Ищете дизайн печатной платы в Ченнаи?
Печатная плата или PCB используется для механической поддержки и электрического соединения электронных компонентов с использованием проводящих путей, дорожек или сигнальных дорожек, вытравленных из медных листов, ламинированных на непроводящую подложку. Ее также называют печатной монтажной платой (PWB) или травленой монтажной платой. Печатные платы используются практически во всех электронных устройствах, кроме самых простых, выпускаемых серийно.
Печатная плата, заполненная электронными компонентами, называется сборкой печатной платы (PCA), сборкой печатной платы или сборкой печатной платы (PCBA). В неформальном использовании термин «печатная плата» используется как для чистых, так и для собранных плат, контекст поясняет значение.
Схемные свойства печатной платы
Каждый след состоит из плоской узкой части медной фольги, которая остается после травления. Сопротивление, определяемое шириной и толщиной дорожек, должно быть достаточно низким для тока, который будет проводить проводник. Трассы питания и заземления могут быть шире, чем трассы сигналов. В многослойной плате один весь слой может быть в основном сплошной медью, чтобы действовать как заземляющий слой для экранирования и возврата питания.
Для микроволновых цепей линии передачи могут быть проложены в виде полосковой и микрополосковой линий с тщательно контролируемыми размерами, чтобы обеспечить постоянный импеданс. В радиочастотных схемах и схемах с быстрым переключением индуктивность и емкость проводников печатной платы становятся важными элементами схемы, обычно нежелательными; но их можно использовать как целенаправленную часть схемы, устраняя необходимость в дополнительных дискретных компонентах.
Печатная сборка
После того, как печатная плата (PCB) будет завершена, электронные компоненты должны быть присоединены, чтобы сформировать функциональную печатную плату, или PCA (иногда называемую «печатной платой» PCBA). В конструкции со сквозным отверстием выводы компонентов вставляются в отверстия. В конструкции для поверхностного монтажа компоненты размещаются на площадках или площадках на внешних поверхностях печатной платы. В обоих типах конструкции выводы компонентов электрически и механически прикреплены к плате с помощью припоя из расплавленного металла.
Для крепления компонентов к печатной плате используются различные методы пайки. Производство больших объемов обычно осуществляется с помощью установки для поверхностного монтажа и печей для пайки волной пайки или оплавления, но опытные техники могут паять очень крошечные детали (например, пакеты 0201 размером 0.02 на 0.01 дюйма) вручную под микроскопом, используя пинцет и паяльник с тонким наконечником для прототипов малых объемов. Некоторые детали, например, корпуса BGA, может быть чрезвычайно сложно припаять вручную.
Часто, сквозные отверстия и строительства поверхностного монтажа должны быть объединены в единую сборку, так как некоторые необходимые компоненты доступны только в корпусе для поверхностного монтажа, в то время как другие доступны только через отверстие пакетов. Другая причина использовать оба метода является то, что сквозное отверстие крепление может обеспечить необходимую прочность для компонентов, которые могут переносить физические нагрузки, в то время как компоненты, которые, как ожидается, будет идти нетронутым занимают меньше места, используя методы поверхностного монтажа.
После заполнения доски ее можно протестировать различными способами:
При выключенном питании визуальный осмотр, автоматический оптический осмотр. Рекомендации JEDEC по размещению, пайке и проверке компонентов печатных плат обычно используются для поддержания контроля качества на этом этапе производства печатных плат.
При выключенном питании анализ аналоговой сигнатуры, тестирование при выключенном питании.
При включенном питании проводите внутрисхемный тест, когда можно выполнить физические измерения (например, напряжение, частоту).
Пока питание включено, функциональный тест, просто проверка того, выполняет ли печатная плата то, для чего она была предназначена.
Для облегчения этих испытаний на печатных платах могут быть предусмотрены дополнительные контактные площадки для временных соединений. Иногда эти площадки необходимо изолировать резисторами. Внутрисхемный тест может также проверять функции граничного сканирования некоторых компонентов. Системы внутрисхемного тестирования также могут использоваться для программирования компонентов энергонезависимой памяти на плате.
