กำลังมองหาการออกแบบ pcb ในเจนไนหรือไม่?
แผงวงจรพิมพ์หรือ PCB ใช้เพื่อสนับสนุนกลไกและเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทางไฟฟ้าโดยใช้ทางเดินนำไฟฟ้ารางหรือร่องรอยที่แกะสลักจากแผ่นทองแดงลามิเนตลงบนพื้นผิวที่ไม่นำไฟฟ้า มันยังเรียกว่าคณะกรรมการการเดินสายไฟพิมพ์ (PWB) หรือคณะกรรมการการเดินสายไฟแกะสลัก แผงวงจรพิมพ์นั้นใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ได้ง่ายที่สุด
PCB ที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เรียกว่าชุดประกอบวงจรพิมพ์ (PCA), ชุดแผงวงจรพิมพ์หรือ PCB Assembly (PCBA) ในการใช้งานอย่างไม่เป็นทางการคำว่า "PCB" ใช้สำหรับบอร์ดเปลือยและแบบประกอบบริบทที่อธิบายความหมาย
คุณสมบัติวงจรของ PCB
แต่ละร่องรอยประกอบด้วยส่วนที่แบนและแคบของฟอยล์ทองแดงที่ยังคงอยู่หลังจากการแกะสลัก ความต้านทานซึ่งกำหนดโดยความกว้างและความหนาของร่องรอยต้องต่ำพอสำหรับกระแสไฟฟ้าที่ตัวนำนั้นจะบรรทุก การติดตามกำลังและภาคพื้นดินอาจจำเป็นต้องกว้างกว่าการติดตามสัญญาณ ในบอร์ดแบบหลายชั้นหนึ่งชั้นทั้งหมดอาจเป็นทองแดงแข็งส่วนใหญ่เพื่อทำหน้าที่เป็นระนาบกราวด์สำหรับป้องกันและคืนพลังงาน
สำหรับวงจรไมโครเวฟสายส่งสามารถวางในรูปแบบของ stripline และ microstrip พร้อมมิติที่ควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้มั่นใจถึงความต้านทานที่สอดคล้องกัน ในความถี่วิทยุและวงจรสวิตชิ่งที่รวดเร็วการเหนี่ยวนำและความจุของตัวนำแผงวงจรพิมพ์กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของวงจร แต่พวกเขาสามารถใช้เป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบวงจรโดยพิจารณาความต้องการส่วนประกอบที่ไม่ต่อเนื่องเพิ่มเติม
ประกอบวงจรพิมพ์
หลังจากสร้างแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เสร็จเรียบร้อยแล้วจะต้องต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เพื่อสร้างชุดประกอบวงจรพิมพ์ที่ใช้งานได้หรือ PCA (บางครั้งเรียกว่า“ ชุดแผงวงจรพิมพ์” PCBA) ในการสร้างรูผ่านชิ้นส่วนนำไปสู่รู ในโครงสร้างยึดพื้นผิวส่วนประกอบจะถูกวางไว้บนแผ่นอิเล็กโทรดหรือตกลงบนพื้นผิวด้านนอกของ PCB ในการก่อสร้างทั้งสองประเภทตะกั่วของส่วนประกอบจะถูกยึดด้วยไฟฟ้าและทางกลเข้ากับบอร์ดด้วยโลหะหลอมเหลว
มีเทคนิคการบัดกรีหลากหลายแบบที่ใช้ในการต่อส่วนประกอบเข้ากับ PCB การผลิตในปริมาณมากมักใช้เครื่อง SMT และเครื่องบัดกรีคลื่นขนาดใหญ่หรือ reflow ovens แต่ช่างผู้ชำนาญสามารถบัดกรีชิ้นส่วนเล็ก ๆ ได้ (ตัวอย่างเช่นแพ็คเกจ 0201 ซึ่งเป็น 0.02 โดย 0.01 นิ้ว) ด้วยมือภายใต้กล้องจุลทรรศน์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ แหนบและหัวแร้งบัดกรีแบบละเอียดสำหรับต้นแบบขนาดเล็ก บางส่วนอาจเป็นเรื่องยากที่จะบัดกรีด้วยมือเช่นแพ็คเกจ BGA
