Pcb что это в материнской плате
Это вторая статья из цикла, в ней рассматривается процесс выбора структуры печатной платы (англ. PCB stackup), даются базовые рекомендации по формированию структуры, а также приводятся типовые решения сборок для многослойных печатных плат с указанием их преимуществ и недостатков.
В проектировании печатной платы можно выделить несколько основных процессов – размещение компонентов на печатной плате, выбор структуры печатной платы, трассировка сигнальных линий, проектирование подсистемы питания. Все они взаимосвязаны и взаимозависимы, поэтому постоянно присутствуют (в активном или фоновом режиме) в течение всего процесса разработки. Кроме того, проектирование достаточно сложной печатной платы – это чаще всего итеративный процесс, когда, например, выбранная изначально структура печатной платы может быть скорректирована на поздней стадии проектирования. Структура печатной платы определяется количеством и толщинами проводящих медных слоёв, а также материалами, толщинами и компоновкой диэлектрических слоёв – базовых (англ. core) и препрегов (англ. pre-preg). Другие важные параметры – это финишное покрытие внешних слоёв, наличие и материалы защитной маски (англ. solder mask). Разработчик должен не только разбираться в свойствах материалов печатных плат, но и чётко представлять себе типовые процессы заводов-изготовителей плат и привносимые ими технологические погрешности. Например, полезно посмотреть видеоматериал на YouTube-канале Eurocircuits NV или аналогичные, где подробно представлены технологические процессы. Такая компетенция устраняет разрыв между ожидаемой в соответствии с 3D-моделями САПР и реальной, поступившей с завода печатной платой, а также позволяет оптимизировать стоимость её изготовления.
Ключевой вывод: печатные платы нефункциональны без печатной платы
Функциональность печатной платы достижима только после ее сборки. Следовательно, оба термина «печатная плата» и «печатная плата» тесно связаны.
Некоторые из основных выводов этой статьи заключаются в следующем.
Концептуальная разница: PCB означает печатную плату без покрытия, в то время как PCBA означает платы PCB, оснащенные компонентами, использующими вставную сборку или процесс сборки SMT.
PCBA следует понимать как готовые платы, но PCBA не может быть подсчитана до тех пор, пока печатная плата не будет оснащена компонентами, необходимыми для работы.
Компоненты обычно представляют собой электронные микросхемы, провода и другие электронные компоненты.
Однако это еще не все, поскольку печатные платы поставляются в различных корпусах и спецификациях.
Печатные платы, безусловно, являются фундаментальными строительными блоками всех электрических систем.
Наше общество зависит от успешного внедрения печатных плат для эффективного ведения наших дел.
Все электрические системы людей станут непригодными для использования, если эта базовая технология выйдет из строя.
Есть многообещающие потенциальные возможности для печатных плат и печатных плат в целом.
Мы постоянно движемся к лучшему дизайну и возможности встраивать сверхсложные функции в небольшие печатные платы.
Использование станций горячего воздуха
Станция горячего воздуха (hot air) может оказаться очень полезна. Кроме пайки и демонтажа SMD компонентов (чип-компонентов) может использоваться для установки компонентов защиты и электрической изоляции, например, в виде термоусаживаемых трубок.
А для работы с небольшими платами или для защиты отдельных площадей плат при частичной распайке будет полезна каптоновая лента (или термостойкий скотч), она устойчива к значительным размерам температур: до +260⁰C (постоянно) и +300⁰C (кратковременно).
Демонтаж многовыводных элементов с платы связан с риском перегрева печатной платы, деталей и дорожек, что может повредить их. Поэтому целесообразно использовать оловоотсос, который моментально удаляет расплавленное олово с ножки элемента платы. За счет чего происходит аккуратная пайка.
Выпускают механические и электрические устройства, так что можно подобрать по параметрам и цене. Также можно применять распаивающую ленту, которая дает возможность быстро удалить излишки олова с большой площади одновременно.
Для профессионального использования, например, небольшой мастерской, есть смысл в приобретении станции распайки. Но для такой станции критически важна регулярная чистка. Например, если мастер собирается иметь дело с платами PCB с элементами поверхностного монтажа, то стоит рассмотреть вопрос о покупке профессионального прибора: станции BGA.
Такая станция предусматривает направленный нагрев текущего элемента и низ компонента. Это уберегает деталь от перепадов температур. Для этой цели можно использовать подогреватели. Все эти устройства помогают снизить поверхностное напряжение.
