- Vad är PCB?
- Typer av kretskort:
- Typer av kretskort enligt monteringssystemet
- Olika delar av PCB:
- PCB-material:
- PCB-designprogramvara:
Vad är PCB?
PCB är ett kopparlaminerat och icke-ledande kretskort, där alla elektriska och elektroniska komponenter är anslutna i ett gemensamt kort med fysiskt stöd för alla komponenter med kortbas. När kretskort inte är utvecklat är alla komponenter vid den tiden anslutna med en tråd som ökar komplexiteten och minskar kretsens tillförlitlighet, på så sätt kan vi inte skapa en mycket stor krets som moderkortet. På kretskortet är alla komponenter anslutna utan ledningar, alla komponenter är anslutna internt, så det kommer att minska komplexiteten i den övergripande kretsdesignen. PCB används för att ge el och anslutning mellan komponenterna, genom vilka det fungerar som det designades. PCB kan anpassas för alla specifikationer enligt användarens krav. Det finns i många elektroniska enheter som; TV, mobil, digital kamera, datordelar som; Grafikkort, moderkort etc. Det används också i många områden som; medicintekniska produkter, industrimaskiner, fordonsindustri, belysning etc.
Typer av kretskort:
Det finns flera typer av kretskort tillgängliga för kretsen. Av dessa typer av kretskort måste vi välja lämplig typ av kretskort enligt vår applikation.
- Enskikts kretskort
- Dubbla lager PCB
- Flerskikts-kretskort
- Flexibel kretskort
- Kretskort av aluminium
- Flex-styv kretskort
1) Enskikts kretskort:
En enkelskiktad kretskort kallas också enkelsidig kretskort. Denna typ av kretskort är enkel och mest använda kretskort eftersom dessa kretskort är lätta att designa och tillverka. Ena sidan av denna kretskort är belagd med ett lager av vilket ledande material som helst. I allmänhet används koppar som ledande material för PCB, eftersom koppar har mycket bra ledande egenskaper. Ett lager av lödmask används för att skydda PCB mot oxidation följt av silkescreen för att markera alla komponenter på PCB. I denna typ av kretskort används endast en sida av kretskortet för att ansluta olika typer av elektriska eller elektroniska komponenter som motstånd, kondensator, induktor, etc. Dessa komponenter är lödda. Dessa kretskort används i lågkostnads- och bulktillverkningsapplikationer som miniräknare, radio, skrivare och SSD-enheten.
2) Dubbla lager PCB:
Dubbelskikt PCB är också känt som dubbelsidig PCB. Som namnet antyder appliceras ett tunt skikt av ledande material, som koppar, på denna typ av kretskort på både över- och undersidan av brädet. I PCB, på olika lager av kort, består via, som har två dynor i motsvarande position på olika lager. Dessa är elektriskt anslutna med ett hål genom kortet, vilket visas i figur 2b. Mer flexibel, relativt lägre kostnad och den viktigaste fördelen med denna typ av kretskort är dess reducerade storlek vilket gör kretsen kompakt. Denna typ av kretskort används mest i industriella kontroller, omvandlare, UPS-system, HVAC-applikationer, telefon, förstärkare och kraftövervakningssystem.
3) Multi-Layer PCB:
Multilayer PCB har mer än två lager. Det betyder att denna typ av PCB har minst tre ledande skikt av koppar. För att säkra brädet klistras limet mellan isoleringsskiktet vilket säkerställer att överskottsvärmen inte skadar någon del av kretsen. Denna typ av PCB-design är mycket komplex och används i mycket komplicerade och stora elektriska uppgifter i mycket lågt utrymme och kompakt krets. Denna typ av kretskort används i stora applikationer som GPS-teknik, satellitsystem, medicinsk utrustning, filserver och datalagring.
4) Flexibel kretskort:
Flexibel kretskort kallas även Flex-krets. Denna typ av kretskort använde flexibelt plastmaterial som polymid, PEEK (polyetereterketon) eller transparent ledande polyesterfilm. Kretskortet är i allmänhet placerat i vikta eller vridna. Detta är en mycket komplex typ av kretskort och det innehåller också olika lager av lager som enkelsidig flexkrets, dubbelsidig flexkrets och flersidig flexkrets. Flex-krets används i organiska ljusdioder, LCD-tillverkning, flex solceller, fordonsindustrin, mobiltelefoner, kameror och komplexa elektroniska enheter som bärbara datorer.
