Mencari desain PCB di Chennai?
Papan sirkuit tercetak, atau PCB, digunakan untuk secara mekanis mendukung dan menyambungkan komponen elektronik secara elektrik menggunakan jalur konduktif, trek atau jejak sinyal yang terukir dari lembaran tembaga yang dilaminasi ke substrat yang tidak konduktif. Ini juga disebut sebagai papan kabel cetak (PWB) atau papan kabel tergores. Papan sirkuit tercetak digunakan di hampir semua perangkat elektronik komersial yang paling sederhana.
PCB yang diisi dengan komponen elektronik disebut rakitan sirkuit cetak (PCA), rakitan papan sirkuit tercetak, atau rakitan PCB (PCBA). Dalam penggunaan informal istilah “PCB” digunakan baik untuk papan telanjang maupun papan rakitan, konteksnya menjelaskan artinya.
Sifat sirkuit dari PCB
Setiap jejak terdiri dari bagian datar dan tipis dari kertas tembaga yang tersisa setelah etsa. Resistansi, ditentukan oleh lebar dan tebal, dari jejak harus cukup rendah untuk arus yang akan dibawa oleh konduktor. Jejak daya dan ground mungkin perlu lebih luas dari jejak sinyal. Dalam papan multi-layer satu seluruh lapisan mungkin sebagian besar tembaga padat untuk bertindak sebagai bidang tanah untuk melindungi dan mengembalikan daya.
Untuk sirkuit gelombang mikro, saluran transmisi dapat ditata dalam bentuk stripline dan microstrip dengan dimensi yang dikontrol dengan hati-hati untuk memastikan impedansi yang konsisten. Dalam sirkuit frekuensi radio dan switching cepat, induktansi dan kapasitansi konduktor papan sirkuit cetak menjadi elemen sirkuit yang signifikan, biasanya tidak diinginkan; tetapi mereka dapat digunakan sebagai bagian yang disengaja dari desain sirkuit, meniadakan kebutuhan untuk komponen diskrit tambahan.
Unit sirkuit tercetak
Setelah papan sirkuit tercetak (PCB) selesai dibuat, komponen elektronik harus dipasang untuk membentuk rakitan sirkuit tercetak yang berfungsi, atau PCA (kadang-kadang disebut PCBA "rakitan papan sirkuit tercetak"). Dalam konstruksi lubang tembus, kabel komponen dimasukkan ke dalam lubang. Dalam konstruksi pemasangan permukaan, komponen ditempatkan pada bantalan atau mendarat di permukaan luar PCB. Pada kedua jenis konstruksi, kabel komponen dipasang secara elektrik dan mekanis ke papan dengan solder logam cair.
Ada berbagai teknik penyolderan yang digunakan untuk menempelkan komponen ke PCB. Produksi volume tinggi biasanya dilakukan dengan mesin penempatan SMT dan penyolderan gelombang curah atau oven reflow, tetapi teknisi yang ahli dapat menyolder bagian yang sangat kecil (misalnya paket 0201 yang merupakan 0.02 masuk. Oleh 0.01 masuk.) Dengan tangan di bawah mikroskop, menggunakan pinset dan besi solder tip halus untuk prototipe volume kecil. Beberapa bagian mungkin sangat sulit disolder dengan tangan, seperti paket BGA.
Seringkali, konstruksi lubang-lubang dan permukaan-mount harus digabungkan dalam satu rakitan karena beberapa komponen yang diperlukan hanya tersedia dalam paket pemasangan di permukaan, sementara yang lain hanya tersedia dalam paket lubang-lubang. Alasan lain untuk menggunakan kedua metode ini adalah pemasangan melalui lubang dapat memberikan kekuatan yang dibutuhkan untuk komponen yang cenderung mengalami tekanan fisik, sementara komponen yang diharapkan tidak tersentuh akan memakan lebih sedikit ruang menggunakan teknik pemasangan permukaan.
Setelah papan diisi, papan dapat diuji dengan berbagai cara:
Sementara daya mati, inspeksi visual, inspeksi optik otomatis. Pedoman JEDEC untuk penempatan, penyolderan, dan inspeksi komponen PCB umumnya digunakan untuk mempertahankan kontrol kualitas pada tahap pembuatan PCB ini.
Sementara daya mati, analisis tanda tangan analog, pengujian daya.
Saat daya menyala, tes dalam sirkuit, di mana pengukuran fisik (yaitu tegangan, frekuensi) dapat dilakukan.
Sementara daya menyala, tes fungsional, hanya memeriksa apakah PCB melakukan apa yang telah dirancang untuk dilakukan.
