Asas pcb

Apa itu PCB?

PCB adalah Papan Litar Bercetak tembaga dan bukan konduktif, di mana semua komponen elektrik dan elektronik disambungkan bersama dalam satu papan umum dengan sokongan fizikal untuk semua komponen dengan dasar papan. Apabila PCB tidak dikembangkan, pada masa itu semua komponen dihubungkan dengan wayar yang meningkatkan kerumitan dan mengurangkan kebolehpercayaan litar, dengan cara ini kita tidak dapat membuat litar yang sangat besar seperti motherboard. Dalam PCB, semua komponen disambungkan tanpa wayar, semua komponen disambungkan secara dalaman, sehingga akan mengurangkan kerumitan reka bentuk litar keseluruhan. PCB digunakan untuk menyediakan elektrik dan sambungan antara komponen, di mana ia berfungsi seperti yang dirancang. PCB boleh disesuaikan untuk sebarang spesifikasi dengan keperluan pengguna. Ia boleh didapati di banyak alat elektronik seperti; TV, Mudah Alih, Kamera digital, Bahagian komputer seperti; Kad grafik, Motherboard, dll. Ia juga digunakan dalam banyak bidang seperti; alat perubatan, mesin industri, industri automotif, pencahayaan, dll.

Jenis PCB:

Terdapat beberapa jenis PCB yang tersedia untuk litar. Dari jenis PCB ini, kita harus memilih jenis PCB yang sesuai dengan aplikasi kita.

PCB lapisan tunggal
PCB lapisan dua
PCB berbilang lapisan
PCB yang fleksibel
PCB yang disokong aluminium
PCB tegar

1) PCB Lapisan Tunggal:

PCB lapisan tunggal juga dikenali sebagai PCB satu sisi. Jenis PCB ini adalah PCB yang mudah dan paling banyak digunakan kerana PCB ini senang mereka bentuk dan dihasilkan. Satu sisi PCB ini dilapisi dengan lapisan bahan pengalir. Umumnya, tembaga digunakan sebagai bahan pengalir untuk PCB, kerana tembaga mempunyai sifat pengalir yang sangat baik. Lapisan solder mask digunakan untuk melindungi PCB daripada pengoksidaan diikuti oleh sutera skrin untuk menandakan semua komponen pada PCB. Dalam jenis PCB ini, hanya satu sisi PCB yang digunakan untuk menghubungkan pelbagai jenis komponen elektrik atau elektronik seperti perintang, kapasitor, induktor, dan lain-lain. Komponen ini disolder. PCB ini digunakan dalam aplikasi pembuatan kos rendah dan pukal seperti kalkulator, radio, pencetak dan pemacu keadaan pepejal.

2) PCB Lapisan Berganda:

PCB lapisan dua juga dikenali sebagai PCB dua sisi. Seperti namanya, dalam jenis PCB ini, lapisan nipis bahan pengalir, seperti tembaga digunakan pada bahagian atas dan bawah papan. Di PCB, pada lapisan papan yang berlainan, terdiri melalui, yang memiliki dua bantalan dalam posisi yang sesuai pada lapisan yang berlainan. Ini disambungkan secara elektrik oleh lubang melalui papan, yang ditunjukkan dalam rajah-2b. Lebih fleksibel, kos yang lebih rendah, dan kelebihan terpenting dari papan PCB jenis ini adalah saiznya yang berkurang yang menjadikan litarnya padat. Jenis PCB ini kebanyakannya digunakan dalam kawalan industri, penukar, sistem UPS, aplikasi HVAC, Telefon, Amplifier dan sistem pemantauan Daya.

3) PCB Pelbagai Lapisan:

PCB pelbagai lapisan mempunyai lebih daripada dua lapisan. Ini bermaksud, PCB jenis ini mempunyai sekurang-kurangnya tiga lapisan tembaga konduktif. Untuk mengamankan gam papan diapit antara lapisan penebat yang memastikan bahawa haba yang berlebihan tidak akan merosakkan komponen litar. Reka bentuk PCB jenis ini sangat kompleks dan digunakan dalam tugas elektrik yang sangat rumit dan besar di ruang yang sangat rendah dan litar padat. Jenis PCB ini digunakan dalam aplikasi besar seperti teknologi GPS, sistem satelit, peralatan perubatan, pelayan fail dan penyimpanan data.