5) Styv kretskort:
Stela kretskort är gjorda av massivt material som inte tillåter kretskort att vridas. Samma som flex PCB har Rigid PCB också olika lagerkonfigurationer som enkelskikt, dubbelskikt och flerskiktigt styvt PCB. Formen på detta kretskort ändras inte efter installationen. Det här kretskortet kan inte böjas efter basens form. Därför kallas kretskortet RIGID PCB. Livslängden för denna typ av kretskort är mycket hög, så den används i många delar av datorn som RAM, GPU och CPU. Enkel design och mest använda och mest tillverkade PCB är ensidig styv PCB. Flera lager styv kretskort kan kompakteras genom att innehålla 9-10 lager.
6) Flex-styv kretskort:
Kombination av flexibel krets och styv krets är det viktigaste kortet. Flex-styva kort består av flera lager flexibelt PCB fäst vid ett antal styva PCB-lager. Flex-styvt kort är som visas i figuren. Den används i mobiltelefoner, digitala kameror och bilar etc.
Typer av kretskort enligt monteringssystemet
- PCB med genomgående hål
- Ytmonterad PCB
1) PCB med genomgående hål:
I denna typ av kretskort måste vi göra hål med hjälp av borra på kretskort. I dessa hål är ledningar av komponenter monterade och lödda på dynor belägna på motsatta sidan av kretskortet. Denna teknik är mest användbar eftersom den ger mer mekaniskt stöd till elektriska komponenter och mycket pålitlig teknik för montering av komponenter men borrning i kretskort gör det dyrare. I enskikts kretskort är denna monteringsteknik lätt att implementera, men i händelse av dubbelskikt och flerskikts kretskort är det svårare att göra hål.
2) Ytmonterat kretskort:
I denna typ av kretskort är komponenterna små i storlek eftersom dessa komponenter har mycket liten ledning eller inga ledningar krävs för montering på kortet. Här, i denna teknik, är SMD-komponenter monterade direkt på kortets yta och behöver inte hålas ombord.
Olika delar av PCB:
Pad: Pad är inget annat än en kopparbit på vilken komponenter av komponenter är monterade och på vilka lödning görs. Pad ger det mekaniska stödet till komponenterna.
Spårning: På kretskort är komponenter inte anslutna med hjälp av ledningar. Alla komponenter är anslutna med ett ledande material som koppar. Denna koppardel av PCB som används för att ansluta alla komponenter som kallas spårning. Spårning ser ut som nedan.
Lager: Enligt applikation, kostnad och tillgängligt kretsutrymme kan användaren välja PCB-lager. Enkelt i konstruktion, lätt att designa och mest användbart i rutinlivet är enkelskiktskretskort. Men för mycket stora och komplexa kretsar är dubbelskikts-kretskort eller flerlagers kretskort mest föredraget jämfört med enskikts kretskort. Nu om dagen, i flera lager PCB, kan 10-12 lager anslutas och det viktigaste är att kommunicera mellan komponenterna i olika lager.
Silk lager: Silk lager används för utskrift av linje, text eller annan konst på ytan av PCB. Vanligtvis används för screentryck epoxifärg. Silkskikt kan användas i topp- och / eller bottenlager av PCB enligt användarkrav som är känt som silkescreen TOP och silk screen BOTTOM.
Övre och nedre lagret: I det övre lagret av PCB är alla komponenter monterade i detta lager av PCB. Generellt är detta lager grönt. I nedre skiktet av PCB löds alla komponenter genom hålet och bly av komponenter kallas PCB: s nedre skikt. Någon gång är PCB i topp- och / eller bottenlager belagt med grönt färglager, som kallas lödmask.
Lödmask: Det finns ytterligare ett lager överst på kopparskiktet som kallas Lödmask. Detta lager har i allmänhet grön färg men det kan ha vilken färg som helst. Detta isolerande skikt används för att förhindra oavsiktlig kontakt mellan dynor med annat ledande material på PCB.
PCB-material:
Huvudelementet är dielektriskt substrat som är styvt eller flexibelt. Detta dielektriska substrat används med ledande material som koppar på det. Som dielektriskt material används glasepoxilaminat eller kompositmaterial.
