Mạch pcb là gì

PCB (viết tắt của Printed Circuit Board) là một bảng mạch in nhiều lớp và ko dẫn điện, trong đó tất cả những linh kiện điện tử được kết nối với nhau trên bảng mạch và với đế đỡ phía dưới. Lúc chưa với PCB những linh kiện được nối với nhau bằng dây dẫn làm tăng độ phức tạp và độ tin cậy ko cao, vì thế ko thể tạo ra một mạch to như bo mạch chủ. Trong PCB, tất cả những linh kiện được kết nối ko dây và được nối bên trong, do đó nó sẽ làm giảm độ phức tạp của thiết kế mạch tổng thể. PCB được sử dụng để sản xuất điện và kết nối giữa những linh kiện. PCB với thể tùy chỉnh bất kỳ thông số kỹ thuật nào theo yêu cầu của người tiêu dùng. Bạn với thể gặp PCB trong nhiều thiết bị điện tử như: TV, điện thoại di động, máy ảnh kỹ thuật số, những phòng ban máy tính như: Card đồ họa, Bo mạch chủ… Nó cũng được sử dụng trong nhiều ngành như: Thiết bị y tế, máy móc công nghiệp, ngành công nghiệp ô tô, chiếu sáng…

Những loại PCB

Sở hữu một số ít loại PCB được sử dụng để làm mạch. Trong số những loại PCB này, tùy theo ứng dụng mà chọn loại PCB tương thích .
PCB một lớp
PCB hai lớp
PCB đa lớp
PCB dẻo ( flexible PCB )
PCB đáy nhôm ( aluminium backed PCB )
PCB dẻo – cứng ( flex-rigid PCB )

1. PCB một lớp

PCB một lớp còn được gọi là PCB một mặt. Loại PCB này đơn thuần và được sử dụng nhiều nhất vì dễ phong cách thiết kế và sản xuất. Một mặt của PCB được phủ một lớp vật tư dẫn điện bất kể. Đồng thường được sử dụng làm vật tư dẫn điện cho PCB, vì đồng với đặc tính dẫn điện rất tốt. Một lớp hàn phủ lên trên để bảo vệ PCB chống lại trật tự oxy hóa tiếp theo là lớp in lụa để lưu lại tổng thể những linh phụ kiện trên PCB. Trong loại PCB này, chỉ một mặt được sử dụng để liên kết những loại linh phụ kiện điện tử khác nhau như điện trở, tụ điện, cuộn cảm … Những linh phụ kiện này được hàn dính. PCB một lớp được sử dụng trong những ứng dụng cần sản xuất với ngân sách thấp và số lượng to như máy tính, radio, máy in và ổ cứng điện tử .

2. PCB hai lớp

PCB hai lớp còn được gọi là PCB hai mặt. Như tên gọi của nó, trong loại PCB này, một lớp vật tư dẫn điện mỏng mảnh ví dụ như đồng nằm ở cả hai mặt trên và dưới của bo mạch. Loại này linh động hơn, ngân sách tương đối thấp hơn, và lợi thế quan yếu nhất là size giảm làm cho mạch nhỏ gọn. Loại PCB này hầu hết được sử dụng trong tinh chỉnh và điều khiển công nghiệp, bộ chuyển đổi, mạng lưới hệ thống UPS, ứng dụng HVAC, Điện thoại, Bộ khuếch đại và Hệ thống giám sát nguồn .

3. PCB nhiều lớp

PCB đa lớp với nhiều hơn hai lớp. Sở hữu tức thị loại PCB này với tối thiểu ba lớp dẫn điện bằng đồng. Lớp keo dán bảng được kẹp giữa những lớp cách nhiệt để bảo vệ nhiệt sinh ra sẽ ko làm hỏng bất kể linh phụ kiện nào của mạch. Loại PCB này rất phức tạp nên thường được sử dụng trong những ứng dụng phức tạp với mạch điện nhỏ gọn và khoảng trống hẹp. Loại PCB này được sử dụng trong những ứng dụng như kỹ thuật GPS, mạng lưới hệ thống vệ tinh, thiết bị y tế, sever tập tin và tích trữ tài liệu .