บ่อยครั้งที่การก่อสร้างแบบรูทะลุและพื้นผิวต้องถูกรวมเข้าด้วยกันในชุดประกอบเดียวเนื่องจากส่วนประกอบที่จำเป็นบางอย่างมีให้เฉพาะในแพ็คเกจยึดพื้นผิวเท่านั้น อีกเหตุผลหนึ่งที่ใช้ทั้งสองวิธีคือการติดตั้งผ่านรูสามารถให้ความแข็งแรงที่จำเป็นสำหรับส่วนประกอบที่อาจทนต่อความเครียดทางกายภาพในขณะที่ส่วนประกอบที่คาดว่าจะไม่แตะต้องจะใช้พื้นที่น้อยลงโดยใช้เทคนิคการยึดพื้นผิว
หลังจากบอร์ดได้รับการบรรจุแล้วอาจมีการทดสอบในหลากหลายวิธี:
ในขณะที่ปิดเครื่องการตรวจสอบด้วยสายตาการตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ แนวทางของ JEDEC สำหรับการจัดวางส่วนประกอบ PCB การบัดกรีและการตรวจสอบมักใช้เพื่อควบคุมคุณภาพในขั้นตอนการผลิต PCB
ในขณะที่ปิดเครื่องการวิเคราะห์ลายเซ็นอะนาล็อกการทดสอบการปิดเครื่อง
ในขณะที่เปิดเครื่องอยู่การทดสอบในวงจรที่สามารถทำการวัดทางกายภาพ (เช่นแรงดันไฟฟ้าความถี่)
ขณะที่เปิดเครื่องอยู่การทดสอบการใช้งานเพียงตรวจสอบว่า PCB ทำสิ่งที่ออกแบบมาหรือไม่
เพื่อความสะดวกในการทดสอบ PCBs อาจได้รับการออกแบบด้วยแผ่นเสริมเพื่อทำการเชื่อมต่อชั่วคราว บางครั้งแผ่นเหล่านี้จะต้องถูกแยกด้วยตัวต้านทาน การทดสอบในวงจรอาจใช้คุณสมบัติการทดสอบการสแกนขอบเขตของส่วนประกอบบางอย่าง ระบบทดสอบในวงจรอาจใช้เพื่อเขียนโปรแกรมส่วนประกอบหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนบนกระดาน
ในการทดสอบขอบเขตการสแกนวงจรทดสอบที่รวมเข้ากับไอซีต่างๆบนบอร์ดเป็นการเชื่อมต่อชั่วคราวระหว่างร่องรอย PCB เพื่อทดสอบว่าติดตั้งไอซีอย่างถูกต้อง การทดสอบสแกนขอบเขตต้องให้ไอซีทั้งหมดที่จะทดสอบใช้ขั้นตอนการกำหนดค่าการทดสอบมาตรฐานซึ่งเป็นส่วนที่พบมากที่สุดคือมาตรฐาน Joint Test Action Group (JTAG) สถาปัตยกรรมการทดสอบ JTAG เป็นวิธีการทดสอบการเชื่อมต่อระหว่างวงจรรวมบนบอร์ดโดยไม่ต้องใช้โพรบทดสอบทางกายภาพ ผู้จำหน่ายเครื่องมือของ JTAG ให้การกระตุ้นและอัลกอริธึมหลากหลายประเภทไม่เพียง แต่ตรวจจับมุ้งที่ล้มเหลวเท่านั้น แต่ยังแยกข้อบกพร่องไปยังอวนอุปกรณ์และหมุดเฉพาะ
เมื่อบอร์ดล้มเหลวในการทดสอบช่างเทคนิคอาจยกเลิกและแทนที่ส่วนประกอบที่ล้มเหลวซึ่งเป็นงานที่เรียกว่าการทำงานซ้ำ
ออกแบบ
