở PCB không linh hoạt này bao gồm một số vật liệu khác nhau. Phổ biến nhất là sợi thủy tinh, còn được gọi là "FR4". Giá rẻ PCBs được làm từ các vật liệu như epoxy hoặc phenolic, mặc dù chúng không bền như FR4.

PCB linh hoạt: PCB linh hoạt hơn PCB linh hoạt. Vật liệu của các PCB này thường là nhựa nhiệt độ cao có thể uốn cong, chẳng hạn như Kapton.

Kim loại lõi PCB: Các bảng này là một lựa chọn khác cho bảng FR4 điển hình. Các tấm này được làm bằng lõi kim loại và tản nhiệt hiệu quả hơn các tấm khác. Điều này giúp tản nhiệt và bảo vệ nhiều thành phần bảng mạch nhạy cảm với nhiệt hơn.