Grundlæggende om pcb

Hvad er PCB?

PCB er et kobberlamineret og ikke-ledende printkort, hvor alle elektriske og elektroniske komponenter er forbundet sammen i et fælles kort med fysisk støtte til alle komponenter med bund på kortet. Når printkort ikke er udviklet, på det tidspunkt er alle komponenter forbundet med en ledning, der øger kompleksiteten og mindsker pålideligheden af kredsløbet, på denne måde kan vi ikke lave et meget stort kredsløb som bundkort. På printkort er alle komponenter forbundet uden ledninger, alle komponenter er forbundet internt, så det reducerer kompleksiteten af det samlede kredsløbsdesign. PCB bruges til at levere elektricitet og tilslutning mellem komponenterne, hvormed det fungerer, som det blev designet. PCB'er kan tilpasses til alle specifikationer i henhold til brugernes krav. Det kan findes i mange elektroniske enheder som f.eks. TV, mobil, digitalkamera, computerdele som; Grafikkort, bundkort osv. Det bruges også i mange områder som f.eks. medicinsk udstyr, industrimaskiner, bilindustri, belysning osv.

Typer af printkort:

Der findes flere typer printkort til kredsløbet. Ud af disse typer PCB skal vi vælge den passende type PCB i henhold til vores applikation.

Enkeltlags printkort
Dobbeltlags printkort
Flerlags printkort
Fleksibelt printkort
Aluminiumsunderstøttet printkort
Flex-stiv PCB

1) Enkeltlags printkort:

Et enkeltlags printkort er også kendt som enkeltsidet printkort. Denne type PCB er enkel og mest brugt PCB, fordi disse PCB'er er nemme at designe og fremstille. Den ene side af dette printkort er belagt med et lag af ledende materiale. Generelt bruges kobber som ledende materiale til PCB, fordi kobber har meget god ledende egenskab. Et lag loddemaske bruges til at beskytte PCB mod oxidation efterfulgt af silke skærm for at markere alle komponenterne på PCB. I denne type printkort bruges kun den ene side af printkortet til at forbinde forskellige typer elektriske eller elektroniske komponenter som modstand, kondensator, induktor osv. Disse komponenter er loddet. Disse printkort bruges i lavpris- og bulkproduktionsapplikationer som regnemaskiner, radio, printere og solid state-drev.

2) Dobbeltlags printkort:

Dobbeltlags printkort er også kendt som dobbeltsidet printkort. Som navnet antyder, i denne type PCB påføres et tyndt lag af ledende materiale, som kobber, på både top- og undersiden af brættet. I PCB, på forskellige lag af kort, består via, som har to puder i tilsvarende position på forskellige lag. Disse er elektrisk forbundet med et hul gennem brættet, hvilket er vist i figur 2b. Mere fleksibel, relativt lavere pris, og den vigtigste fordel ved denne type printkort er dens reducerede størrelse, hvilket gør kredsløbet kompakt. Denne type printkort bruges mest i industrielle kontroller, konverter, UPS-system, HVAC-applikation, telefon, forstærker og strømovervågningssystemer.

3) Flerlags printkort:

Flerlags printkort har mere end to lag. Det betyder, at denne type PCB har mindst tre ledende lag af kobber. Til sikring af pladen er der klemt mellem isoleringslaget, hvilket sikrer, at overskydende varme ikke beskadiger nogen del af kredsløbet. Denne type printkortdesign er meget kompleks og bruges i meget kompliceret og stor elektrisk opgave i meget lav plads og kompakt kredsløb. Denne type PCB bruges i store applikationer som GPS-teknologi, satellitsystem, medicinsk udstyr, filserver og datalagring.

4) Fleksibel printkort:

Fleksibelt printkort er også kendt som Flex-kredsløb. Denne type PCB anvendte fleksibelt plastmateriale som polymid, PEEK (polyetheretherketon) eller gennemsigtig ledende polyesterfilm. Kretskortet er normalt placeret i foldet eller snoet. Dette er en meget kompleks type PCB, og den indeholder også forskellige række af lag som ensidet flex-kredsløb, dobbeltsidet flex-kredsløb og multisidet flex-kredsløb. Flex-kredsløb bruges i organisk lysdiode, LCD-fabrikation, flex-solcelle, bilindustri, mobiltelefoner, kameraer og komplekse elektroniske enheder som bærbare computere.

