Ψάχνετε για pcb σχεδιασμό στο Chennai;
Μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, ή PCB, χρησιμοποιείται για τη μηχανική υποστήριξη και ηλεκτρική σύνδεση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας αγώγιμες διαδρομές, ίχνη ή ίχνη σήματος χαραγμένα από φύλλα χαλκού που έχουν ελασματοποιηθεί σε ένα μη αγώγιμο υπόστρωμα. Αναφέρεται επίσης ως τυπωμένη πλακέτα καλωδίωσης (PWB) ή χαραγμένη πλακέτα καλωδίωσης. Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλες εκτός από τις απλούστερες ηλεκτρονικές συσκευές που παράγονται στο εμπόριο.
Ένα PCB γεμάτο με ηλεκτρονικά εξαρτήματα ονομάζεται συγκρότημα τυπωμένου κυκλώματος (PCA), συγκρότημα πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος ή διάταξη PCB (PCBA). Σε άτυπη χρήση, ο όρος "PCB" χρησιμοποιείται τόσο για γυμνές όσο και για συναρμολογημένες σανίδες, με το πλαίσιο να διευκρινίζει την έννοια.
Ιδιότητες κυκλώματος του PCB
Κάθε ίχνος αποτελείται από ένα επίπεδο, στενό μέρος του φύλλου χαλκού που παραμένει μετά τη χάραξη. Η αντίσταση, που καθορίζεται από το πλάτος και το πάχος, των ιχνών πρέπει να είναι αρκετά χαμηλή για το ρεύμα που θα μεταφέρει ο αγωγός. Τα ίχνη ισχύος και γείωσης μπορεί να χρειαστεί να είναι ευρύτερα από τα ίχνη σήματος. Σε μια σανίδα πολλαπλών στρώσεων ένα ολόκληρο στρώμα μπορεί να είναι κυρίως συμπαγής χαλκός για να λειτουργεί ως επίπεδο γείωσης για θωράκιση και επιστροφή ισχύος.
Για κυκλώματα μικροκυμάτων, οι γραμμές μετάδοσης μπορούν να τοποθετηθούν με τη μορφή stripline και microstrip με προσεκτικά ελεγχόμενες διαστάσεις για να διασφαλιστεί μια σταθερή αντίσταση. Στα κυκλώματα ραδιοσυχνοτήτων και ταχείας μεταγωγής, η επαγωγή και η χωρητικότητα των αγωγών της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος γίνονται σημαντικά στοιχεία κυκλώματος, συνήθως ανεπιθύμητα. αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως σκόπιμα μέρος του σχεδιασμού του κυκλώματος, αποφεύγοντας την ανάγκη για πρόσθετα διακριτά εξαρτήματα.
Συγκρότημα τυπωμένου κυκλώματος
Μετά την ολοκλήρωση της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB), τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα πρέπει να συνδεθούν για να σχηματίσουν ένα λειτουργικό συγκρότημα τυπωμένου κυκλώματος, ή PCA (μερικές φορές ονομάζεται «συγκρότημα πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος» PCBA). Στην κατασκευή διαμπερών οπών, τα καλώδια εξαρτημάτων εισάγονται σε οπές. Στην επιφανειακή κατασκευή, τα εξαρτήματα τοποθετούνται σε μαξιλαράκια ή προσγειώνονται στις εξωτερικές επιφάνειες του PCB. Και στα δύο είδη κατασκευής, τα καλώδια εξαρτημάτων στερεώνονται ηλεκτρικά και μηχανικά στην πλακέτα με συγκόλληση λιωμένου μετάλλου.
Υπάρχει μια ποικιλία τεχνικών συγκόλλησης που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση εξαρτημάτων σε ένα PCB. Η παραγωγή μεγάλου όγκου γίνεται συνήθως με μηχανή τοποθέτησης SMT και φούρνους συγκόλλησης ή επαναροής χύδην κυμάτων, αλλά οι ειδικευμένοι τεχνικοί μπορούν να συγκολλήσουν πολύ μικροσκοπικά εξαρτήματα (για παράδειγμα συσκευασίες 0201 που είναι 0.02 ίντσες επί 0.01 ίντσες) με το χέρι κάτω από μικροσκόπιο, χρησιμοποιώντας τσιμπιδάκια και κολλητήρι με λεπτή άκρη για πρωτότυπα μικρού όγκου. Ορισμένα εξαρτήματα μπορεί να είναι εξαιρετικά δύσκολο να συγκολληθούν με το χέρι, όπως πακέτα BGA.
