cos'è la scheda PCB?

La scheda (PCB) è la madre dei prodotti elettronici.è un componente elettronico che utilizza la stampa elettronica per incidere sulla superficie del laminato rivestito di rame isolato e non vincolante, lcreare una rete di piccoli circuiti, in modo che vari componenti elettronici possano formare una connessione di circuito predeterminata e ottenere la funzione di trasmissione del relè tra componenti elettronici. La maggior parte delle apparecchiature e dei prodotti elettronici deve essere dotata di PCB Board, PCB Board è chiamata "la madre dei prodotti elettronici". La qualità di PCB Board non solo influisce direttamente sull'affidabilità dei prodotti elettronici, ma influisce anche sulla competitività complessiva dei prodotti di sistema. Il suo sviluppo ha una storia di oltre 100 anni. il suo design è principalmente la progettazione del layout, il vantaggio principale dell'utilizzo della scheda PCB è di ridurre notevolmente gli errori di cablaggio e montaggio, e migliorare il livello di automazione e manodopera produttiva.

La scheda PCB è anche nota come circuito stampato stampato (PCB), è un fornitore di connessioni elettriche per componenti elettronici.

I circuiti stampati stampati sono spesso indicati come "PCB", hanno anche molti popoli chiamati "PCB board". Poiché il circuito stampato stampato non è un prodotto terminale generale, la definizione del nome è leggermente confusa. Per esempio, la scheda madre per personal computer si chiama mainboard, e non può essere chiamato direttamentecircuito stampato. Sebbene ci siano circuiti stampati nella scheda madre, non sono la stessa cosa, quindi quando si valuta il settore, i due sono correlati ma non si può dire che siano gli stessi. Un altro esempio: perché ci sono componenti del circuito integrato montato sulcircuito stampato, i media lo chiamano una scheda IC, ma in realtà, non equivale a un circuito stampato stampato. Di solito diciamo che la stampa circuito stampato si riferisce alla tavola nuda, cioè il circuito stampato senza componenti superiori.

In base al numero di strati del circuito stampato, può essere suddiviso in circuiti stampati monofacciali, bistrato, quadristrato, a sei strati e altri multistrato. E continuare a svilupparsi nella direzione di alta precisione, alta densità e alta affidabilità. Volume in continuo restringimento, riduzione dei costi, e miglioramento delle prestazioni hanno permesso la stampa del circuito stampato per mantenere una forte vitalità nello sviluppo dei futuri prodotti elettronici. La futura tendenza di sviluppo della tecnologia di produzione di schede PCB è quella di svilupparsi nella direzione di alta densità, alta precisione, apertura fine, filo sottile, piazzola piccola, alta affidabilità, multistrato, trasmissione ad alta velocità, leggerezza e sottigliezza nelle prestazioni.

PCB board

Secondo la distribuzione del circuito stampato.

Scheda PCB a lato singolo

La scheda a strato singolo si trova su un substrato isolante con uno spessore di 0,2-5 mm, solo una superficie è ricoperta da un foglio di rame e sul substrato viene formato un circuito stampato mediante stampa e incisione. Il pannello singolo è semplice da realizzare e facile da montare. È adatto alle esigenze di un circuito, come radio, televisori, ecc.. Non è adatto per occasioni che richiedono alta densità di montaggio o circuiti complessi.

Scheda PCB bifacciale

Le schede bifacciali sono circuiti stampati su entrambi i lati di un substrato isolante con uno spessore di 0.2-5mm. È adatto per prodotti elettronici con requisiti generali, such as electronic computers, strumenti elettronici e contatori. Poiché la densità di cablaggio del circuito stampato fronte-retro è maggiore di quella del circuito stampato monofacciale, il volume del dispositivo può essere ridotto.

Scheda PCB multistrato

Le schede stampate con più di 3 strati di circuiti stampati stampati su un substrato isolante sono chiamate schede multistrato. È una combinazione di diversi sottili pannelli singoli o doppi e il suo spessore è generalmente 1,2-2,5 mm. Per portare fuori il circuito inserito tra il substrato isolante, i fori per il montaggio dei componenti sulla scheda multistrato devono essere metallizzati, cioè viene applicato uno strato metallico alla superficie interna dei piccoli fori per collegarli con il circuito stampato inserito tra i substrati isolanti.

Classificato in base alla natura del supporto

Scheda PCB rigida

La scheda PCB rigida ha una certa resistenza meccanica e le parti assemblate con esso hanno uno stato piatto. Le schede stampate rigide sono utilizzate nei prodotti elettronici generali.