Следующим видом оборудования, необходимым для любой мастерской, является контрольно-измерительное: это мультиметры, осциллографы или тестеры логических схем, которые контролируют выполненные работы и помогают найти ошибки на печатной плате.
И наконец, при создании собственной печатной платы необходима мини-дрель для крепления сквозных элементов. Так как все элементы на печатной плате миниатюрные и размещаются плотно, то нужен соответствующий прибор для установки, а также подходящим набором сверл.
Жесткие печатные платы
Жесткие печатные платы - это печатные платы, напечатанные на твердой подложке, которая предотвращает скручивание платы.
Материнская плата компьютера, вероятно, является наиболее распространенным примером жесткой печатной платы.
Материнская плата представляет собой многослойную печатную плату для распределения питания от источника питания, обеспечивая при этом связь между всеми компонентами компьютера, такими как CPU, GPU и RAM.
4. Analog Board ID *
резюки R7, R4 образуют делитель напряжения на 1.57 для HW ID
Функциональность системы
Печатная плата - это пустая плата. В нем нет компонентов для передачи электричества, в то время как PCBA, наоборот, оснащена всеми необходимыми компонентами и готова к использованию.
16. по возможности все компоненты размещать в одном верхнем слое.
Это удешевит производство и монтаж.
17 Если USB-то только USB-TypeC*
Если плате нужен USB, то лучше ставить USB-TypeC. USB-C можно ставить 2мя ориентациями. Это очень полезно при outdoor испытаниях оборудования в условиях недостаточной освещенности. Плюс вcедга можно взять кабель от смартфона.
18 Первый пин PLS разъёма делать квадратным*
Это позволит быстрее понять куда прикладывать электрод осциллографа для измерения сигнала.
Первый пин квадратный
Оборудование рабочего места
Рабочее место готово, теперь необходимо оснастить его соответствующим инструментом и приборами. Самый важный инструмент для такой мастерской — паяльник. При этом необходимо обращать внимание на мощность конкретной модели (чем она выше, тем быстрее паяльник готов к работе).
В частности, совсем не лишним будет при распайке кабеля пин-пада, для соединения которого применяются значительные объемы теплоотводящей массы. Для работы паяльника необходим набор жал, каждое из которых предназначено для отдельных задач, например:
- точные конические или усеченные односторонне жала, маленький размер, отсутствие погрешностей и зазоров, которые применяются для поверхностного монтажа электронных компонентов;
- жало-лопатка применяется для крупных элементов платы, за счет большого объема может быстро прогреть всю поверхность;
- мини-волна, которое позволяет припаять все выводы интегральной схемы с одной ее стороны;
- изогнутое жало может пригодится для демонтажа электронных компонентов, но допускается применять и для пайки.
Учитывая необходимость надлежащего ухода за инструментом, необходимо приобрести чистящие средства и губки в специализированном магазине, а также специальные химические вещества для реконструкции жал.
Если паяльному жалу обеспечить соответствующее техническое обслуживание, то оно прослужит вам много лет. Для наведения порядка на рабочем столе и удобства можно приобрести коврик для пайки. Особенно интересны модели с перегородками, что дает возможность структурировать работу во время пайки или распайки печатных плат.
Совсем не лишним для мастерской будет такое приобретение как паяльная станция, в функции которой входит оптимизация температуры инструмента. При покупке стоит обратить внимание на такие характеристики, как мощность и диапазон регулировки температуры.
При этом, если эта паяльная станция предназначена для личного использования, не стоит гнаться за именитым брендом, а выбрать из моделей менее именитых производителей, но которые по функциональным возможностям часто не хуже. На рынке можно легко подобрать подходящий прибор, подходящий по техническим параметрам и цене.
Типы сборки печатной платы
За последние несколько десятилетий в индустрии печатных плат произошла революция в области детализации на микроуровне. В индустрии печатных плат используются следующие два основных типа сборки.
9. SPI-NorFlash (число-хранилище)*
Или SD карту. Для того чтобы из приложения записывать туда части новой прошивки по всем возможным интерфейсам, что только есть на плате. Все рано не удастся затолкать в загрузчик драйверы всех интерфейсов. Если есть Off-Chip flash, то можно сделать простенький загрузчик с одним только SPI драйвером, который сделает memcpy из Off-Chip в On Chip Flash и прошивка будет обновлена. Также Off-Chip flash можно организовать FlashFS для параметров и BlackBox самописца. Можно выпаять и поставить Flash больше или убрать совсем. Но на плате FootPrint для SPI Flash должен быть.
