هل تبحث عن تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور في تشيناي؟
تُستخدم لوحة الدوائر المطبوعة، أو PCB، لدعم المكونات الإلكترونية ميكانيكيًا وتوصيلها كهربائيًا باستخدام مسارات موصلة أو مسارات أو آثار إشارة محفورة من صفائح نحاسية مغلفة على ركيزة غير موصلة. ويشار إليها أيضًا باسم لوحة الأسلاك المطبوعة (PWB) أو لوحة الأسلاك المحفورة. تُستخدم لوحات الدوائر المطبوعة في جميع الأجهزة الإلكترونية المنتجة تجاريًا باستثناء أبسطها.
يُطلق على PCB المملوء بمكونات إلكترونية اسم مجموعة الدوائر المطبوعة (PCA) أو مجموعة لوحات الدوائر المطبوعة أو مجموعة PCB (PCBA). في الاستخدام غير الرسمي، يُستخدم مصطلح "PCB" للإشارة إلى الألواح العارية والمجمعة، ويوضح السياق المعنى.
خصائص الدائرة لثنائي الفينيل متعدد الكلور
يتكون كل أثر من جزء مسطح وضيق من رقائق النحاس التي تبقى بعد الحفر. يجب أن تكون مقاومة الآثار، التي يتم تحديدها حسب العرض والسمك، منخفضة بما يكفي للتيار الذي سيحمله الموصل. قد تحتاج آثار الطاقة والأرض إلى أن تكون أوسع من آثار الإشارة. في لوحة متعددة الطبقات، قد تكون طبقة واحدة كاملة من النحاس الصلب في الغالب لتكون بمثابة مستوى أرضي للحماية وعودة الطاقة.
بالنسبة لدوائر الموجات الدقيقة، يمكن وضع خطوط النقل على شكل خطوط شريطية وأشرطة صغيرة بأبعاد يتم التحكم فيها بعناية لضمان مقاومة ثابتة. في دوائر التردد الراديوي ودوائر التبديل السريع، تصبح محاثة وسعة موصلات لوحة الدائرة المطبوعة عناصر دائرة مهمة، وعادةً ما تكون غير مرغوب فيها؛ ولكن يمكن استخدامها كجزء متعمد من تصميم الدائرة، مما يغني عن الحاجة إلى مكونات منفصلة إضافية.
مجموعة الدوائر المطبوعة
بعد اكتمال لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)، يجب توصيل المكونات الإلكترونية لتشكيل مجموعة دوائر مطبوعة وظيفية، أو PCA (تسمى أحيانًا "تجميع لوحات الدوائر المطبوعة" PCBA). في البناء عبر الفتحات، يتم إدخال أسلاك المكونات في الثقوب. في البناء المثبت على السطح، يتم وضع المكونات على منصات أو على الأسطح الخارجية لثنائي الفينيل متعدد الكلور. في كلا النوعين من البناء، يتم تثبيت أسلاك المكونات كهربائيًا وميكانيكيًا على اللوحة باستخدام لحام معدني منصهر.
هناك مجموعة متنوعة من تقنيات اللحام المستخدمة لتوصيل المكونات بثنائي الفينيل متعدد الكلور. يتم عادةً إنتاج كميات كبيرة باستخدام آلة وضع SMT وأفران إعادة التدفق أو اللحام الموجي السائب، لكن الفنيين المهرة قادرون على لحام أجزاء صغيرة جدًا (على سبيل المثال، حزم 0201 التي يبلغ حجمها 0.02 بوصة في 0.01 بوصة) يدويًا تحت المجهر، باستخدام ملاقط ومكواة لحام ذات طرف رفيع للنماذج الأولية ذات الحجم الصغير. قد يكون من الصعب جدًا لحام بعض الأجزاء يدويًا، مثل حزم BGA.
في كثير من الأحيان، يجب الجمع بين البناء من خلال الفتحة والتركيب على السطح في مجموعة واحدة لأن بعض المكونات المطلوبة متوفرة فقط في حزم التركيب على السطح، في حين أن البعض الآخر متاح فقط في حزم من خلال الفتحة. سبب آخر لاستخدام كلتا الطريقتين هو أن التثبيت من خلال الفتحة يمكن أن يوفر القوة اللازمة للمكونات التي يحتمل أن تتحمل الضغط البدني، في حين أن المكونات التي من المتوقع أن تظل دون لمس ستشغل مساحة أقل باستخدام تقنيات التثبيت على السطح.
بعد ملء اللوحة، يمكن اختبارها بعدة طرق:
أثناء انقطاع التيار الكهربائي، الفحص البصري، والفحص البصري الآلي. تُستخدم إرشادات JEDEC الخاصة بوضع مكونات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ولحامها وفحصها بشكل شائع للحفاظ على مراقبة الجودة في هذه المرحلة من تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
أثناء انقطاع التيار الكهربائي، تحليل التوقيع التناظري، واختبار انقطاع التيار الكهربائي.
أثناء تشغيل الطاقة، يتم إجراء اختبار داخل الدائرة، حيث يمكن إجراء القياسات الفيزيائية (أي الجهد والتردد).
أثناء تشغيل الطاقة، يتم إجراء اختبار وظيفي، فقط التحقق مما إذا كان PCB يقوم بما تم تصميمه للقيام به.