การสร้างอาร์ตเวิร์คของแผงวงจรพิมพ์ในขั้นต้นเป็นกระบวนการแบบแมนนวลทั้งหมดที่ทำบนแผ่นไมลาร์ที่ชัดเจนโดยมีขนาดปกติ 2 หรือ 4 เท่าของขนาดที่ต้องการ แผนภาพแรกถูกแปลงเป็นโครงร่างของพินพินส่วนประกอบจากนั้นการติดตามจะถูกกำหนดเส้นทางเพื่อให้การเชื่อมต่อระหว่างกันที่จำเป็น กริดไมลาร์ที่ไม่ได้ทำซ้ำที่พิมพ์ไว้ล่วงหน้าช่วยในการจัดวางและการถ่ายโอนแบบถูบนแห้งของการจัดเรียงองค์ประกอบวงจรทั่วไป (แผ่นอิเล็กโทรดนิ้วสัมผัสโปรไฟล์วงจรรวมและอื่น ๆ ) ช่วยกำหนดรูปแบบมาตรฐาน ร่องรอยระหว่างอุปกรณ์ทำด้วยเทปกาวในตัว จากนั้นเค้าโครง "อาร์ตเวิร์ก" ที่เสร็จสมบูรณ์แล้วจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยการถ่ายภาพบนชั้นต้านทานของแผงหุ้มทองแดงเคลือบเปล่า
การฝึกฝนที่ทันสมัยนั้นใช้แรงงานน้อยลงเนื่องจากคอมพิวเตอร์สามารถดำเนินการตามขั้นตอนหลายรูปแบบได้โดยอัตโนมัติ ความก้าวหน้าทั่วไปสำหรับการออกแบบแผงวงจรพิมพ์เชิงพาณิชย์จะรวมถึง:
แผนผังการจับภาพผ่านเครื่องมืออัตโนมัติออกแบบอิเล็กทรอนิกส์
ขนาดและเท็มเพลตของการ์ดนั้นขึ้นอยู่กับวงจรที่ต้องการและตัวเคสของการกำหนดส่วนประกอบคงที่และฮีทซิงค์ถ้าจำเป็น
การเลือกชั้นสแต็คของ PCB เลเยอร์ 1 ถึง 12 หรือมากกว่านั้นขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของการออกแบบ ตัดสินใจเลือกระนาบกราวด์และระนาบกำลัง ระนาบสัญญาณที่มีการส่งสัญญาณสัญญาณอยู่ในชั้นบนสุดเช่นเดียวกับเลเยอร์ภายใน
การวัดความต้านทานของเส้นโดยใช้ความหนาเลเยอร์อิเล็กทริก, ความหนาทองแดงในการเดินสาย การแยกการติดตามยังนำมาพิจารณาในกรณีของสัญญาณที่แตกต่างกัน Microstrip, stripline หรือ dual stripline สามารถใช้ในการส่งสัญญาณ
ตำแหน่งของส่วนประกอบ การพิจารณาความร้อนและรูปทรงเรขาคณิตถูกนำมาพิจารณา จุดอ่อนและพื้นที่ถูกทำเครื่องหมาย
การกำหนดเส้นทางการติดตามสัญญาณ สำหรับสัญญาณความถี่สูงที่มีประสิทธิภาพสูงของ EMI จะถูกส่งไปในเลเยอร์ภายในระหว่างระนาบพลังงานหรือกราวด์ตามระนาบการใช้พลังงาน
การสร้างไฟล์ Gerber สำหรับการผลิต
PWB แบบหลายชั้น
ตัวเลือกสำหรับการอุทิศเลเยอร์ลงดิน
แบบฟอร์มเครื่องบินอ้างอิงสำหรับสัญญาณ
การควบคุม EMI
ควบคุมความต้านทานได้ง่ายขึ้น
ตัวเลือกสำหรับการอุทิศเลเยอร์เพื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้า
การกระจายพลังงาน ESL / ESR ต่ำ
ทรัพยากรการกำหนดเส้นทางเพิ่มเติมสำหรับสัญญาณ
ข้อควรพิจารณาทางไฟฟ้าในการเลือกวัสดุ
อิเล็กทริกคงที่ (permittivity)
ยิ่งเสถียรยิ่งดียิ่งดี
ค่าที่ต่ำกว่าอาจเหมาะสมกว่าสำหรับการนับเลเยอร์สูง
ค่าที่สูงกว่าอาจเหมาะสมกว่าสำหรับโครงสร้าง RF บางตัว
การสูญเสียสัมผัส
ยิ่งต่ำยิ่งดี
มีปัญหามากขึ้นที่ความถี่สูงขึ้น
การดูดซึมความชื้น
ยิ่งต่ำยิ่งดี
สามารถมีผลคงที่อิเล็กทริกและการสูญเสียสัมผัสกัน
แรงดันพังทลาย
ยิ่งสูงยิ่งดี
โดยทั่วไปแล้วจะไม่มีปัญหายกเว้นในแอปพลิเคชันไฟฟ้าแรงสูง
ความต้านทาน
ยิ่งสูงยิ่งดี
โดยทั่วไปแล้วจะไม่มีปัญหายกเว้นในแอปพลิเคชันที่มีการรั่วไหลต่ำ