5. Несколько разноцветных LED(ов) *
Heartbeat LED, чтобы глядя на устройство было ясно, что прошивка в самом деле исполняется, а не зависла. Error LED для определения сбоев в устройстве. Status LED для отображения Link(ов). Вообще на каждый интерфейс хорошо ставить LED чтобы было видно, что есть DataFlow. Это особенно удобно при outdoor испытаниях приборов.
Литература
[1] Ott H. W. Electromagnetic Compatibility Engineering. Wiley, 2009.
Статья была впервые опубликована в журнале «Компоненты и технологии» 2017, №12. Публикация на «Geektimes» согласована с редакцией журнала.
Хотя печатная плата (PCB) и сборка печатной платы (PCBA) часто используются взаимозаменяемо, это не одно и то же.
Так чем же печатная плата и печатная плата отличаются друг от друга?
Вы можете определить печатную плату как плату, на которой могут быть установлены электронные компоненты для завершения запланированной схемы.
Напротив, PCBA относится к плате, в которой все компоненты и части были припаяны и установлены на печатной плате и готовы выполнять свои запрограммированные электронные функции.
Сегодня печатные платы - это небольшие, многоуровневые, сложные и вряд ли их самые ранние предки.
Благодаря передовым инструментам проектирования и методам производства продукт также производится с гораздо более высокими и эффективными темпами, чем раньше.
Даже десять лет назад были замечены только самые дорогие прототипы для HDI и FPGA, но теперь эти разработки легко доступны во всем мире.
Компоненты PCBA
Пустая печатная плата повторно заполняется или упаковывается электронными компонентами для создания работающей печатной платы (PCA) или PCBA в процессе сборки.
Электронные компоненты размещаются в отверстиях, окруженных токопроводящими площадками с помощью технологии отверстий.
Контакты размещаются на печатной плате с помощью SMT, чтобы гарантировать, что контакты совпадают с токопроводящими площадками.
Крепление электронных компонентов по обеим сторонам платы должно быть приклеено клеем с одной стороны платы перед пайкой. Стандартная рабочая процедура тестирования сборки печатной платы следующая.
- Плата проверяется визуально при выключенном питании или с помощью автоматического оптического средства контроля.
- Отключение питания используется для выполнения анализа аналоговой сигнатуры. Это исследование известно как «проверка отключения питания».
- Цепные испытания проводятся с питанием.
Наконец, проводится функциональный тест, чтобы определить, выполняет ли печатная плата свою работу.
13. кнопка reset (optional)
Для аппаратного сброса и перезагрузки микроконтроллера.
Почему придает печатной плате достаточно прочности, чтобы удерживать собранные компоненты?
Материал подложки, используемый для обработки и печати печатных плат, обычно представляет собой эпоксидную смолу, усиленную стекловолокном.
Высококачественные платы производятся для соединения стекловолокна и армированной эпоксидной смолы с медной фольгой; соединены с одной стороной или обеими подложками.
Доски, сформированные из армированной бумагой фенольной смолы с слитой с ней медной фольгой; кажутся менее дорогостоящими.
Печатные платы платы выполнены из меди. Содержимое должно быть натерто или нанесено желаемым рисунком на поверхность субстрата.
Они покрыты свинцово-оловянным покрытием, которое обеспечивает необходимую защиту от окисления в медных цепях.
Контактные пальцы на внешних краях подложки покрыты сочетанием олова, свинца, никеля и золота для оптимальной проводимости.
Важным моментом при выборе печатной платы / печатной платы является то, что печатная плата - это просто плата с напечатанной на ней схемой. PCBA - это полный пакет; в нем есть все компоненты, необходимые и доступные для желаемой цели.
«Электрические» рекомендации
Наиболее трудоемкий процесс при проектировании печатной платы – трассировка, однако основой для него являются размещение компонентов и выбор структуры платы. Конструкторские решения на этих этапах являются определяющими, стратегическими, задающими вектор всему процессу проектирования. Задача размещения компонентов уникальная для каждого проекта, и для неё не только не существует формализованный алгоритма, но и набор рекомендаций очень ограничен. По-другому обстоит ситуация с выбором структуры печатной платы, где количество параметров гораздо меньше: тут существуют и типовые решения, и рекомендации по оптимизации структуры под конкретный проект. Прежде чем перейти к ним, рассмотрим базовые положения, исходя из которых должна проектироваться структура печатной платы.
