Bảng mạch in là gì?
Bảng mạch in (PCB) là một tổ hợp điện tử sử dụng dây dẫn đồng để tạo kết nối điện giữa các bộ phận và cung cấp hỗ trợ cơ học cho chúng. PCB được làm bằng vật liệu không dẫn điện với các đường dẫn điện được in hoặc khắc vào đó. Sau đó, các linh kiện điện tử được gắn lên bảng và các dấu vết kết nối các linh kiện này để tạo thành một mạch hoạt động.
Tại sao chọn chúng tôi
Đội ngũ chuyên nghiệp
Là nhà cung cấp dịch vụ bảo vệ được khách hàng tin tưởng, phục vụ khách hàng trong nhiều ngành như chính phủ và doanh nghiệp, tài chính, chăm sóc y tế, Internet, thương mại điện tử, v.v.
Hỗ trợ kỹ thuật
Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ khắc phục sự cố, trả lời các câu hỏi kỹ thuật và cung cấp hướng dẫn.
Nguồn cung đáng tin cậy
Chúng tôi cung cấp mô hình chuỗi cung ứng tích hợp theo chiều dọc để đảm bảo nguồn cung lâu dài đáng tin cậy và khả năng truy xuất nguồn gốc đầy đủ.
Dịch vụ khách hàng
Chúng tôi ưu tiên giao tiếp cởi mở để giải quyết các yêu cầu cụ thể của khách hàng và cung cấp các giải pháp được cá nhân hóa.
PCB được tạo ra bằng cách cách ly lớp dẫn điện lá đồng bề mặt thông qua vật liệu cách nhiệt nền bảng, cho phép dòng điện chạy qua các bộ phận khác nhau dọc theo tuyến được thiết kế trước, cuối cùng đạt được các chức năng như tạo năng lượng, khuếch đại, suy giảm, điều chế, giải điều chế và mã hóa.
Hiểu cách hoạt động của bảng mạch in nên bắt đầu từ thành phần của nó. Toàn bộ bo mạch PCBA bao gồm các bo mạch trần và các thành phần, chẳng hạn như vi mạch, điện trở, tụ điện và đầu nối. Các nhà sản xuất gắn các bộ phận vào PCB bằng cách hàn hoặc các kỹ thuật khác. Lấy ví dụ, PCB một mặt, một bảng mạch có các linh kiện điện tử và dây điện chỉ ở một mặt của bảng. Thông thường chúng ta gắn các linh kiện lên một bo mạch không dẫn điện bằng công nghệ lắp ráp SMT hoặc công nghệ lắp ráp PCBA DIP và kết nối chúng thông qua các đường dẫn nhỏ gọi là dấu vết. Các dấu vết cho phép các thành phần điện trên toàn bộ bo mạch hoạt động bằng cách cung cấp năng lượng cho chúng. Không phải tất cả các thiết bị phần cứng đều được gắn trực tiếp trên PCB, các bộ phận như màn hình và camera đều được gắn vào PCB thông qua các đầu nối giao tiếp và cáp dẹt.
Nguyên lý làm việc của bảng mạch hai mặt và nhiều lớp là đưa khí xử lý (Ar, N2, O2, v.v.) vào liên kết chân không cao và khí được ion hóa thành plasma. Dưới tác dụng của điện trường, các plasma này lần lượt di chuyển về phía điện thế cao và điện thế thấp. Các nhóm nguyên tử di chuyển về phía có điện thế thấp sẽ bắn phá mục tiêu (đồng), do đó các nguyên tử đồng bị tách ra khỏi đồng và cuối cùng được phủ lên chất nền (FRP), tức là lớp phủ đồng. Đây là phương pháp vật lý truyền thống, có ưu điểm là không gây ô nhiễm và công nghệ trưởng thành. Nhược điểm là hiệu quả chậm và chu kỳ dài. Nếu bạn muốn nhanh chóng hiện thực hóa quy trình sản xuất PCB, bạn có thể đặt trước mẫu khắc, sau đó tạo thành PCB theo cách trên và lỗ bên trong để kết nối cũng có thể được mạ bằng đồng kim loại để làm cho nó được kim loại hóa.