5) Stiv PCB:

Stive PCB'er er lavet af solidt materiale, som ikke tillader, at PCB vrides. Samme som flex PCB, har Stiv PCB også forskellige lagkonfigurationer som enkeltlag, dobbeltlag og flerlags Stiv PCB. Formen på dette printkort ændres ikke efter installationen. Dette printkort kan ikke bøjes i henhold til formen på basen, hvorfor dette printkort er kendt som RIGID PCB. Levetiden for denne type PCB er meget høj, så den bruges i mange dele af computeren som RAM, GPU og CPU. Enkelt i design og mest anvendte og mest fremstillede printkort er ensidet stift printkort. Stiv PCB med flere lag kan mere kompakt ved at indeholde 9-10 lag.

6) Flex-stiv PCB:

Kombination af fleksibelt kredsløb og stift kredsløb er det vigtigste kort. Flex-stive plader består af flere lag fleksibelt printkort, der er fastgjort til et antal stive printkortlag. Flex-stift kort er som vist i figuren. Det bruges i mobiltelefoner, digitale kameraer og biler osv.

Typer af printkort i henhold til monteringssystem

Gennemgående hul print
Overflademonteret printkort

1) PCB med gennemgående hul:

I denne type PCB skal vi lave hul ved hjælp af bor på PCB. I disse huller monteres ledninger af komponenter og loddes på puder, der er placeret på den modsatte side af printkortet. Denne teknologi er mest nyttig, fordi den giver mere mekanisk støtte til elektriske komponenter og meget pålidelig teknologi til montering af komponenter, men boring i printkort gør det dyrere. I enkeltlags printkort er denne monteringsteknologi let at implementere, men i tilfælde af dobbeltlag og flerlags print er det vanskeligere at lave hul.

2) Overflademonteret printkort:

I denne type printkort er komponenterne små, fordi disse komponenter har meget lille ledning, eller der kræves ingen ledninger til montering på kortet. Her, i denne teknologi, er SMD-komponenter monteret direkte på overfladen af kortet og behøver ikke at lave hul om bord.

Forskellige dele af printkort:

Pad: Pad er intet andet end et stykke kobber, hvorpå der er monteret bly af komponenter, og hvorpå lodning udføres. Pad giver komponenterne mekanisk støtte.

Spor: På printkort er komponenter ikke forbundet med ledninger. Alle komponenter er forbundet med et ledende materiale som kobber. Denne kobberdel af printkort, der bruges til at forbinde alle komponenter, der er kendt som spor. Spor ligner nedenstående figur.

Lag: I henhold til applikation, pris og ledig plads på kredsløbet kan brugeren vælge laget af printkort. Enkelt i konstruktion, let at designe og mest nyttigt i rutinelivet er enkeltlags printkort. Men for meget stort og komplekst kredsløb foretrækkes dobbeltlags printkort eller flerlags printkort i forhold til enkeltlags printkort. Nu om dagen i flerlags-printkort kan der forbindes 10-12 lag, og det mest kritiske er at kommunikere mellem komponenterne i forskellige lag.

Silkelag: Silkelag bruges til udskrivning af linje, tekst eller enhver kunst på overfladen af printkort. Normalt anvendes der epoxyblæk til skærmtryk. Silkelag kan bruges i øverste og / eller nederste lag af PCB i henhold til brugerkrav, der er kendt som silketryk TOP og silketryk BOTTOM.

Top- og bundlag: I øverste lag af PCB er alle komponenter monteret i dette lag af PCB. Generelt er dette lag grønfarvet. I bundlaget af PCB loddes alle komponenter gennem hullet, og bly af komponenter er kendt som bundlaget af PCB. Engang i top- og / eller bundlag er PCB overtrukket med et grønt farvelag, der er kendt som loddemaske.

Loddemaske: Der er et ekstra lag øverst på kobberlaget kaldet Loddemaske. Dette lag har generelt grøn farve, men det kan have en hvilken som helst farve. Dette isolerende lag bruges til at forhindre utilsigtet kontakt mellem elektroder med andet ledende materiale på printkortet.

PCB-materialer:

Hovedelementet er dielektrisk substrat, som er stift eller fleksibelt. Dette dielektriske substrat bruges med ledende materiale som kobber på det. Som dielektrisk materiale anvendes glasepoxylaminaterne eller kompositmaterialerne.

1) FR4:

FR står for FIRE RETARDENT. Til al type PCB-fremstilling er FR4 det mest almindelige glaslaminerede materiale. Baseret på vævede glasepoxyforbindelser er FR4 et sammensat materiale, der er mest nyttigt, fordi det giver meget god mekanisk styrke.

