Tecnologia PCB - Base di progettazione PCB e tipi principali di PCB

I circuiti stampati su cui i componenti sono saldamente incollati non dovrebbero mai essere considerati come decorazione della scheda PCB. Fino a quando i componenti non sono installati su di esso, i circuiti stampati avanzati non saranno in grado di fornire le loro funzioni. Il PCB con i componenti installati è chiamato assemblaggio PCB e il processo di produzione è chiamato assemblaggio PCB o PCBA in breve. I fili di rame (chiamati tracce) sulla scheda nuda collegano elettricamente i connettori e i componenti tra loro. Eseguono segnali tra queste funzioni, consentendo alla scheda di funzionare in modo appositamente progettato. Queste funzioni vanno da semplici a complesse, ma le dimensioni del PCB possono essere più piccole della miniatura.

I prodotti elettronici sono una parte indispensabile della vita quotidiana. Dagli smartphone alle auto, tutto include componenti elettronici. Il nucleo di questi prodotti elettronici è il circuito stampato, noto anche come PCB.

Il processo PCBA parte sempre dall'unità più basilare del PCB: la base è composta da più strati e ogni unità svolge un ruolo importante nella funzione del PCB finale. Questi livelli alternati comprendono:

Substrato: Questo è il materiale di base del PCB. Fornisce rigidità al PCB.

Rame: Aggiungi uno strato sottile di foglio di rame conduttivo su ogni superficie funzionale del PCB, se si tratta di un PCB a lato singolo, se si tratta di un PCB a due lati su un lato. Questo è lo strato di rame.

Maschera di saldatura: La parte superiore dello strato di rame è una maschera di saldatura, che fornisce un colore verde unico per ogni PCB. Isola le tracce di rame dal contatto involontario con altri materiali conduttivi, che possono causare un cortocircuito. In altre parole, la saldatura mantiene tutto a posto. Il foro nella maschera di saldatura è dove viene applicata la saldatura per fissare il componente alla scheda. La maschera di saldatura è un passo chiave nella produzione regolare di PCBA, perché può evitare la saldatura su parti indesiderate ed evitare cortocircuiti.

Schermo: La stampa serigrafica bianca è l'ultimo strato sul PCB. Questo livello aggiunge etichette al PCB sotto forma di caratteri e simboli. Questo aiuta a indicare la funzione di ogni componente sul circuito stampato.

Questi materiali e componenti rimangono sostanzialmente invariati su tutti i PCB, ad eccezione del substrato. I materiali del substrato PCB variano a seconda delle qualità specifiche (come il costo e la piegabilità) - ogni progettista è alla ricerca di un prodotto finito.

I tre tipi principali di PCB includono:

PCB rigido: Il tipo più comune di substrato PCB è rigido, che occupa la maggior parte del PCBA. Il nucleo solido del PCB rigido conferisce alla scheda rigidità e spessore. Queste basi PCB inflessibili sono composte da diversi materiali. La più comune è la fibra di vetro, altrimenti chiamata "FR4". I PCB più economici sono fatti di materiali come resina epossidica o fenolica, anche se questi materiali non sono durevoli come FR4.

PCB flessibile: PCB flessibile è più flessibile del PCB flessibile. I materiali di questi PCB sono spesso plastiche ad alta temperatura piegabili come Kapton.

PCB a nucleo metallico: Questi circuiti stampati sono un'altra alternativa al tipico circuito FR4. Queste piastre sono fatte di un nucleo metallico e dissipano il calore in modo più efficiente rispetto ad altre piastre. Questo aiuta a dissipare il calore e proteggere più componenti del circuito che sono sensibili al calore.