В структуре современной цифровой печатной платы (с частотой тактового сигнала более 5 МГц и/или длительностью фронтов менее 5 нс) должен быть хотя бы один сплошной слой общего провода.
Общий провод (это более точный термин, однако для простоты будет употребляться и термин «земля» в этом значении) является путём протекания возвратных токов, поэтому его низкий импеданс является критически важным параметром для высокочастотных печатных плат. Сплошной слой значительно снижает индуктивность (см. первую статью) общего провода, при этом обеспечивает ряд дополнительных преимуществ. Исключения из этой рекомендации (как и всех прочих), конечно, возможны, но они требуют от разработчика большого опыта и глубокого понимания принимаемых решений. Примером исключения может служить низкочастотный высокоточный аналоговый проект, где сплошной слой земли может создавать недопустимую паразитную ёмкость. Существуют различные схемы разводки цепи общего провода для таких случаев (к примеру, с соединением в одной точке), но здесь они не разбираются.
Выполнение этого требования облегчает задачи контроля перекрёстных помех на печатной плате и импеданса печатных дорожек (подробнее в следующих статьях), а также снижает индуктивность слоя земли и ЭМИ. Предпочтительным опорным слоем (англ. reference plane) является слой земли, так как в этом случае путь возвратного тока имеет меньше переходов и, следовательно, меньшую индуктивность.
Оптимальный переход высокочастотной сигнальной линии между слоями обеспечивает структура, в которой между этим слоями находится сплошной слой земли или питания.
Трудно представить себе достаточно сложную печатную плату, где отсутствуют переходы сигнальных линий между проводящими слоями. В последующих статьях цикла будет показано, что оптимальный переход высокочастотной сигнальной линии между слоями обеспечивает структура, в которой между этим слоями находится сплошной слой земли или питания. При таком переходе оба участка линии опираются на один и тот же слой, поэтому возвратный ток проходит по оптимальному пути в этом слое, что снижает индуктивность этой линии. Здесь также слой земли является предпочтительным. Обычно печатные дорожки в сигнальных слоях такой пары разводятся ортогонально, в частности, в вертикальном и горизонтальном направлениях. Это снижает взаимную связь сигнальных линий.
Использование отдельного сплошного слоя питания для некоторых проектов вообще может быть избыточным или невозможным по причине ограниченного количества слоёв, тогда цепь питания может быть разведена в сигнальных слоях. Но если в структуре печатной платы сплошные слои питания есть, то их рекомендуется располагать вблизи сплошных слоёв земли. Такая структура в печатной плате снижает индуктивность подсистемы питания, тем самым повышая её эффективность на высоких частотах. В то же время повышается встроенная распределённая ёмкость печатной платы (англ. embedded/distributed/interplane capacitance), хотя и величина этой ёмкости для стандартных диэлектриков мала:
Слои питания разных доменов не рекомендуется располагать на соседних близких слоях. Или, в более общем виде, емкостная связь между разными доменами питания должна быть минимизирована.
Возникающая емкостная связь служит каналом утечки высокочастотных шумов из одного домена в другой. Таким образом, например, шумы цифрового домена питания могут на внутренних слоях проникать в питание аналоговой части (рис. 1), приводя к неработоспособности чувствительной схемы и недоумению разработчика.
PCB VS PCBA: анализ надежности
3. Если остались свободные пины, подключите их к точкам контроля напряжения
Если остаются свободные GPIO пины, то из них стоит делать бинарные датчики напряжения. Через делители напряжения на GPIO. Это могут быть датчик напряжения питания на выходе DC-DC чипов, датчики напряжения на выходах аналоговых ключей. Такой ценнейший FeedBack позволит написать процедуру self-тестирования для проверки монтажа и функционала PCB .
14. Часы реального времени RTC (optional)
Для TimeStamp(ов) в логах для BlackBox самописца.
7. GPIO выходящие на Test Pad(ы) *
Для отладки real-time процессов с помощью осциллографа. Периоды таймеров. Длительность процедур.
Как проектируются печатные платы?