4) PCB fleksibel:

PCB fleksibel juga dikenali sebagai litar Flex. Jenis PCB ini menggunakan bahan plastik fleksibel seperti polimida, PEEK (Polyether ether ketone) atau filem poliester konduktif telus. Papan litar biasanya diletakkan dalam keadaan dilipat atau dipintal. Ini adalah jenis PCB yang sangat kompleks dan ia juga mengandungi pelbagai lapisan seperti litar lentur satu sisi, litar lentur dua sisi dan litar lentur pelbagai sisi. Litar Flex digunakan dalam diod pemancar cahaya organik, fabrikasi LCD, sel solar fleksibel, industri automotif, telefon bimbit, kamera dan peranti elektronik kompleks seperti komputer riba.

5) PCB tegar:

PCB kaku dibuat dari bahan padat yang tidak membenarkan PCB berpusing. Sama seperti PCB fleksibel, Rigid PCB juga mempunyai konfigurasi lapisan yang berbeza seperti lapisan tunggal, lapisan ganda dan PCB Rigid pelbagai lapisan Bentuk PCB ini tidak berubah selepas pemasangan. PCB ini tidak boleh dibengkokkan mengikut bentuk dasar itulah sebabnya PCB ini dikenali sebagai PCB RIGID. Jangka hayat PCB jenis ini sangat tinggi, jadi ini digunakan di banyak bahagian komputer seperti RAM, GPU dan CPU. Reka bentuk yang ringkas dan PCB pembuatan yang paling banyak digunakan dan paling banyak adalah PCB tegar satu sisi. PCB tegar berbilang lapisan dapat lebih padat dengan mengandungi 9-10 lapisan.

6) Flex-rigid PCB:

Gabungan litar fleksibel dan litar kaku adalah papan yang paling penting. Flex-rigid board terdiri daripada pelbagai lapisan PCB fleksibel yang dilekatkan pada sebilangan lapisan PCB tegar. Papan fleksibel seperti pada gambar. Ia digunakan dalam telefon bimbit, kamera digital dan kereta dll.

Jenis PCB Mengikut Sistem Pemasangan

PCB melalui lubang
PCB yang dipasang di permukaan

1) PCB melalui lubang:

Dalam jenis PCB ini, kita harus membuat lubang menggunakan latih tubi pada PCB. Pada lubang ini, plumbum komponen dipasang dan disolder ke pad yang terletak di seberang PCB. Teknologi ini paling berguna kerana memberikan sokongan mekanikal kepada komponen elektrik dan teknologi yang sangat dipercayai untuk pemasangan komponen tetapi penggerudian dalam PCB menjadikannya lebih mahal. Dalam PCB lapisan tunggal, teknologi pemasangan ini mudah dilaksanakan, tetapi sekiranya lubang pembuatan PCB lapisan ganda dan berbilang lapisan lebih sukar.

2) Permukaan PCB yang dipasang:

Dalam jenis PCB ini, komponen berukuran kecil kerana komponen ini mempunyai plumbum yang sangat kecil atau tidak diperlukan penyangga untuk dipasang di papan. Di sini, dalam teknologi ini, komponen SMD dipasang secara langsung di permukaan papan dan tidak memerlukan lubang di atas papan.

Bahagian PCB yang berbeza:

Pad: Pad hanyalah sekeping tembaga di mana timbal komponen dipasang dan di mana pematerian dilakukan. Pad memberikan sokongan mekanikal kepada komponen.

Jejak: Dalam PCB, komponen tidak disambungkan dengan bantuan wayar. Semua komponen dihubungkan dengan bahan pengalir seperti tembaga. Bahagian tembaga PCB ini digunakan untuk menghubungkan semua komponen yang dikenali sebagai jejak. Jejak adalah seperti gambar di bawah.