4. PCB dẻo

PCB dẻo còn được gọi là mạch Flex. Loại PCB này sử dụng vật tư dẻo như polymide, PEEK ( polyether ether ketone ) hoặc màng polyester dẫn điện trong suốt. Bảng mạch thường được gấp hoặc xoắn. Đây là loại PCB rất phức tạp và nó cũng chứa những lớp khác nhau như mạch flex một mặt, mạch flex hai mặt và mạch flex nhiều mặt. Mạch Flex được sử dụng trong diode phát sáng hữu cơ, sản xuất LCD, pin mặt trời flex, những ngành công nghiệp xe tương đối, điện thoại di động, máy ảnh và những thiết bị điện tử phức tạp như máy tính xách tay .

5. PCB cứng

PCB cứng được làm từ vật tư rắn nên PCB ko xoắn được. Tương tự như PCB dẻo, PCB cứng cũng với số lớp khác nhau như một lớp, hai lớp và nhiều lớp. PCB này ko hề uốn cong, đó là nguyên do vì sao PCB này được gọi là PCB cứng. Tuổi thọ của loại PCB này rất cao, do đó nó được sử dụng trong nhiều phòng ban của máy tính như RAM, GPU và CPU. Thiết kế đơn và được sử dụng cũng như sản xuất nhiều nhất là PCB cứng một mặt. PCB cứng nhiều lớp hoàn toàn với thể nhỏ gọn hơn bằng cách chứa 9-10 lớp .

6. PCB dẻo – cứng

Là sự phối hợp của PCB dẻo và PCB cứng, gồm những lớp của PCB dẻo gắn với nhiều lớp của PCB cứng. Nó được sử dụng trong điện thoại di động, máy ảnh kỹ thuật số và xe tương đối …

Phân loại PCB theo mạng lưới hệ thống lắp ghép ( mouting system ) với PCB xuyên lỗ ( through-hole PCB ) và PCB gắn mặt phẳng ( surface-mounted PCB )

1. PCB xuyên lỗ

Trong loại PCB này, tất cả chúng ta phải tạo lỗ bằng cách khoan trên PCB. Trong những lỗ này, những dây dẫn của những linh phụ kiện được gắn và hàn vào những miếng đệm nằm ở phía đối lập của PCB. Khoa học này rất hữu dụng vì nó tương hỗ cơ học nhiều hơn cho những linh phụ kiện điện tử và là kỹ thuật tiên tiến đáng đáng tin cậy để gắn những linh phụ kiện, nhưng việc khoan trong PCB làm cho ngân sách tăng lên. Với PCB một lớp, kỹ thuật tiên tiến lắp ráp này rất dễ triển khai, nhưng với loại PCB 2 lớp và nhiều lớp thì khó hơn .

2. PCB gắn bề mặt

Trong loại PCB này, những linh kiện với kích thước nhỏ vì chân của nó rất bé hoặc ko cần chân để lắp trên bảng. Những linh kiện SMD được gắn trực tiếp lên bề mặt của bảng và ko yêu cầu phải tạo lỗ trên bo mạch. (Xem thêm linh kiện SMD tại đây: Linh kiện dán SMD)

Vật liệu làm PCB

Thành phần chính là tấm điện môi cứng hoặc dẻo. Tấm này được sử dụng với vật tư dẫn điện như đồng nằm ở trên. Tấm điện môi là những lớp phủ epoxy thủy tinh hoặc vật tư composite .

1. FR4

FR là viết tắt của Fire Retardent. Trong những loại PCB được sản xuất thì vật tư bọc thủy tinh phổ cập nhất là FR4. Dựa trên những hợp chất epoxy-thủy tinh, FR4 là vật tư tổng hợp được sử dụng nhiều nhất vì nó sản xuất độ bền cơ học rất tốt .

2. FR-1 và FR-2

Vật liệu này được làm từ giấy và những hợp chất phenol và chỉ được sử dụng cho PCB một lớp. Cả FR1 và FR2 đều với đặc thù tựa như, độc lạ duy nhất là nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh ( glass transition temperature ). FR1 với nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh cao hơn so với FR2. Những vật tư này cũng được phân loại làm loại tiêu chuẩn, loại ko chứa halogen và loại ko kỵ nước .

3. CEM-1

Vật liệu này được làm từ giấy và hai lớp dệt epoxy thủy tinh và những hợp chất phenol và vật tư này chỉ được sử dụng cho PCB một mặt. CEM-1 hoàn toàn với thể được sử dụng thay cho FR4, nhưng giá của CEM1 cao hơn FR4 .