Первый шаг включает печать макета схемы с помощью программного обеспечения (такого как Altium), а затем печать на плоттерном принтере.
Внутренний слой представлен чернилами двух цветов; черный для медных проводов и белый для непроводящих участков печатной платы.
Во внешнем слое этот процесс обратный.
Второй шаг включает печать меди на внутреннем слое, затем удаление нежелательной меди, а затем проверку выравнивания слоев и оптический контроль с помощью датчиков слоев.
Третий шаг после осмотра включает ламинирование слоев печатной платы, а после этой панели - сверление.
После процесса сверления панели начинается процесс нанесения покрытия на печатную плату с использованием химикатов для сплавления всех различных слоев печатной платы.
Затем происходит визуализация и нанесение покрытия на внешний слой, что включает в себя процесс травления для лучшего результата.
После этого наносится паяльная маска, а затем она покрывается серебром или золотом. Наконец, происходит процесс проверки навыков, который печатает важную информацию на печатной плате.
Цена
Стоимость изготовления печатной платы для той же платы намного меньше, чем изготовление системы печатной платы.
Существуют также значительные затраты, связанные с дополнительными элементами PCBA, которые увеличивают общие показатели заключенной PCBA.
О PCBМай
Компания PCBMay является профессиональным производителем печатных плат и поставщиком сборок печатных плат в Китае, поэтому мы можем предоставить вам комплексное обслуживание.
Шелкография практически ничего не стоит. Просто краска. Она нужна не только для навигации по плате, но также для контроля качества пайки. Вот например эти шелкографические черточки между пинами .
шелкографические чёрточки между пинами. Удобный контроль качества пайки.
11. внешний аппаратный сторожевой таймер (optional)
Для защиты от исполнения чужеродного артефакта. Вероятно, что чужеродный софт не будет в полной мере догадываться о полной схемотехнике платы. Тогда плата с чужеродным софтом будет Reset(ится) и в конце концов свалится в загрузчик.
Высокочастотные печатные платы
Высокочастотные печатные платы используются в диапазоне частот от 500 МГц до 2 ГГц. Эти печатные платы используются в различных частотно-критических приложениях, таких как системы связи, микроволновые печатные платы, микрополосковые печатные платы и т. Д.
Алгоритм и примеры
В связи с тем, что количество слоёв печатной платы ограничено, разработчик вынужден будет принять компромиссное решение между приведёнными рекомендациями. Однако Р.3 и Р.4 имеют наивысшие приоритеты и должны рассматриваться в первую очередь. Учитывая вышесказанное, алгоритм выбора структуры печатной платы может выглядеть следующим образом (при этом достаточно иметь эскизное размещение компонентов печатной платы):
- Оценить необходимое количество сигнальных слоёв.
- Определить, как будут разведены все цепи питания: сплошной слой питания отсутствует (разводка в сигнальных слоях), один сплошной слой для всех или части доменов питания, несколько сплошных слоёв.
- Сформировать симметричную структуру печатной платы, используя базовые сочетания слоёв (рис. 2): сигнальный слой + земля/питание (Р.4), сигнальный слой + земля/питание + сигнальный слой (Р.5), земля + питание (Р.6).
Заметим, что система с несколькими доменами питания является распространённым случаем – даже при одном уровне напряжения может потребоваться разделение питания аналоговой и цифровой части. Если разработчик принимает разводить несколько доменов питания в одном слое, этот слой не рекомендуется использовать в качестве опорного слоя в связи с наличием в нём разрывов. При этом для минимизации емкостной связи (Р.7) рекомендуется использование увеличенных зазоров (порядка нескольких миллиметров) между проводниками разных доменов.
В таблице 1 представлены примеры удачных структур печатных плат с различным числом слоёв (больше примеров в [1]), которые иллюстрируют указанные выше положения. Эти примеры можно использовать в качестве заготовок для своих проектов, однако приведённый выше алгоритм является наиболее универсальным способом, обеспечивающим оптимальность структуры печатной платы для заданного проекта.
Таблица 1. Примеры структур печатных плат.
2 | ||
---|---|---|
4 | ||
4 | ||
4 | ||
6 | ||
6 |
Процесс создания печатных плат PCB
В настоящее время применяют различные технологии изготовления PCB и различные места их изготовления в связи с целевым назначением: автоматизированные конвейерные линии на больших промышленных предприятиях, небольшие мастерские или домашние условия доступные даже новичкам.