Lapisan: Mengikut aplikasi, biaya dan ruang litar yang tersedia, pengguna dapat memilih lapisan PCB. Paling mudah dalam pembinaan, senang dirancang dan paling berguna dalam kehidupan rutin adalah PCB lapisan tunggal. Tetapi untuk litar yang sangat besar dan kompleks, PCB lapisan dua atau PCB berbilang lapisan sangat disukai berbanding dengan PCB lapisan tunggal. Sekarang sehari, dalam PCB berbilang lapisan, 10-12 lapisan dapat dihubungkan dan yang paling penting adalah berkomunikasi antara komponen dalam lapisan yang berbeza.

Lapisan sutera: Lapisan sutera digunakan untuk mencetak garis, teks atau seni apa pun di permukaan PCB. Biasanya, untuk percetakan skrin dakwat epoksi digunakan. Lapisan sutera boleh digunakan di lapisan atas dan / atau bawah PCB sesuai dengan keperluan pengguna yang dikenal sebagai TOP layar sutera dan layar Sutera BAWAH.

Lapisan atas dan bawah: Di lapisan atas PCB, semua komponen dipasang di lapisan PCB ini. Secara amnya, lapisan ini berwarna hijau. Di lapisan bawah PCB, semua komponen disolder melalui lubang dan plumbum komponen dikenali sebagai lapisan bawah PCB. Kadang-kadang, di lapisan atas dan / atau bawah PCB dilapisi dengan lapisan warna hijau, yang dikenali sebagai solder mask.

Solder Mask: Terdapat satu lapisan tambahan di bahagian atas lapisan tembaga yang disebut sebagai Solder Mask. Lapisan ini umumnya mempunyai warna hijau tetapi boleh berupa warna apa pun. Lapisan penebat ini digunakan untuk mencegah sentuhan pembalut secara tidak sengaja dengan bahan konduktif lain pada PCB.

Bahan PCB:

Unsur utama adalah substrat dielektrik yang kaku atau fleksibel. Substrat dielektrik ini digunakan dengan bahan pengalir seperti tembaga di atasnya. Sebagai bahan dielektrik, bahan lamina epoksi kaca atau bahan komposit digunakan.

1) FR4:

FR bermaksud FIRE RETARDENT. Untuk semua jenis pembuatan PCB, bahan berlamina kaca yang paling biasa adalah FR4. Berdasarkan sebatian epoksi tenunan kaca, FR4 adalah bahan komposit yang paling berguna kerana memberikan kekuatan mekanikal yang sangat baik.

FR4	Temp peralihan kaca.
Piawai	130	Paling biasa dan banyak digunakan Paling murah
Dengan suhu peralihan kaca yang lebih tinggi.	170-180	Sesuai dengan teknologi reflow bebas plumbum
Bebas halogen	-	Sesuai dengan teknologi reflow bebas plumbum

2) FR-1 dan FR-2:

Bahan ini dibuat dari sebatian kertas dan fenol dan bahan ini digunakan untuk PCB lapisan tunggal sahaja. Kedua-dua FR1 dan FR2 mempunyai ciri yang serupa, satu-satunya perbezaan adalah suhu peralihan kaca. FR1 mempunyai suhu peralihan kaca yang lebih tinggi berbanding FR2. Bahan-bahan ini juga dibahagikan secara standard, bebas halogen dan bukan hidrofobik.

3) CEM-1:

Bahan ini dibuat dari kertas dan dua lapisan sebatian epoksi dan fenol kaca tenunan dan bahan ini digunakan untuk PCB satu sisi sahaja. CEM-1 boleh digunakan sebagai ganti FR4, tetapi harga CEM1 lebih tinggi daripada FR4.

4) CEM-3:

bahan ini berwarna putih, sebatian epoksi kaca yang kebanyakannya digunakan dalam PCB lapisan dua. CEM-3 mempunyai kekuatan mekanikal yang lebih rendah berbanding FR4, tetapi lebih murah daripada FR4. Jadi, ini adalah alternatif FR4 yang baik.