Συχνά, η κατασκευή μέσω οπής και επιφανειακής τοποθέτησης πρέπει να συνδυάζονται σε ένα ενιαίο συγκρότημα επειδή ορισμένα απαιτούμενα εξαρτήματα είναι διαθέσιμα μόνο σε συσκευασίες επιφανειακής τοποθέτησης, ενώ άλλα είναι διαθέσιμα μόνο σε συσκευασίες διαμπερούς οπής. Ένας άλλος λόγος για τη χρήση και των δύο μεθόδων είναι ότι η τοποθέτηση μέσω οπής μπορεί να παρέχει την απαιτούμενη αντοχή σε εξαρτήματα που ενδέχεται να υποστούν φυσική καταπόνηση, ενώ τα εξαρτήματα που αναμένεται να μείνουν ανέγγιχτα θα καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο χρησιμοποιώντας τεχνικές επιφανειακής τοποθέτησης.
Αφού συμπληρωθεί η πλακέτα, μπορεί να δοκιμαστεί με διάφορους τρόπους:
Ενώ η τροφοδοσία είναι απενεργοποιημένη, οπτική επιθεώρηση, αυτοματοποιημένη οπτική επιθεώρηση. Οι οδηγίες της JEDEC για την τοποθέτηση, τη συγκόλληση και την επιθεώρηση εξαρτημάτων PCB χρησιμοποιούνται συνήθως για τη διατήρηση του ποιοτικού ελέγχου σε αυτό το στάδιο της κατασκευής PCB.
Ενώ η τροφοδοσία είναι απενεργοποιημένη, ανάλυση αναλογικής υπογραφής, δοκιμή απενεργοποίησης.
Ενώ η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη, δοκιμή εντός κυκλώματος, όπου μπορούν να γίνουν φυσικές μετρήσεις (π.χ. τάση, συχνότητα).
Ενώ η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη, ελέγξτε τη λειτουργία, απλώς ελέγξτε εάν το PCB κάνει αυτό που είχε σχεδιαστεί να κάνει.
Για τη διευκόλυνση αυτών των δοκιμών, τα PCB μπορούν να σχεδιαστούν με επιπλέον επιθέματα για να πραγματοποιούν προσωρινές συνδέσεις. Μερικές φορές αυτά τα τακάκια πρέπει να απομονώνονται με αντιστάσεις. Η δοκιμή εντός κυκλώματος μπορεί επίσης να ασκεί χαρακτηριστικά δοκιμής σάρωσης ορίων ορισμένων εξαρτημάτων. Τα συστήματα δοκιμών εντός κυκλώματος μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τον προγραμματισμό μη πτητικών στοιχείων μνήμης στην πλακέτα.
Στη δοκιμή σάρωσης ορίων, τα κυκλώματα δοκιμής που είναι ενσωματωμένα σε διάφορα IC στην πλακέτα σχηματίζουν προσωρινές συνδέσεις μεταξύ των ιχνών PCB για να ελέγξουν ότι τα IC είναι σωστά τοποθετημένα. Η δοκιμή σάρωσης ορίων απαιτεί όλα τα IC που θα ελεγχθούν να χρησιμοποιούν μια τυπική διαδικασία διαμόρφωσης δοκιμής, η πιο συνηθισμένη είναι το πρότυπο Joint Test Action Group (JTAG). Η αρχιτεκτονική δοκιμής JTAG παρέχει ένα μέσο δοκιμής διασυνδέσεων μεταξύ ολοκληρωμένων κυκλωμάτων σε μια πλακέτα χωρίς τη χρήση φυσικών δοκιμαστικών ανιχνευτών. Οι προμηθευτές εργαλείων JTAG παρέχουν διάφορους τύπους ερεθισμάτων και εξελιγμένους αλγόριθμους, όχι μόνο για τον εντοπισμό των αποτυχημένων διχτυών, αλλά και για την απομόνωση των σφαλμάτων σε συγκεκριμένα δίκτυα, συσκευές και καρφίτσες.
Όταν οι πλακέτες αποτυγχάνουν στη δοκιμή, οι τεχνικοί μπορούν να αποκολλήσουν και να αντικαταστήσουν εξαρτήματα που έχουν αποτύχει, μια εργασία γνωστή ως επανεπεξεργασία.