Untuk memfasilitasi tes ini, PCB dapat dirancang dengan bantalan tambahan untuk membuat koneksi sementara. Terkadang bantalan ini harus diisolasi dengan resistor. Tes dalam sirkit juga dapat menggunakan fitur uji pemindaian batas beberapa komponen. Sistem uji dalam sirkuit juga dapat digunakan untuk memprogram komponen memori yang tidak mudah menguap di papan tulis.
Dalam pengujian pemindaian batas, sirkuit uji yang diintegrasikan ke dalam berbagai IC di papan membentuk koneksi sementara antara jejak PCB untuk menguji bahwa IC sudah terpasang dengan benar. Pengujian pemindaian batas mengharuskan semua IC yang akan diuji menggunakan prosedur konfigurasi tes standar, yang paling umum adalah standar Joint Test Action Group (JTAG). Arsitektur uji JTAG menyediakan sarana untuk menguji interkoneksi antara sirkuit terintegrasi di papan tanpa menggunakan probe uji fisik. Vendor alat JTAG menyediakan berbagai jenis stimulus dan algoritme canggih, tidak hanya untuk mendeteksi jaring yang gagal, tetapi juga untuk mengisolasi kesalahan pada jaring, perangkat, dan pin tertentu.
Ketika papan gagal tes, teknisi dapat desolder dan mengganti komponen yang gagal, tugas yang dikenal sebagai pengerjaan ulang.
Mendesain
Pembuatan karya seni papan sirkuit cetak pada awalnya merupakan proses manual sepenuhnya yang dilakukan pada lembaran mylar bening dengan skala biasanya 2 atau 4 kali ukuran yang diinginkan. Diagram skematik pertama kali diubah menjadi tata letak bantalan pin komponen, kemudian jejak dirutekan untuk menyediakan interkoneksi yang diperlukan. Jaringan mylar non-reproduksi pra-cetak membantu dalam tata letak, dan transfer kering dari pengaturan umum elemen sirkuit (bantalan, jari kontak, profil sirkuit terintegrasi, dan sebagainya) membantu menstandarkan tata letak. Jejak antar perangkat dibuat dengan pita perekat diri. Tata letak akhir "karya seni" kemudian secara fotografis direproduksi pada lapisan penahan dari papan berlapis tembaga yang dilapisi kosong.
Praktik modern kurang padat karya karena komputer dapat secara otomatis melakukan banyak langkah tata letak. Perkembangan umum untuk desain papan sirkuit cetak komersial akan mencakup:
Penangkapan skematis melalui alat otomatisasi desain Elektronik.
Dimensi kartu dan templat diputuskan berdasarkan sirkuit yang diperlukan dan casing Tentukan komponen tetap dan heat sink jika diperlukan.
Menentukan lapisan tumpukan PCB. 1 ke lapisan 12 atau lebih tergantung pada kompleksitas desain. Pesawat darat dan pesawat listrik diputuskan. Bidang sinyal tempat sinyal diarahkan berada di lapisan atas dan juga lapisan internal.
Penentuan impedansi saluran menggunakan ketebalan lapisan dielektrik, rute ketebalan tembaga dan lebar jejak. Pemisahan jejak juga diperhitungkan dalam kasus sinyal diferensial. Microstrip, stripline atau dual stripline dapat digunakan untuk merutekan sinyal.
Penempatan komponen. Pertimbangan termal dan geometri diperhitungkan. Vias dan daratan ditandai.
Routing jejak sinyal. Untuk kinerja EMI yang optimal, sinyal frekuensi tinggi disalurkan dalam lapisan internal antara daya atau bidang ground karena bidang daya berperilaku sebagai ground untuk AC.
Pembuatan file Gerber untuk pembuatan.
PWB Multi-Layer
Opsi untuk mendedikasikan lapisan ke tanah
Bentuk bidang referensi untuk sinyal
Kontrol EMI
Kontrol impedansi yang lebih sederhana
Opsi untuk mendedikasikan lapisan ke Tegangan Suplai
Distribusi daya ESL / ESR rendah
Lebih banyak sumber daya perutean untuk sinyal
Pertimbangan Listrik dalam Memilih Bahan
Konstanta Dielektrik (permitivitas)
Semakin stabil, semakin baik
Nilai yang lebih rendah mungkin lebih cocok untuk jumlah lapisan tinggi
Nilai yang lebih tinggi mungkin lebih cocok untuk beberapa struktur RF
Kerugian Tangen
Semakin rendah, semakin baik
Menjadi lebih banyak masalah pada frekuensi yang lebih tinggi
Penyerapan Kelembaban
Semakin rendah, semakin baik
Dapat mempengaruhi konstanta dielektrik dan kehilangan tangen
Kerusakan Tegangan
Semakin tinggi, semakin baik
Biasanya bukan masalah, kecuali pada aplikasi bertegangan tinggi
Tahanan
Semakin tinggi, semakin baik
Biasanya bukan masalah, kecuali dalam aplikasi kebocoran rendah