5) Polimida:

Bahan ini digunakan dalam PCB fleksibel. Bahan ini dibuat dari kepton, rogers, dupont. Bahan ini mempunyai sifat elektrik yang baik, kejujuran, julat suhu yang luas dan ketahanan kimia tinggi. Suhu kerja bahan ini ialah -200 ͦC hingga 300 ͦC.

6) Prepreg:

Prepreg bermaksud pra-diresapi. Ia adalah kaca gentian yang diresapi dengan resin. Resin ini dikeringkan terlebih dahulu, sehingga ketika dipanaskan, ia mengalir, melekat dan direndam sepenuhnya. Prepreg mempunyai lapisan pelekat yang memberikan kekuatan yang serupa dengan FR4. Terdapat banyak versi bahan ini mengikut kandungan resin, resin standard SR, resin medium MR dan resin tinggi HR. Ini dipilih mengikut ketebalan, struktur lapisan dan impedans yang diperlukan. Bahan ini juga terdapat dalam suhu peralihan kaca yang tinggi dan bebas halogen.

Perisian merancang PCB:

Berikut adalah beberapa perisian reka bentuk PCB yang paling popular. Anda boleh mengetahui lebih lanjut mengenai perisian reka bentuk PCB ini di sini.

Helang:

EAGLE adalah kaedah yang paling popular dan paling mudah untuk merancang PCB. EAGLE bermaksud Editor Tata Letak Grafik yang Mudah Digunakan yang sebelumnya dibangunkan oleh CadSoft Computer dan kini Autodesk adalah pembangun perisian ini. Untuk merancang rajah litar, EAGLE mempunyai penyusun skema. Sambungan fail EAGLE adalah.SCH dan bahagian dan komponen yang berbeza ditentukan dalam pelanjutan.LBR. Sambungan fail papan ialah.BRD.

Multisim:

Multisim juga merupakan perisian pembelajaran yang sangat hebat dan mudah. Yang pada awalnya dikembangkan oleh Electronics Workbench dan sekarang ia merupakan bahagian National Instruments (NI). Ia merangkumi simulasi mikrokontroler (MultiMCU) dan ciri eksport import bersepadu ke perisian susun atur PCB. Perisian ini banyak digunakan dalam akademik dan juga industri untuk pendidikan litar.

MudahEDA:

EasyEDA adalah perisian yang digunakan untuk merancang dan mensimulasikan litar. Perisian ini adalah alat bersepadu untuk menangkap skematik, simulasi litar SPICE, berdasarkan susun atur Ngspice dan PCB. Kelebihan utama perisian ini ialah, ia adalah perisian berasaskan web dan digunakan di tetingkap penyemak imbas. Jadi, perisian ini bebas dari OS.

Pereka Altium:

Perisian ini dibangunkan oleh syarikat perisian Australia, Altium Limited. Ciri utama perisian ini adalah tangkapan skematik, reka bentuk PCB 3D, pengembangan FPGA dan pengelolaan pelepasan / data. Ini adalah perisian pertama yang menawarkan visualisasi 3D dan pemeriksaan pelepasan PCB secara langsung dari penyunting PCB.

KiCad: Perisian ini dikembangkan oleh jean-pierre charras. Perisian ini mempunyai alat yang dapat membuat BoM (Bill of Material), karya seni dan pandangan 3D PCB serta semua komponen yang digunakan dalam litar. Banyak komponen tersedia di perpustakaan perisian ini dan terdapat ciri yang dapat ditambahkan oleh pengguna dapat menambahkan komponen khusus mereka. Perisian ini menyokong banyak bahasa manusia.

CircuitMaker: Perisian ini juga dikembangkan oleh Altium. Editor skematik perisian ini merangkumi penempatan komponen asas dan perisian ini digunakan untuk merancang skema multichannel dan hierarki maju. Semua skema dimuat ke pelayan dan fail-fail ini tersedia untuk dilihat oleh sesiapa sahaja, dengan syarat anda memerlukan akaun CircuitMaker.