1) FR4:
FR står för FIRE RETARDENT. För all typ av PCB-tillverkning är det vanligaste glaslaminerade materialet FR4. Baserat på vävda glasepoxiföreningar är FR4 ett kompositmaterial som är mest användbart eftersom det ger mycket god mekanisk hållfasthet.
|
FR4 |
Övergångstemperatur för glas |
|
|
Standard |
130 |
|
|
Med högre glasövergångstemperatur. |
170-180 |
|
|
Halogenfri |
- |
|
2) FR-1 och FR-2:
Detta material är tillverkat av papper och fenolföreningar och detta material används endast för enskikts PCB. Både FR1 och FR2 har liknande egenskaper, den enda skillnaden är glasövergångstemperaturen. FR1 har högre glasövergångstemperatur jämfört med FR2. Dessa material är också indelade i standard, halogenfri och icke-hydrofob.
3) CEM-1:
Dessa material är gjorda av papper och två lager av vävda glasepoxi- och fenolföreningar och detta material används endast för enkelsidig kretskort. CEM-1 kan användas istället för FR4, men priset på CEM1 är högre än FR4.
4) CEM-3:
detta material är vitfärgat glasepoxiförening som oftast används i dubbelskikt PCB. CEM-3 har lägre mekanisk hållfasthet jämfört med FR4, men det är billigare än FR4. Så detta är ett bra alternativ för FR4.
5) Polyimid:
Detta material används i flexibelt PCB. Detta material är tillverkat av keepon, rogers, dupont. Detta material har goda elektriska egenskaper, felicitet, brett temperaturområde och hög kemisk beständighet. Arbetstemperaturen för detta material är -200 ͦC till 300 ͦC.
6) Prepreg:
Prepreg betyder förimpregnerat. Det är ett glasfiber impregnerat med harts. Dessa hartser är förtorkade så att det strömmar, klibbar och helt nedsänkt när det värms upp. Prepreg har limskikt som ger styrka som liknar FR4. Det finns många versioner av detta material efter hartsinnehåll, SR-standardharts, MR-mediumharts och HR-högharts. Detta väljs enligt önskad tjocklek, lagerstruktur och impedans. Detta material finns också i hög glasövergångstemperatur och halogenfri.
PCB-designprogramvara:
Nedan följer några av de mest populära programvarorna för PCB-design. Du kan läsa mer om dessa programvaror för PCB-design här.
Örn:
EAGLE är ett mest populärt och enklaste sätt att designa PCB. EAGLE står för Easily Applicable Graphical Layout Editor som tidigare har utvecklats av CadSoft Computer och för närvarande är Autodesk utvecklare av denna programvara. För utformning av kretsschema har EAGLE en schematisk redigerare. EAGLE-filtillägget är.SCH och olika delar och komponenter definieras i.LBR-tillägget. Board filtillägg är.BRD.
Multisim:
Multisim är också mycket kraftfull och enkel inlärningsprogramvara. Som ursprungligen utvecklats av Electronics Workbench och nu är det en division av National Instruments (NI). Den innehåller mikrokontrollsimulering (MultiMCU) och integrerade importexportfunktioner till PCB-layoutprogramvaran. Denna programvara används ofta inom akademiska och även inom industrin för kretsutbildning.
EasyEDA:
EasyEDA är en programvara som används för att designa och simulera kretsar. Denna programvara är ett integrerat verktyg för schematisk infångning, SPICE-kretssimulering, baserat på Ngspice och PCB-layout. Den viktigaste fördelen med denna programvara är att den är webbaserad programvara och används i webbläsarfönstret. Så den här programvaran är oberoende av operativsystemet.
Altium Designer:
Denna programvara är utvecklad av det australiensiska programvaruföretaget Altium Limited. Huvudfunktionen i denna programvara är schematisk inspelning, 3D PCB-design, FPGA-utveckling och release / datahantering. Det här är den första programvaran som erbjuder 3D-visualisering och kontroll av PCB direkt från PCB-redigeraren.
KiCad: Denna programvara är utvecklad av jean-pierre charras. Denna programvara har verktyg som kan skapa BoM (Bill of Material), konstverk och 3D-vy av PCB samt alla komponenter som används i kretsen. Många komponenter finns i bibliotekets programvara och det finns en funktion som användaren kan lägga till sina egna komponenter. Denna programvara stöder många mänskliga språk.
CircuitMaker: Denna programvara är också utvecklad av Altium. Schematisk redaktör för denna programvara innehåller grundläggande komponentplacering och denna programvara används för att utforma avancerade flerkanaliga och hierarkiska scheman. Alla scheman laddas upp till servern och dessa filer är tillgängliga för alla, förutsatt att du behöver ett CircuitMaker-konto.