Ưu điểm của bảng mạch in
Một giải pháp nhỏ gọn
Một bảng mạch in có thể chứa một số bộ phận và phần tử. Bởi vì họ sử dụng các rãnh đồng thay vì dây thực tế nên nó cho phép đạt được cùng loại kết quả mà không cần sử dụng dây mang dòng điện. Các bảng nhỏ hơn và chúng không cồng kềnh. Đây là một trong những lý do khiến nhiều loại thiết bị điện tử khác nhau có kích thước nhỏ hơn so với trước đây. PCB đã giúp thúc đẩy công nghệ phát triển theo nhiều cách khác nhau. Bây giờ có thể có các mạch rất phức tạp trong các gói rất nhỏ.
Tiết kiệm thời gian và năng lượng
Một trong những lợi ích tốt nhất của việc sử dụng bảng mạch in là tiết kiệm được thời gian. Việc kết nối các thành phần theo cách truyền thống mất rất nhiều thời gian, trong khi bảng mạch sẽ mất ít thời gian hơn để lắp ráp sau khi thiết kế hoàn tất. Giai đoạn thiết kế thường là giai đoạn tốn nhiều thời gian nhất với bảng mạch in, nhưng thậm chí giai đoạn này có thể giảm bớt khi sử dụng đúng loại phần mềm để tạo ra nó. AdvancedPCB thực sự cung cấp cho khách hàng một phần mềm miễn phí có tên PCB Artist. Nó rất dễ sử dụng và trực quan, đồng thời nó cung cấp một cách tương đối đơn giản để thiết kế và kiểm tra bảng mạch in trước khi chuyển sang phần còn lại của quy trình.
Không có kết nối lỏng lẻo
Các kết nối trong bảng mạch in được thực hiện thông qua các rãnh sao chép và miễn là chúng được sản xuất đúng cách, bạn sẽ không phải đối mặt với hiện tượng đoản mạch hoặc lỏng kết nối. So sánh phương pháp này với các phương pháp khác sử dụng dây thực tế, dây có thể bị lỏng khi bảng di chuyển. Trong một số trường hợp, bản thân dây có thể có vấn đề về kết nối. Tất cả điều này có thể khó theo dõi và xác định nguồn gốc của vấn đề thực tế. Với bảng mạch in, những loại vấn đề này không tồn tại. Nếu có vấn đề với bo mạch, nó có xu hướng dễ dàng chẩn đoán và sửa chữa.
Một lựa chọn đáng tin cậy
Không phải ngẫu nhiên mà ngày nay có rất nhiều công ty và cá nhân sử dụng bảng mạch in. Chúng là một giải pháp đáng tin cậy có thể hoạt động cho nhiều mục đích sử dụng và sản phẩm lớn và nhỏ. Chúng có thể tồn tại rất lâu khi được chế tạo đúng cách, điều này sẽ giúp mọi người tin tưởng hơn với thiết bị điện tử họ đang sử dụng. Điều này đúng cho dù thiết bị đó có thể là điện thoại, máy tính hay thiết bị cấp quân sự được sử dụng trong môi trường không thể tha thứ.
Chi phí thấp
Tất nhiên, khi nói đến việc tạo ra và sản xuất các loại hàng điện tử thì chi phí là rất quan trọng. May mắn thay, một khi bảng mạch đã được thiết kế và thử nghiệm để đảm bảo rằng nó hoạt động bình thường thì việc sản xuất hàng loạt sẽ có giá thành rất phải chăng. Có ít thành phần hơn được sử dụng trong hầu hết các trường hợp, điều này giúp giảm chi phí xuống mức phải chăng cho hầu hết các công ty.
Các loại bảng mạch in
Nói chung, bảng có thể được phân loại thành ba loại: cứng, uốn cong hoặc lõi kim loại.
