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2017 年 1 月 8 日

在Chennai尋找pcb設計?

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印刷電路板 (PCB) 用於通過層壓到非導電基板上的銅片蝕刻的導電路徑、軌道或信號跡線來機械支撐和電氣連接電子組件。 它也稱為印刷線路板(PWB)或蝕刻線路板。 印刷電路板幾乎用於除了最簡單的商業生產的電子設備之外的所有電子設備。

裝有電子元件的PCB稱為印刷電路組件(PCA)、印刷電路板組件或PCB組件(PCBA)。 在非正式使用中,術語“PCB”既用於裸板又用於組裝板,上下文闡明了其含義。

PCB的電路特性

每條跡線均由蝕刻後留下的銅箔平坦、狹窄的部分組成。 走線的電阻(由寬度和厚度決定)對於導體將承載的電流來說必須足夠低。 電源和接地走線可能需要比信號走線更寬。 在多層板中,整個層可能主要是實心銅,用作屏蔽和電源返回的接地層。

對於微波電路,傳輸線可以以帶狀線和微帶線的形式佈置,並仔細控制尺寸以確保一致的阻抗。 在射頻和快速開關電路中,印刷電路板導體的電感和電容成為重要的電路元件,通常是不需要的; 但它們可以用作電路設計的有意部分,從而無需額外的分立元件。

印刷電路組件

印刷電路板 (PCB) 完成後,必須連接電子元件以形成功能性印刷電路組件 (PCA)(有時稱為“印刷電路板組件”PCBA)。 在通孔結構中,元件引線插入孔中。 在表面貼裝結構中,元件放置在 PCB 外表面的焊盤或焊盤上。 在這兩種結構中,元件引線均通過熔融金屬焊料以電氣和機械方式固定到電路板上。

有多種焊接技術可用於將元件固定到 PCB 上。 大批量生產通常使用 SMT 貼片機和批量波峰焊接或回流爐完成,但熟練的技術人員能夠在顯微鏡下手工焊接非常小的部件(例如 0201 封裝,尺寸為 0.02 英寸 x 0.01 英寸),使用用於小體積原型的鑷子和細尖烙鐵。 有些部件可能非常難以手工焊接,例如 BGA 封裝。

通常,通孔和表面貼裝結構必須組合在一個組件中,因為某些必需的組件僅在表面貼裝封裝中提供,而其他組件僅在通孔封裝中提供。 使用這兩種方法的另一個原因是,通孔安裝可以為可能承受物理應力的組件提供所需的強度,而使用表面安裝技術預計不會接觸的組件將佔用更少的空間。

電路板安裝完畢後,可以通過多種方式進行測試:

電源關閉時,目視檢查,自動光學檢查。 JEDEC PCB 元件放置、焊接和檢查指南通常用於維持 PCB 製造這一階段的質量控制。

斷電時,模擬信號分析,斷電測試。
當電源打開時,可以進行在線測試,進行物理測量(即電壓、頻率)。

當電源打開時,進行功能測試,只是檢查 PCB 是否達到了設計目的。

為了方便這些測試,PCB 可以設計有額外的焊盤來進行臨時連接。 有時這些焊盤必須用電阻器隔離。 在線測試還可以測試某些組件的邊界掃描測試功能。 在線測試系統還可用於對板上的非易失性存儲器組件進行編程。

在邊界掃描測試中,集成到板上各種 IC 中的測試電路在 PCB 走線之間形成臨時連接,以測試 IC 是否正確安裝。 邊界掃描測試要求所有待測試的 IC 使用標準測試配置程序,最常見的是聯合測試行動組 (JTAG) 標準。 JTAG 測試架構提供了一種無需使用物理測試探針即可測試板上集成電路之間互連的方法。 JTAG 工具供應商提供各種類型的激勵和復雜的算法,不僅可以檢測故障網絡,還可以將故障隔離到特定網絡、設備和引腳。

當電路板未通過測試時,技術人員可能會拆焊並更換故障組件,這一任務稱為返工。

設計

印刷電路板藝術品的生成最初是完全手動的過程,在透明聚酯薄膜上完成,尺寸通常為所需尺寸的 2 或 4 倍。 首先將原理圖轉換為組件引腳焊盤的佈局,然後佈線以提供所需的互連。 預印的非複制聚酯薄膜網格有助於佈局,而電路元件(焊盤、接觸指、集成電路輪廓等)的常見排列的摩擦乾轉印有助於標準化佈局。 設備之間的走線是用自粘膠帶製作的。 然後將完成的佈局“藝術品”以照相方式複製到空白塗層覆銅板的抗蝕劑層上。

現代實踐的勞動密集度較低,因為計算機可以自動執行許多佈局步驟。 商業印刷電路板設計的一般進展包括:
通過電子設計自動化工具捕獲原理圖。
卡的尺寸和模板根據所需的電路和外殼決定,如果需要,確定固定組件和散熱器。
決定 PCB 的堆疊層數。 1 至 12 層或更多,具體取決於設計複雜性。 接地層和電源層已確定。 信號路由的信號平面位於頂層和內部層。

使用介電層厚度、佈線銅厚度和走線寬度確定線路阻抗。 在差分信號的情況下還考慮了跡線分離。 微帶線、帶狀線或雙帶狀線可用於路由信號。

組件的放置。 考慮了熱因素和幾何形狀。 過孔和焊盤均已標記。

佈置信號走線。 為了獲得最佳 EMI 性能,高頻信號在電源層或接地層之間的內層中路由,因為電源層充當交流接地。

用於製造的 Gerber 文件生成。

多層PWB

專用層接地的選項
形成信號參考平面
電磁干擾控制
更簡單的阻抗控制
電源電壓專用層的選項
低 ESL/ESR 配電
更多信號路由資源

選擇材料時的電氣考慮因素

介電常數(介電常數)
越穩定越好
較低的值可能更適合高層數
較高的值可能更適合某些射頻結構
損耗角正切
越低越好
在較高頻率下變得更成問題
吸濕
越低越好
可以影響介電常數和損耗角正切
電壓擊穿
越高越好
通常不是問題,除非在高壓應用中
抵抗力
越高越好
通常不是問題,低洩漏應用除外

通孔製造需要精確地鑽出許多孔,從而增加了電路板成本,並且限制了多層板上緊鄰頂層下方的層上信號跡線的可用佈線區域,因為孔必須穿過所有層到達相對側。印刷電路板佈局 一旦表面安裝開始使用,就盡可能使用小尺寸的SMD元件,而僅對元件進行通孔安裝並不合適 pcb設計 由於功率要求或機械限制,或者受到可能損壞 PCB 的機械應力,對於表面安裝來說尺寸較大。
高壓電阻 , ,
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