При тестировании с граничным сканированием тестовые схемы, интегрированные в различные ИС на плате, образуют временные соединения между дорожками печатной платы для проверки правильности установки ИС. Тестирование с граничным сканированием требует, чтобы все тестируемые ИС использовали стандартную процедуру конфигурации теста, наиболее распространенной из которых является стандарт Joint Test Action Group (JTAG). Тестовая архитектура JTAG предоставляет средства для тестирования межсоединений между интегральными схемами на плате без использования физических тестовых пробников. Поставщики инструментов JTAG предоставляют различные типы стимулов и сложные алгоритмы не только для обнаружения неисправных цепей, но и для изоляции неисправностей в конкретных цепях, устройствах и выводах.
Когда платы не проходят тест, техники могут демонтировать и заменить вышедшие из строя компоненты - задача, известная как переделка.
Проект
Первоначально создание графических изображений печатных плат было полностью ручным процессом, выполняемым на прозрачных листах майлара в масштабе, обычно в 2 или 4 раза превышающем желаемый размер. Принципиальная схема сначала была преобразована в компоновку контактных площадок компонентов, а затем были проложены трассы для обеспечения необходимых соединений. Предварительно напечатанные невоспроизводящиеся майларовые сетки помогли в компоновке, а сухие переносы общих схем элементов схемы (контактные площадки, контактные пальцы, профили интегральных схем и т. Д.) Помогли стандартизировать компоновку. Следы между устройствами оставлены самоклеящейся лентой. Готовое «произведение искусства» макета затем было фотографически воспроизведено на слоях резиста покрытых медью панелей с пустым покрытием.
Современная практика менее трудоемка, поскольку компьютеры могут автоматически выполнять многие шаги компоновки. Общая разработка коммерческой печатной платы будет включать:
Схематический снимок с помощью инструмента автоматизации электронного проектирования.
Размеры и шаблон карты определяются на основе требуемой схемы и случая. Определите фиксированные компоненты и радиаторы, если это необходимо.
Определение стека слоев печатной платы. От 1 до 12 слоев и более в зависимости от сложности дизайна. Определяются заземляющая плоскость и силовая плоскость. Сигнальные плоскости, по которым маршрутизируются сигналы, находятся как на верхнем, так и на внутреннем уровнях.
Определение импеданса линии с использованием толщины диэлектрического слоя, толщины трассируемой меди и ширины трассы. Разделение трасс также учитывается в случае дифференциальных сигналов. Для маршрутизации сигналов можно использовать микрополосковые, полосковые или двойные полосковые линии.
Размещение компонентов. Учитываются термические соображения и геометрия. Отмечены переходы и земли.
Маршрутизация сигнальных следов. Для оптимальной защиты от электромагнитных помех высокочастотные сигналы направляются во внутренние слои между плоскостями питания или земли, поскольку плоскости питания действуют как земля для переменного тока.
Генерация файла Gerber для производства.
Многослойные печатные платы
Возможность закрепления слоев под землю
Формирует опорные плоскости для сигналов
EMI контроль
Более простой контроль импеданса
Возможность выделения слоев для напряжения питания
Распределение мощности с низким ESL / ESR
Дополнительные ресурсы маршрутизации для сигналов
Электрические аспекты при выборе материала
Диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая проницаемость)
Чем стабильнее, тем лучше
Более низкие значения могут быть более подходящими для большого количества слоев
Более высокие значения могут быть более подходящими для некоторых структур RF
Касательная потеря
Чем ниже, тем лучше
Становится серьезной проблемой на высоких частотах
Поглощение влаги
Чем ниже, тем лучше
Может влиять на диэлектрическую проницаемость и тангенс угла потерь
Пробой напряжения
Чем выше тем лучше
Обычно не проблема, за исключением приложений высокого напряжения.
Удельное Сопротивление
Чем выше тем лучше
Обычно не проблема, за исключением приложений с малой утечкой