Если немного остановиться на технологиях, то в настоящее время к изготовлению печатных плат начинают привлекать 3D-принтеры. В процессе проектирования печатной платы принципиально выделяются семь шагов:
- 1. Предварительная подготовка библиотек компонентов и принципиальных схем.
- 2. Дизайн структуры (площадь проводки и область без проводки).
- 3. Дизайн цепей (список соединений).
- 4. Дизайн макета (проектирование разводки).
- 5. Оптимизация разводки и шелкография.
- 6. Проверка структуры и контроль качества.
- 7. Производство, с предварительным выбором необходимых параметров: модели печатной платы, ширины линий, толщины укладки, технологии обработки поверхности, контроль допуска апертуры и многое другое.
В данной статье мы подробно рассмотрим первый этап — подготовку. Причем начнем с оснащения пространства для работы и необходимого оборудования.
Создание печатной платы PCB с нуля
Чистая плата подлежит разметке для того, чтобы позже разместить на ней все необходимые компоненты и дорожки. Этот процесс называют травлением платы. Он обуславливается тем, что на плату нанесен защитный слой для сохранения меди он разрушения.
Проще всего нарисовать дорожки с помощью маркера. После этого можно приступать к процессу травления: плату опускают в раствор B327 или хлорид железа, этот химреактив удалит медь там, где нет дорожек.
Готовую плату нужно правильно защитить, для чего на поверхность наносят слой олова вручную или готовые специальные вещества. После чего покрывают плату паяльной маской, которая обеспечивает защиту платы от окисления, а также от КЗ.
10. Четыре отверстия по краям платы *
Это позволит закрепить плату на вертикальный HIL стенд или установить на нее временный прозрачный экран, который защитит от жидкости.
до тех пор пока не появится корпус для устройства.
Двусторонние печатные платы
Двух- или двусторонние печатные платы снабжены основным материалом, включая медь, с обеих сторон платы с тонкой пленкой проводящего металла. Отверстия, просверленные в плате, позволяют схемам на одной стороне платы присоединяться к схемам на другой стороне.
Цепи и компоненты двухслойной печатной платы обычно соединяются одним или двумя способами; либо с проходным, либо с использованием поверхностного монтажа.
Особенности рабочего места для операций с печатными платами
Очень важно обустроить удобное и хорошо освещённое рабочее место, так как при работе с печатными платами приходится иметь дело с мелкими деталями. Прежде всего необходим рабочий стол, не обязательно специализированный, но с обязательным заземлением.
Необходимо продумать планировку рабочего места, намного удобнее, когда есть дополнительные полки и/или ящики для хранения деталей, заготовок, инструмента и прочего. Кроме основного рабочего стола могут понадобиться дополнительные поверхности для разобранных приборов или отложенной работы.
Даже если помещение хорошо освещено целесообразно предусмотреть локальные источники света: специализированные или обычные настольные лампы, светодиодные ленты на полках над рабочей зоной и другие.
Для мастера, работающего с печатными платами, очень важно правильно сидеть. Работа достаточно скрупулезная, и чтобы меньше уставать и сберечь позвоночник необходимо приобрести кресло специальной конструкции, но при условии экономии можно обойтись и просто удобным стулом.
6. Больше TestPad(ов)* (веснушки)
TestPad(ы) нужны для bring up(па) плат.
На этой PCB в среднем 10 TestPad(ов) на 1 квадратный см и это нормально
Тыкать в TestPad электрод осциллографа намного удобнее чем тыкать в пин микроконтроллера, рискуя при этом устроить короткое замыкание.
Круглые TestPad(ы) еще и тем хороши, что в случае ошибок проектирования (design stage error) можно немного аккуратно наколхозить и припаять МГТФ перемычки прямо к TestPad(ам). Таким образом, рroduction плата еще и в значительной мере послужит макетной платой (breadboard).
Почему сборка печатной платы важна при разработке продукта?
Как уже объяснялось, печатная плата с прикрепленными компонентами называется собранной печатной платой, а процедура изготовления называется Сборка печатной платы или PCBA для краткости.
Эти крошечные зеленые чипы покрыты линиями и медными компонентами, которые вы найдете в центре выпотрошенных электронных компонентов.
Их рамы сделаны из стекловолокна, меди и других металлических компонентов, покрыты эпоксидной смолой и изолированы паяльной маской.