Scheda PCB flessibile

La scheda PCB flessibile è realizzata in plastica morbida stratificata o altri materiali isolanti morbidi come materiale di base. Le parti fatte di esso possono essere piegate e allungate e possono essere piegate secondo i requisiti di installazione durante l'uso. Le schede stampate flessibili sono generalmente utilizzate in occasioni speciali. Ad esempio, lo schermo di visualizzazione di alcuni multimetri digitali può essere ruotato, e schede stampate sono spesso utilizzate all'interno flessibile; gli schermi di visualizzazione, i pulsanti dei cellulari, ecc.

Scheda PCB rigida flessibile

La nascita e lo sviluppo di FPC e PCB hanno dato vita al nuovo prodotto di flex e rigid board. Pertanto, la scheda rigida-flessibile è il circuito stampato flessibile e il circuito stampato rigido. Dopo la pressatura e altri processi, sono combinati secondo i requisiti di processo pertinenti per formare un circuito stampato con caratteristiche FPC e caratteristiche PCB.

PCB board

Classificato per ambito di applicazione

PCB può essere diviso in PCB a bassa frequenza e PCB ad alta frequenza. L'alta frequenza delle apparecchiature elettroniche è la tendenza di sviluppo, specialmente nella rete wireless e nella comunicazione satellitare di oggi, i prodotti informativi si stanno muovendo verso l'alta velocità e l'alta frequenza e i prodotti di comunicazione si stanno muovendo verso la standardizzazione di voce, video, e dati di trasmissione wireless con grande capacità e alta velocità. Pertanto, la nuova generazione di prodotti ha bisogno di un circuito stampato ad alta frequenza e il substrato della lamina può essere costituito da materiali con piccola perdita dielettrica e costante dielettrica, come poliuretano, polietilene, polistirolo, panno di vetro politetrafluoroetilene.

Classificato dallo speciale delle schede stampate (scheda PCB)

Attualmente, ci sono alcune schede stampate appositamente, come il cartone stampato con anima in metallo, il cartone stampato in superficiecircuito stampato e il cartone stampato con pellicola di carbonio.

Scheda PCB con anima in metallo

La scheda PCB con anima in metallo deve sostituire la scheda in tessuto di vetro epossidico con una piastra metallica dello stesso spessore. Dopo un trattamento speciale, i circuiti conduttori su entrambi i lati della scheda metallica sono collegati tra loro e altamente isolati dalla parte metallica. Il vantaggio del PCB con anima in metallo è una buona dissipazione del calore e stabilità dimensionale. Questo perché i materiali magnetici come alluminio e ferro hanno un effetto schermante e possono prevenire interferenze reciproche.

PCB a montaggio superficiale

Il circuito stampato stampato (SMB) è un tipo di PCB sviluppato per soddisfare le esigenze di "light, thin, breve e piccolo" di prodotti elettronici e con il processo di installazione di dispositivi a montaggio superficiale con densità di pin e basso costo. La stampacircuito stampato ha le caratteristiche di small aperture, larghezza e spazi ridotti e requisiti della linea, high precision requisiti elevati di substrato.

Scheda stampata con pellicola di carbonio

La scheda stampata con pellicola di carbonio è un tipo di scheda stampata che viene stampata con uno strato di pellicola di carbonio dopo che il modello del conduttore è stato realizzato sulla lamina di rame per formare un contatto o un ponticello (il valore di resistenza soddisfa i requisiti specificati). Si caratterizza per un semplice processo produttivo, basso costo, ciclo breve, buona resistenza all'usura, conducibilità elettrica. Può realizzare l'alta densità dei singoli pannelli e la miniaturizzazione e la leggerezza dei prodotti. È adatto per TV, telefono, videoregistratore e organo elettronico.

Controllo di impedenza della scheda PCB

Per circuiti analogici o digitali ad alta frequenza, è importante garantire l'integrità dei segnali trasmessi sul PCB. Infatti, I segnali superiori a 100 MHz sono influenzati dall'impedenza del funzionamento del conduttore, che, se non valutati del funzionamento, possono portare a inconvenienti errori e sono particolarmente difficili da analizzare. Fortunatamente, il controllo dell'impedenza consente ai progettisti e ai produttori di PCB di gestire questo fenomeno.

L'impedenza della scheda PCB si riferisce ai parametri di resistenza e reattività, che ostacola la corrente alternata. Nella produzione del circuito stampato PCB, l'elaborazione dell'impedenza è indispensabile. Le ragioni sono le seguenti:

1. PCBcircuito stampato (fondo scheda) deve considerare l'installazione della spina dei componenti elettronici, dopo la considerazione del plugin della conducibilità e delle prestazioni di trasmissione del segnale e altri fattori, quindi minore è l'impedenza, migliore è la resistività dovrebbe essere inferiore a 1 & MES; 10-6 per centimetro quadrato.