Υπηρεσίες
Η δημιουργία έργων τέχνης σε πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος ήταν αρχικά μια πλήρως χειροκίνητη διαδικασία που γινόταν σε διαφανή φύλλα mylar σε κλίμακα συνήθως 2 ή 4 φορές από το επιθυμητό μέγεθος. Το σχηματικό διάγραμμα μετατράπηκε αρχικά σε μια διάταξη των ακίδων των εξαρτημάτων και στη συνέχεια δρομολογήθηκαν τα ίχνη για να παρέχουν τις απαιτούμενες διασυνδέσεις. Τα προεκτυπωμένα μη αναπαραγόμενα πλέγματα mylar που υποβοηθήθηκαν στη διάταξη και οι στεγνές μεταφορές κοινών διατάξεων στοιχείων κυκλώματος (μαξιλάρια, δάχτυλα επαφής, προφίλ ολοκληρωμένων κυκλωμάτων κ.λπ.) βοήθησαν στην τυποποίηση της διάταξης. Τα ίχνη μεταξύ των συσκευών έγιναν με αυτοκόλλητη ταινία. Το τελειωμένο «έργο τέχνης» της διάταξης στη συνέχεια αναπαρήχθη φωτογραφικά στα στρώματα αντίστασης των λευκών επικαλυμμένων με χαλκό σανίδων.
Η σύγχρονη πρακτική είναι λιγότερο εντατική, καθώς οι υπολογιστές μπορούν να εκτελέσουν αυτόματα πολλά από τα βήματα της διάταξης. Η γενική εξέλιξη για έναν εμπορικό σχεδιασμό πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος θα περιλαμβάνει:
Σχηματική αποτύπωση μέσω εργαλείου Ηλεκτρονικού σχεδιασμού αυτοματισμού.
Οι διαστάσεις και το πρότυπο της κάρτας αποφασίζονται με βάση το απαιτούμενο κύκλωμα και την περίπτωση του Προσδιορίστε τα σταθερά εξαρτήματα και τις ψύκτρες εάν απαιτείται.
Αποφασισμός στρώσεων στοίβας του PCB. 1 έως 12 επίπεδα ή περισσότερα ανάλογα με την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού. Αποφασίζεται το επίπεδο γείωσης και το επίπεδο ισχύος. Τα επίπεδα σήματος στα οποία δρομολογούνται τα σήματα βρίσκονται στο ανώτερο στρώμα καθώς και στα εσωτερικά στρώματα.
Προσδιορισμός σύνθετης αντίστασης γραμμής χρησιμοποιώντας πάχος διηλεκτρικής στρώσης, πάχος χαλκού δρομολόγησης και πλάτος ίχνους. Ο διαχωρισμός ίχνους λαμβάνεται επίσης υπόψη σε περίπτωση διαφορικών σημάτων. Για τη δρομολόγηση σημάτων μπορούν να χρησιμοποιηθούν Microstrip, stripline ή dual stripline.
Τοποθέτηση των εξαρτημάτων. Λαμβάνονται υπόψη οι θερμικές εκτιμήσεις και η γεωμετρία. Οι οδοί και τα εδάφη έχουν σήμανση.
Δρομολόγηση των ιχνών σήματος. Για βέλτιστη απόδοση EMI, τα σήματα υψηλής συχνότητας δρομολογούνται σε εσωτερικά στρώματα μεταξύ επιπέδων ισχύος ή γείωσης καθώς τα επίπεδα ισχύος συμπεριφέρονται ως γείωση για AC.
Δημιουργία αρχείων Gerber για κατασκευή.
Πολυστρωματικά PWB
Δυνατότητα αφιέρωσης στρώσεων στο έδαφος
Σχηματίζει επίπεδα αναφοράς για σήματα
Έλεγχος EMI
Απλούστερος έλεγχος αντίστασης
Δυνατότητα αφιέρωσης στρώσεων σε Τάσεις Παροχής
Χαμηλή κατανομή ισχύος ESL/ESR
Περισσότεροι πόροι δρομολόγησης για σήματα
Ηλεκτρικές Θεωρήσεις στην Επιλογή Υλικού
Διηλεκτρική σταθερά (διαπερατότητα)
Όσο πιο σταθερό, τόσο το καλύτερο
Οι χαμηλότερες τιμές μπορεί να είναι πιο κατάλληλες για υψηλές μετρήσεις επιπέδων
Οι υψηλότερες τιμές μπορεί να είναι πιο κατάλληλες για ορισμένες δομές RF
Απώλεια Εφαπτομένη
Όσο πιο χαμηλά, τόσο το καλύτερο
Γίνεται περισσότερο πρόβλημα σε υψηλότερες συχνότητες
υγρασία απορρόφησης
Όσο πιο χαμηλά, τόσο το καλύτερο
Μπορεί να επηρεάσει τη διηλεκτρική σταθερά και την εφαπτομένη απώλειας
Βλάβη τάσης
Όσο πιο ψηλά, τόσο το καλύτερο
Συνήθως δεν υπάρχει πρόβλημα, εκτός από εφαρμογές υψηλής τάσης
Ανθεκτικότητα
Όσο πιο ψηλά, τόσο το καλύτερο
Συνήθως δεν υπάρχει πρόβλημα, εκτός από εφαρμογές χαμηλής διαρροής