Các tấm ván cứng thường là phần lớn các tấm ván mà một nhà thiết kế sẽ gặp phải, trong đó bố cục của tấm ván được chứa trong một chất nền cứng được tạo ra từ quá trình cán màng ở nhiệt độ và áp suất cao. Vật liệu phổ biến cho các bảng này là FR{0}}, nhưng tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của thiết kế, vật liệu này có thể được sửa đổi để nhấn mạnh hoặc cải thiện một số đặc điểm nhất định của bảng.
Các tấm ván linh hoạt được làm bằng vật liệu ít cứng hơn cho phép có độ lệch lớn hơn nhiều. Chất liệu này gợi nhớ về mặt xúc giác giống như cuộn phim và độ dày của tấm ván thường nhỏ hơn nhiều so với tấm ván cứng tiêu chuẩn. Mặc dù chúng đã được sử dụng rộng rãi nhưng vẫn có hy vọng rằng bảng mạch linh hoạt sẽ mở ra bước tiếp theo của công nghệ thiết bị đeo và loại bỏ các ràng buộc phẳng hiện tại vốn có đối với các thiết bị bảng cứng.
PCB lõi kim loại là một nhánh của thiết kế bo mạch cứng, với khả năng tản nhiệt trên toàn bo mạch tăng lên để bảo vệ mạch điện nhạy cảm. Kiểu này có thể là một lựa chọn cho các thiết kế dòng điện cao để ngăn ngừa hao mòn nhiệt.
Bất cứ nơi nào có điện từ được kiểm soát, các bảng mạch in sẽ tạo thành cơ sở hạ tầng để duy trì nó. Tất nhiên, bảng mạch không chỉ xuất hiện từ hư vô – việc thiết kế và sản xuất chúng là một công việc kỹ thuật khổng lồ đối với bản thân chúng.
Quy trình thiết kế bảng mạch in
Trước khi chế tạo một bảng mạch in, nó phải được thiết kế. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các công cụ CAD thiết kế bảng mạch PCB. Thiết kế PCB được chia thành hai loại chính: chụp sơ đồ để tạo kết nối mạch trong sơ đồ và sau đó bố trí PCB để thiết kế bảng mạch vật lý thực tế.
Phát triển các bộ phận CAD của thư viện
Bước đầu tiên là phát triển các phần CAD thư viện cần thiết cho thiết kế. Điều này sẽ bao gồm các ký hiệu sơ đồ, mô hình mô phỏng, dấu chân để bố trí PCB và mô hình bước để hiển thị bảng mạch in 3D. Khi các thư viện đã sẵn sàng, bước tiếp theo là tạo biểu diễn logic của mạch điện trên sơ đồ. Các công cụ CAD được sử dụng để đặt các ký hiệu trên một bảng sơ đồ và sau đó kết nối chúng để tạo thành mạch điện.
Đồng thời, mô phỏng mạch được chạy để xác minh rằng thiết kế sẽ hoạt động về mặt điện theo cách dự kiến. Sau khi hoàn thành các tác vụ này, các công cụ sơ đồ sẽ gửi dữ liệu kết nối của chúng đến các công cụ bố cục.
Cách trình bày
Về mặt bố trí của thiết kế PCB, kết nối sơ đồ được nhận và xử lý dưới dạng lưới kết nối hai hoặc nhiều chân thành phần. Với đường viền của hình dạng bo mạch dự định trên màn hình, người thiết kế bố cục sẽ đặt các dấu chân thành phần vào đúng vị trí. Sau khi các thành phần này được tổ chức một cách tối ưu, bước tiếp theo là kết nối các lưới với các chốt bằng cách vẽ các đường và mặt phẳng giữa các chốt. Các công cụ CAD sẽ có các quy tắc thiết kế được tích hợp sẵn để ngăn dấu vết của một lưới chạm vào một lưới khác cũng như quản lý nhiều chiều rộng và không gian khác cần thiết cho một thiết kế hoàn chỉnh. Sau khi quá trình định tuyến hoàn tất, các công cụ thiết kế sẽ được sử dụng lại để tạo các bản vẽ chế tạo và các tệp đầu ra mà nhà sản xuất sẽ sử dụng để xây dựng bảng mạch.