2. il circuito stampato PCB nel processo di produzione deve passare attraverso la deposizione di rame, l'elettrostagnazione (o placcatura elettroless, o stagno a spruzzo caldo), il processo di saldatura del connettore e i materiali utilizzati in questi collegamenti devono garantire la bassa resistività , per garantire che l'impedenza complessiva del circuito stampato sia bassa, soddisfare i requisiti di qualità del prodotto, e può funzionare normalmente.

3. La stagnatura del circuito stampato è il problema più facile nella produzione dell'intero circuito stampato, ed è il collegamento chiave che influisce sull'impedenza. Il più grande difetto del rivestimento in stagno per elettrolisi è il facile cambio di colore (facile da ossidare o deliquescenza), la scarsa saldabilità, che porterà al circuito stampato è difficile saldare, alta impedenza, scarsa conducibilità o instabilità dell'intera prestazione della scheda.

4. Ci saranno tutti i tipi di trasmissione del segnale nel conduttore della scheda PCB. Quando la frequenza deve essere aumentata per migliorare la velocità di trasmissione se la scheda PCB stessa è diversa a causa dell'incisione, spessore dello stack, larghezza del filo e altri fattori, il valore dell'impedenza cambierà, il segnale sarà distorto e le prestazioni della scheda PCB sarà ridotto. Pertanto, è necessario controllare il valore di impedenza entro un certo intervallo.

Come progettare scheda PCB?

Quando si progetta una scheda PCB, molti passaggi complicati sono spesso necessari. Se si tratta delle basi della micro-lavorazione del rame e della saldatura, o cercando di garantire che il PCB sia finalmente stampato, o incontrare problemi di progettazione più specifici, come la tecnologia dei fori passanti o segnali di progettazione con fori passanti, pastiglie, e qualsiasi numero di layout Per problemi di integrità,è necessario assicurarsi di disporre del software di progettazione corretto. Quindi ora iPCB ti dice come progettare una scheda PCB.

1. Creare uno schema schematico della scheda PCB

Che tu stia generando un progetto da un template o creando una scheda PCB da zero, è meglio iniziare con uno schema PCB. Lo schema è simile al progetto del nuovo dispositivo, ed è importante capire ciò che è mostrato nello schema. Rispetto alla progettazione direttamente sulla scheda PCB, non solo l'interconnessione del circuito è più facile da definire e modificare, ma è anche molto più semplice convertire il diagramma schematico PCB nel layout della scheda PCB. Per componenti, PCBcircuito stampato Il software di progettazione ha un ampio database di librerie di parti.

2. Creare un layout di scheda PCB vuoto

Dopo aver creato lo schema PCB, è necessario utilizzare lo strumento di acquisizione schematico nel software di progettazione PCB per iniziare a creare il layout PCB. Prima di allora, devi creare un documento PCB vuoto. Come creare una scheda PCB, un file PcbDoc deve essere generato. Questo può essere fatto facilmente dal menu principale del software di progettazione

Se sono state determinate la forma, le dimensioni e lo strato di PCB della scheda PCB, si può impostare immediatamente. Se non vuoi eseguire queste attività ora, non preoccuparti, puoi modificare la forma della scheda PCB in un secondo momento. Compilando SchDoc, le informazioni schematiche possono essere utilizzate in PcbDoc. Il processo di compilazione include la verifica del progetto e la generazione di diversi documenti di progetto in modo da poter controllare e correggere il progetto prima di trasferirlo a PcbDoc. Si consiglia vivamente di controllare e aggiornare le opzioni degli elementi utilizzate per creare le informazioni PcbDoc in questo momento.

Quando si progetta una scheda PCB, a volte sembra che sarà un viaggio lungo e arduo per raggiungere il progetto finale. Che si tratti delle basi della microlavorazione del rame e della saldatura, o del tentativo di garantire che il PCB sia finalmente stampato, o di incontrare problemi di progettazione più specifici, come la tecnologia dei fori passanti o segnali di progettazione con fori passanti, pastiglie e qualsiasi numero of layouts Per problemi di integrità, è necessario garantire di avere il software di progettazione PCB.

3. Cattura il diagramma schematico della scheda prototipo PCB e collegalo al PCB

Tutti gli strumenti nel software di progettazione della scheda prototipo PCB possono essere utilizzati in un ambiente di progettazione unificato. In questo ambiente di progettazione, lo schema, PCB e BOM sono correlati tra loro e possono essere accessibili allo stesso tempo. Altri programmi vi costringeranno a compilare manualmente i dati schematici.

4. Progettare lo stack PCB

Quando si trasferiscono le informazioni schematiche a PcbDoc, oltre al profilo della scheda specificata PCB, verrà visualizzato anche il pacchetto del componente. Prima di posizionare i componenti, è necessario utilizzare il "Layer Stack Manager" come mostrato di seguito per definire il layout PCB (cioè forma, stack layer).