لتسهيل هذه الاختبارات، قد يتم تصميم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور بوسادات إضافية لإجراء اتصالات مؤقتة. في بعض الأحيان يجب عزل هذه الوسادات بالمقاومات. قد يمارس الاختبار داخل الدائرة أيضًا ميزات اختبار مسح الحدود لبعض المكونات. يمكن أيضًا استخدام أنظمة الاختبار داخل الدائرة لبرمجة مكونات الذاكرة غير المتطايرة على اللوحة.
في اختبار مسح الحدود، تشكل دوائر الاختبار المدمجة في مختلف الدوائر المتكاملة الموجودة على اللوحة اتصالات مؤقتة بين آثار PCB لاختبار تركيب الدوائر المتكاملة بشكل صحيح. يتطلب اختبار فحص الحدود أن تستخدم جميع الدوائر المتكاملة التي سيتم اختبارها إجراء تكوين اختبار قياسي، والأكثر شيوعًا هو معيار مجموعة عمل الاختبار المشترك (JTAG). توفر بنية اختبار JTAG وسيلة لاختبار الوصلات البينية بين الدوائر المتكاملة على اللوحة دون استخدام مجسات الاختبار المادي. يوفر بائعو أدوات JTAG أنواعًا مختلفة من التحفيز والخوارزميات المتطورة، ليس فقط لاكتشاف الشبكات الفاشلة، ولكن أيضًا لعزل الأخطاء في شبكات وأجهزة ودبابيس محددة.
عندما تفشل اللوحات في الاختبار، قد يقوم الفنيون بتفكيك المكونات الفاشلة واستبدالها، وهي مهمة تعرف باسم إعادة العمل.
تصميم
كان إنشاء الأعمال الفنية للوحة الدوائر المطبوعة في البداية عملية يدوية بالكامل يتم إجراؤها على أوراق مايلر الشفافة بمقياس يتراوح عادة بين 2 أو 4 أضعاف الحجم المطلوب. تم تحويل الرسم التخطيطي أولاً إلى تخطيط منصات دبوس المكونات، ثم تم توجيه الآثار لتوفير التوصيلات البينية المطلوبة. ساعدت شبكات مايلر غير القابلة لإعادة الإنتاج المطبوعة مسبقًا في التخطيط، كما ساعدت عمليات النقل الجاف للترتيبات الشائعة لعناصر الدائرة (الوسادات، وأصابع التلامس، وملفات تعريف الدوائر المتكاملة، وما إلى ذلك) في توحيد التخطيط. تم عمل آثار بين الأجهزة بشريط لاصق ذاتي. تم بعد ذلك إعادة إنتاج "العمل الفني" للتخطيط النهائي فوتوغرافيًا على طبقات المقاومة للألواح الفارغة المغطاة بالنحاس.
تعتبر الممارسة الحديثة أقل كثافة في العمالة نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر يمكنها تنفيذ العديد من خطوات التخطيط تلقائيًا. يتضمن التقدم العام لتصميم لوحات الدوائر المطبوعة التجارية ما يلي:
التقاط تخطيطي من خلال أداة أتمتة التصميم الإلكتروني.
يتم تحديد أبعاد البطاقة والقالب بناءً على الدوائر المطلوبة وحالة تحديد المكونات الثابتة والمشتتات الحرارية إذا لزم الأمر.
تحديد طبقات المكدس لثنائي الفينيل متعدد الكلور. من 1 إلى 12 طبقة أو أكثر حسب تعقيد التصميم. يتم تحديد المستوى الأرضي ومستوى الطاقة. توجد مستويات الإشارة التي يتم توجيه الإشارات فيها في الطبقة العليا وكذلك الطبقات الداخلية.
تحديد مقاومة الخط باستخدام سمك الطبقة العازلة، وسمك النحاس التوجيهي، وعرض التتبع. ويؤخذ بعين الاعتبار أيضًا فصل التتبع في حالة الإشارات التفاضلية. يمكن استخدام Microstrip أو stripline أو stripline المزدوج لتوجيه الإشارات.
وضع المكونات. تؤخذ الاعتبارات الحرارية والهندسة بعين الاعتبار. تم وضع علامة على الفيا والأراضي.
توجيه آثار الإشارة. للحصول على أداء EMI الأمثل، يتم توجيه الإشارات عالية التردد في الطبقات الداخلية بين مستويات الطاقة أو المستويات الأرضية حيث تتصرف مستويات الطاقة كأرضية للتيار المتردد.
جيل ملف جربر للتصنيع.
متعدد الطبقات PWBs
خيار لتخصيص طبقات للأرض
أشكال الطائرات المرجعية للإشارات
التحكم EMI
تحكم أبسط في المقاومة
خيار لتخصيص طبقات لجهد الإمداد
توزيع طاقة منخفض ESL/ESR
المزيد من موارد التوجيه للإشارات
الاعتبارات الكهربائية في اختيار المواد
ثابت العزل الكهربائي (السماحية)
كلما كان أكثر استقرارا، كلما كان ذلك أفضل
قد تكون القيم المنخفضة أكثر ملاءمة لعدد الطبقات العالية
قد تكون القيم الأعلى أكثر ملاءمة لبعض هياكل الترددات اللاسلكية
فقدان الظل
كلما كان ذلك أفضل
يصبح أكثر من مشكلة في الترددات العالية
امتصاص الرطوبة
كلما كان ذلك أفضل
يمكن أن يؤثر على ثابت العزل الكهربائي وظل الخسارة
انهيار الجهد
كلما كان ذلك أفضل
عادة لا توجد مشكلة، إلا في تطبيقات الجهد العالي
المقاومية
كلما كان ذلك أفضل
عادة لا توجد مشكلة، إلا في التطبيقات ذات التسرب المنخفض