4. CEM-3

Vật liệu này là hợp chất epoxy thủy tinh với màu trắng đa phần được sử dụng trong PCB hai lớp. CEM-3 với độ bền thấp hơn so với FR4, nhưng nó rẻ hơn FR4. Vì vậy, đây là một lựa chọn tốt để sửa chữa thay thế cho FR4 .

5. Polyimide

Vật liệu này được sử dụng trong PCB dẻo, được làm từ kepton, rogers, dupont. Vật liệu này với đặc thù điện tốt, khoanh vùng phạm vi nhiệt độ rộng và kháng hóa chất cao. Nhiệt độ thao tác của vật tư này là – 200 ͦ C tới 300 ͦ C .

6. Prepreg

Prepreg với tức thị được ngâm tẩm trước. Nó là một sợi thủy tinh ngâm tẩm với nhựa. Nhựa này được sấy khô, để lúc đun nóng, nó chảy và dính. Prepreg với lớp kết dính với sức mạnh tựa như như FR4. Sở hữu nhiều loại theo hàm lượng nhựa, nhựa tiêu chuẩn SR, nhựa trung bình MR và nhựa cao HR. Lựa chọn mỗi loại tùy theo nhu yếu về độ dày, cấu trúc lớp và trở kháng. Vật liệu này cũng với nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh cao và ko chứa halogen .

Những phần mềm thiết kế mạch PCB

Dưới đây là một số ít ứng dụng phong cách thiết kế PCB thông dụng nhất .

Eagle:

EAGLE là ứng dụng phổ cập nhất và dễ nhất để phong cách thiết kế PCB. EAGLE là viết tắt của Easy Applicable Graphical Layout Editor được tăng trưởng bởi CadSoft Computer và hiện tại Autodesk là nhà tăng trưởng ứng dụng này .

Multisim:

Multisim cũng là ứng dụng rất can đảm và mạnh mẽ và đơn thuần. Ban sơ nó được tăng trưởng bởi Điện tử Workbench và giờ đây nó là một phòng ban của National Instruments ( NI ). Nó gồm với mô phỏng vi điều khiển và tinh chỉnh ( MultiMCU ) và những tính năng xuất nhập tích hợp vào ứng dụng vẽ mạch PCB. Phần mềm này được sử dụng thoáng rộng trong học tập và trong công nghiệp để huấn luyện và giảng dạy về mạch .

EasyEDA:

EasyEDA là một ứng dụng được sử dụng để phong cách thiết kế và mô phỏng mạch. Phần mềm này là một phương tiện tích hợp để ghi lại sơ đồ mạch, mô phỏng mạch SPICE, dựa trên bố cục tổng quan Ngspice và PCB. Lợi thế quan yếu nhất của ứng dụng này là ứng dụng dựa trên nền web và được sử dụng trong hành lang cửa số trình duyệt. Vì vậy, ứng dụng này độc lập với hệ quản lý và quản lý .

Altium Designer:

Phần mềm này được tăng trưởng bởi doanh nghiệp ứng dụng Úc Altium Limited. Những tính năng chính của ứng dụng này là sơ đồ chụp, phong cách thiết kế 3D PCB, tăng trưởng FPGA và phát hành / quản trị tài liệu. Đây là ứng dụng tiên phong với trực quan 3D và rà soát PCB trực tiếp từ trình soạn thảo PCB.

KiCad:

Phần mềm này được tăng trưởng bởi jean-pierre charras. Phần mềm này với những phương tiện hoàn toàn với thể tạo BoM ( Bill of Material ), ảnh minh họa và chính sách xem 3D của PCB cũng như tổng thể những thành phần được sử dụng trong mạch. Nhiều thành phần với sẵn trong thư viện của ứng dụng này và với tính năng mà người tiêu dùng hoàn toàn với thể thêm những thành phần tùy chỉnh. Phần mềm này tương hỗ nhiều ngôn từ .

CircuitMaker:

Phần mềm này cũng được tăng trưởng bởi Altium. Trình soạn thảo gồm với vị trí thành phần cơ bản và ứng dụng này được sử dụng để phong cách thiết kế sơ đồ mạch đa kênh và phân cấp tiên tiến và phát triển. Tất cả những sơ đồ mạch được tải lên sever và những tập tin này với sẵn để người nào cũng xem được, miễn sao bạn với một thông tin tài khoản CircuitMaker .

Source: https://blogchiaseaz.com
Category: Hỏi Đáp