Se non si ha familiarità con il design della scheda PCB, anche se qualsiasi numero di strati può essere definito nel software di progettazione della scheda PCB, la maggior parte dei progetti moderni inizierà con una scheda a 4 strati su FR4. È inoltre possibile usufruire della libreria di impilamento materiale; da questa parte, puoi scegliere tra una varietà di diversi laminati e pannelli unici.

Se si desidera progettare un'alta velocità/Scheda PCB ad alta frequenza, è possibile utilizzare l'analizzatore di impedenza integrato per controllare l'impedenza nella scheda prototipo PCB. Lo strumento curva di impedenza utilizza il risolutore di campo elettromagnetico integrato di Simberian per personalizzare la geometria della traccia per raggiungere il valore di impedenza target.

Per istruzioni di riferimento più dettagliate per lo stack up PCB, fare clic su Download-

5. Definire regole di progettazione e requisiti DFM

Esistono molte categorie di regole di progettazione PCB, e potrebbe non essere necessario utilizzare tutte queste regole disponibili per ogni disegno. È possibile selezionare/deselezionare singole regole facendo clic con il pulsante destro del mouse regola sulla problematica nell'elenco nella regola PCB e nell'editor dei vincoli qui sotto.

Le regole utilizzate, in particolare quelle utilizzate per la produzione, devono rispettare le specifiche e le tolleranze delle apparecchiature del produttore di PCB. I progetti avanzati come i progetti di controllo dell'impedenza e molti progetti ad alta velocità/alta frequenza devono seguire regole di progettazione molto specifiche per garantire che il prodotto funzioni correttamente. Controllare sempre il foglio dati dei componenti per queste regole di progettazione.

6. Posizionare i componenti sulla scheda prototipo PCB

L'attuale software di progettazione di schede PCB mainstream offre grande flessibilità e consente di posizionare rapidamente i componenti sulla scheda PCB. Puoi disporre i componenti automaticamente, oppure puoi posizionarli manualmente. Puoi anche utilizzare queste opzioni insieme per sfruttare la velocità del posizionamento automatico e assicurarti che il PCB sia disposto secondo le buone linee guida per il posizionamento dei componenti.

7. Foro di inserimento scheda PCB

Prima del layout PCB, è meglio posizionare fori di perforazione (montaggio e vias). Se il progetto è complesso, potrebbe essere necessario modificare almeno alcune posizioni tramite il percorso durante il processo di routing. Questo può essere fatto facilmente attraverso la finestra di dialogo "Proprietà".

La tua preferenza qui dovrebbe seguire le specifiche del design di fabbricazione (DFM) del Produttore di schede PCB. Se hai definito i requisiti DFM del PCB come regole di progettazione (vedi passaggio 5), il software di progettazione PCB verificherà automaticamente queste regole quando si posizionano vie, fori, pad e tracce nel layout.

8. Tracciamento del layout della scheda PCB

Dopo aver posizionato i componenti e gli altri componenti meccanici, è possibile preparare il layout. Eliminare di utilizzare buone linee guida di cablaggio e utilizzare strumenti software di progettazione PCB per semplificare il processo, come l'evidenziazione della rete e la codifica a colori attraverso il cablaggio.

9. Aggiungere l'etichetta e l'identificatore della scheda PCB

Dopo aver verificato il layout della scheda PCB, è possibile aggiungere etichette, identificatori, marchi, loghi, o qualsiasi altra immagine sulla scheda PCB. È una buona idea utilizzare identificatori di riferimento per i componenti, poiché ciò aiuterà l'assemblaggio del PCB. Inoltre, include indicatori di polarità, qualsiasi pin 1 indicator, e altra etichetta che aiuta a definire i componenti e il loro orientamento. Per loghi e immagini, è meglio consultare il vostro Produttore di schede PCB per garantire che i font che utilizzate siano leggibili.

10. Generare il file Gerber per la progettazione del layout della scheda PCB.

Prima che il produttore di PCB possa fornire i risultati, è sempre meglio verificare il layout del PCB eseguendo un controllo delle regole di progettazione (DRC).

Dopo che la scheda PCB passa la RDC finale, è necessario generare file di progettazione per il Produttore di schede PCB. Il file di progettazione dovrebbe includere tutte le informazioni e i dati necessari per costruire la scheda PCB; includere eventuali note o requisiti speciali per garantire che il produttore sia chiaro sulle vostre esigenze. For most Produttore di schede PCBs, sarai in grado di utilizzare i file Gerber, alcuni produttori di schede PCB preferiscono altri formati di file CAD. Ora, sai cos'è la scheda PCB?