FR4	Glas overgangstemp.
Standard	130	Mest almindelige og almindeligt anvendte Billigste
Med højere glasovergangstemperatur.	170-180	Kompatibel med blyfri reflow-teknologi
Halogenfri	-	Kompatibel med blyfri reflow-teknologi

2) FR-1 og FR-2:

Dette materiale er lavet af papir og phenolforbindelser, og dette materiale bruges kun til enkeltlags PCB. Både FR1 og FR2 har lignende egenskaber, den eneste forskel er glasovergangstemperatur. FR1 har højere glasovergangstemperatur sammenlignet med FR2. Disse materialer er også opdelt i standard, halogenfri og ikke-hydrofob.

3) CEM-1:

Dette materiale er lavet af papir og to lag af vævet glasepoxy- og phenolforbindelser, og dette materiale bruges kun til enkeltsidet PCB. CEM-1 kan bruges i stedet for FR4, men prisen på CEM1 er højere end FR4.

4) CEM-3:

dette materiale er hvidfarvet, glasepoxyforbindelse, der mest bruges i dobbeltlags PCB. CEM-3 har lavere mekanisk styrke sammenlignet med FR4, men det er billigere end FR4. Så dette er et godt alternativ til FR4.

5) Polyimid:

Dette materiale bruges i fleksibelt PCB. Dette materiale er lavet af kepton, rogers, dupont. Dette materiale har gode elektriske egenskaber, felicitet, bredt temperaturområde og høj kemisk resistens. Arbejdstemperaturen for dette materiale er -200 ͦC til 300 ͦC.

6) Forberedelse:

Prepreg betyder præimpregneret. Det er en glasfiber imprægneret med harpiks. Disse harpikser er fortørret, så når den opvarmes, flyder den, klæber og dyppes helt ned. Prepreg har klæbende lag, der giver styrke svarende til FR4. Der er mange versioner af dette materiale efter harpiksindhold, SR-standardharpiks, MR-medium harpiks og HR-høj harpiks. Dette vælges i henhold til krævet tykkelse, lagstruktur og impedans. Dette materiale fås også i høj glasovergangstemperatur og halogenfri.

PCB design software:

Nedenfor er nogle af de mest populære software til printkort. Du kan vide mere om disse PCB-designsoftware her.

Ørn:

EAGLE er en mest populær og nemmeste måde at designe PCB på. EAGLE står for Easily Applicable Graphical Layout Editor, som tidligere er udviklet af CadSoft Computer og i øjeblikket er Autodesk udvikler af denne software. Til design af kredsløbsdiagram har EAGLE en skematisk editor. EAGLE filtypenavnet er.SCH og forskellige dele og komponenter er defineret i.LBR udvidelse. Board filtypenavnet er.BRD.

Multisim:

Multisim er også meget kraftfuld og nem læringssoftware. Som oprindeligt er udviklet af Electronics Workbench, og nu er det en division af National Instruments (NI). Det inkluderer mikrokontrollersimulering (MultiMCU) og integrerede importeksportfunktioner til PCB-layoutsoftwaren. Denne software bruges i vid udstrækning inden for akademisk og også i industrien til kredsløbsuddannelse.

EasyEDA:

EasyEDA er en software, der bruges til at designe og simulere kredsløb. Denne software er et integreret værktøj til skematisk indfangning, SPICE kredsløbssimulering, baseret på Ngspice og PCB layout. Den vigtigste fordel ved denne software er, at den er webbaseret software og bruges i browservinduet. Så denne software er uafhængig af OS.

Altium Designer:

Denne software er udviklet af det australske softwarefirma Altium Limited. Hovedfunktionen i denne software er skematisk indfangning, 3D PCB-design, FPGA-udvikling og frigivelse / datastyring. Dette er den første software, der tilbyder 3D-visualisering og godkendelseskontrol af PCB direkte fra PCB-editor.

KiCad: Denne software er udviklet af jean-pierre charras. Denne software har værktøjer, der kan oprette BoM (Bill of Material), illustrationer og 3D-visning af PCB såvel som alle komponenter, der bruges i kredsløb. Mange komponenter er tilgængelige i biblioteket med denne software, og der er en funktion, som brugeren kan tilføje deres brugerdefinerede komponenter. Denne software understøtter mange menneskelige sprog.

CircuitMaker: Denne software er også udviklet af Altium. Skematisk editor for denne software inkluderer grundlæggende komponentplacering, og denne software bruges til at designe avancerede multikanal- og hierarkiske skemaer. Alt skematisk uploades til serveren, og disse filer er tilgængelige for alle, forudsat at du har brug for en CircuitMaker-konto.