Thiết kế và sản xuất bảng mạch là một quá trình từng bước: tạo và mô phỏng sơ đồ, thiết lập lưới thiết kế PCB và DRC, vị trí thành phần, định tuyến PCB, mặt phẳng nguồn và cuối cùng là lắp ráp BOM và xây dựng bảng mạch.
Cấu trúc và ứng dụng của bảng mạch in
Nhiều đặc tính hiệu suất quan trọng của PCB được xác định trong cách xếp chồng hoặc sắp xếp các lớp trong PCB. Lớp xếp chồng được xây dựng bằng các lớp vật liệu dẫn điện và cách điện xen kẽ, đồng thời với các lớp lõi và prepreg xen kẽ (hai loại chất điện môi được sử dụng trong lớp xếp chồng). Các đặc tính cơ học và điện môi của lõi và prepreg sẽ quyết định độ tin cậy cũng như tính toàn vẹn của tín hiệu/nguồn điện trong thiết kế và chúng phải được lựa chọn cẩn thận khi thiết kế cho các ứng dụng có độ tin cậy cao. Ví dụ, các ứng dụng quân sự và y tế cần các thiết kế có độ tin cậy cao có thể được triển khai trong môi trường khắc nghiệt và PCB cho hệ thống viễn thông có thể yêu cầu lớp phủ PTFE ít hao hụt trong một gói nhỏ.
Một ví dụ về xếp chồng PCB được hiển thị bên dưới. Trong ví dụ này, ngăn xếp triển khai cấu trúc lớp 4-với hai lớp mặt phẳng bên trong (L02_GND cho mặt đất và L03_PWR cho nguồn điện). Kiểu xếp chồng này phù hợp với các thiết bị IoT, hệ thống nhúng nhẹ và nhiều thiết kế khác sử dụng giao thức tốc độ cao. Sự sắp xếp mặt phẳng bên trong giúp đảm bảo tính toàn vẹn của nguồn điện đồng thời cung cấp một số khả năng che chắn chống lại EMI bên ngoài. Các lớp mặt phẳng bên trong cũng cung cấp một tham chiếu nhất quán cho các tín hiệu trở kháng được điều khiển. Kiểu xếp chồng này là điển hình cho nhiều thiết kế và thường là điểm khởi đầu cho nhiều bảng mạch in hiện đại.
Các thành phần phổ biến của bảng mạch in
Bảng mạch in được làm từ nhiều loại vật liệu PCB và linh kiện điện. Các thành phần PCB phổ biến bao gồm:
Điện trở
Điện trở truyền dòng điện để tạo ra điện áp và tiêu tán năng lượng điện dưới dạng nhiệt. Chúng có nhiều loại vật liệu.
tụ điện
Công việc của tụ điện là giữ điện tích trong bảng và sau đó giải phóng nó khi cần thêm điện ở nơi khác trong mạch. Tụ điện thường hoạt động bằng cách thu các điện tích trái dấu trên hai lớp dẫn điện được ngăn cách bằng vật liệu cách điện.
Cuộn cảm
Chúng tương tự như tụ điện ở chỗ chúng lưu trữ năng lượng. Tuy nhiên, chúng thường được sử dụng để chặn tín hiệu bên trong PCB, chẳng hạn như nhiễu từ thiết bị điện tử khác.
Transistor
Transistor là một bộ khuếch đại. Nó được sử dụng để chuyển đổi hoặc điều khiển các tín hiệu điện tử trong bảng mạch. Có nhiều phiên bản khác nhau của bóng bán dẫn, nhưng phổ biến nhất là bóng bán dẫn lưỡng cực.
Máy biến áp
Chúng được sử dụng để truyền năng lượng điện từ mạch này sang mạch khác thông qua việc tăng hoặc giảm điện áp.
Điốt
Một diode cho phép dòng điện chạy theo một hướng, nhưng không theo hướng khác. Do đó, điốt được sử dụng để ngăn dòng điện chạy sai hướng và làm hỏng bo mạch và thiết bị. Dạng diode phổ biến nhất là đèn LED (viết tắt của diode phát sáng).
Cảm biến
Các thiết bị này được sử dụng để phát hiện những thay đổi trong điều kiện môi trường và tạo ra tín hiệu điện tương ứng với sự thay đổi đó. Tín hiệu này sau đó được gửi đến các linh kiện khác trong bảng mạch. Cảm biến chuyển đổi một yếu tố vật lý như chuyển động ánh sáng, chất lượng không khí hoặc âm thanh thành năng lượng điện.
Các lớp PCB phổ biến
Mỗi loại PCB chứa một số lớp khác nhau góp phần vào chức năng của nó. Tuy nhiên, cho dù bạn chọn loại PCB nào thì mỗi bo mạch đều có nền tảng cơ bản giống nhau. Điều này có nghĩa là tất cả PCB đều chứa bốn lớp sau:
Lớp nền
Loại này thường được làm từ sợi thủy tinh, mang lại độ cứng cho bảng. Các lớp nền cũng có thể được làm bằng epoxies, nhưng chúng thiếu độ bền mà sợi thủy tinh mang lại.
Lớp đồng
Đúng như tên gọi, lớp đồng của PCB được làm từ một lớp lá đồng mỏng được ép vào bảng bằng nhiệt.
Khi chúng ta nói về các 'lớp' PCB khác nhau, chúng ta đang nói về việc chúng bao gồm bao nhiêu lớp đồng. Ví dụ, PCB một mặt sẽ chỉ có một lớp vật liệu dẫn điện ở một mặt của bảng. Trong trường hợp này, mặt còn lại của bo mạch được sử dụng để kết hợp các linh kiện điện tử khác nhau. Trong khi đó, PCB hai mặt sẽ gắn đồng dẫn điện và các linh kiện lên cả hai mặt của bo mạch.
Độ dày của lớp đồng sẽ được quyết định bởi lượng điện năng mà PCB cần chịu được. PCB cần xử lý mức công suất cao hơn sẽ có mức đồng dày hơn.
Lớp mặt nạ hàn
Lớp mặt nạ hàn được đặt lên trên lớp đồng và cung cấp cho hầu hết các PCB màu xanh lục. Lớp này cách điện đồng và đảm bảo rằng nó không tiếp xúc với bất kỳ phần tử nào khác.
Lớp lụa
Lớp lụa được thêm vào chủ yếu vì lợi ích của con người. Nó liên quan đến việc thêm các chữ cái, số và ký hiệu vào bảng để người dùng dễ hiểu chức năng của các chân và đèn LED khác nhau.
Nhà máy của chúng tôi
Công ty TNHH Công nghệ Điện tử Sihui Fuji Được thành lập vào năm 2009, công ty đã tập trung vào sản xuất bảng mạch lâu dài và đáng tin cậy trong 14 năm. Với thế mạnh sản xuất về chống dị ứng, sản xuất hàng loạt, nhiều tên sản phẩm, nhiều lô khác nhau và thời gian giao hàng ngắn, nó cung cấp các dịch vụ toàn diện một cửa để đáp ứng nhu cầu của khách hàng ở mức độ lớn nhất. Đây là nhà sản xuất bảng mạch điện tử Trung Quốc với nhiều kinh nghiệm trong quản lý chất lượng của các công ty Nhật Bản. Việc kinh doanh.
Câu hỏi thường gặp
Là một trong những nhà sản xuất và cung cấp bảng mạch in hàng đầu tại Trung Quốc, chúng tôi nồng nhiệt chào đón bạn mua hoặc bán buôn bảng mạch in số lượng lớn để bán tại đây từ nhà máy của chúng tôi. Tất cả các sản phẩm tùy chỉnh có chất lượng cao và giá cả cạnh tranh. Liên hệ với chúng tôi để được báo giá và mẫu miễn phí.