На одной плате медные линии, называемые дорожками, электрически связывают разъемы и компоненты.
Эти функции запускают сигналы, позволяющие печатной плате работать определенным образом.
Эти функции варьируются от базовых до сложных, но размер печатной платы может быть меньше размера эскиза.
ПОСТУПИВ
Гибкие печатные платы
По сравнению с жесткими печатными платами, в которых используются неподвижные материалы, например стекловолокно, гибкие печатные платы сделаны из материалов, которые могут двигаться и гнуться, как пластик.
Гибкие печатные платы доступны в одно-, двух- или многослойных форматах, например, жесткие печатные платы. Их производство, как правило, дороже, потому что их приходится печатать на гибком материале.
Многослойные печатные платы
Серия из трех или более двухслойных печатных плат состоит из многослойных печатных плат.
Эти плиты затем ламинируются вместе с усовершенствованными препрегами и сердечниками между изоляционными компонентами, чтобы предотвратить расплавление любого компонента излишним теплом.
Многослойные печатные платы доступны в различных размерах, от 4 до 10 или 12 слоев.
В коммерческом масштабе наибольшее количество слоев, созданных в многослойном когда-либо построенном, составляет 50.
8. Пружинный разъём для программатора (Tag-Connect)*
Площадь на PCB часто очень ценный ресурс. Технология Tag-Connect (https://www.tag-connect.com/) позволяют запрограммировать устройство одно касание и отлаживать даже устройства класса "наручные часы".
Также можно выкинуть из BOM расходы на разъём для программатора так как теперь вместо разъема просто 6. 10 точек на плате. Что особенно важно при mass production.
упаковка
Печатные платы упаковываются в вакуумную упаковку, а платы PCBA - в отсечную или антистатическую упаковку.
Типы печатных плат
Есть несколько типов печатных плат; В частности, есть четыре основных формы печатных плат, а именно:
Технология сквозного отверстия (THT)
Технология сквозных отверстий подходит для компонентов, которые соединяются выводами или проводами путем соединения их через отверстия.
Компоненты собраны на одной стороне платы и припаяны на другой стороне.
Эта технология используется в сборках печатных плат, которые содержат большие компоненты, такие как конденсаторы и сборочные корзины.
Основные этапы этого процесса следующие:
Бурение: Первым шагом в этом процессе является сверление отверстий на доске.
Сделанные отверстия должны быть подходящего размера, чтобы компоненты можно было легко разместить.
Размещение лида: Этот шаг включает размещение свинца, которое выполняется с помощью ассемблера.
Пайка: Этот шаг подтверждает, что используемые компоненты должны храниться в нужном месте, где это необходимо.
Осмотр: Последний шаг включает в себя осмотр, который тщательно проверяет всю сборку, чтобы убедиться, будет ли печатная плата работать должным образом или нет.
15. Если клеммники, то винтовые
Винтовые клеммники держат провода надежнее, чем зажимные клеммники. Зажимные клеммники имеют свойство выстреливать провода, которые там установлены.
Технология поверхностного монтажа (SMT)
Чувствительные компоненты устанавливаются на поверхность платы автоматически, некоторые из них минимальные, например, резисторы или диоды.
Блок поверхностного монтажа называется SMD-сборкой.
Он применяется для небольших компонентов и интегральных схем (ИС).
Некоторые производители могут монтировать корпус размером мин. 01005, даже меньше размера карандаша.
Четыре основных этапа заключаются в следующем:
Организация печатной платы: Процесс сборки начинается с нанесения паяльной пасты на плату, особенно в тех областях, где она необходима.
Вставка компонентов: Следующий этап включает размещение компонентов там, где это необходимо, на плате, и этот процесс завершается с помощью устройства для захвата и размещения.
Пайка оплавлением: После того, как компоненты вставлены, начинается нагрев с помощью сборщика.
В этом процессе нагрев платы достигается внутри печи оплавления посредством сборщика, и этот процесс продолжается до тех пор, пока не будут сформированы паяные соединения; что происходит за счет обеспечения температуры, необходимой для паяльной пасты.
Осмотр: Последний шаг включает в себя проверку, которая проводится с использованием ассемблера во время процесса SMT.
«Неэлектрические» рекомендации
Прежде чем говорить о влиянии электрических параметров проекта на выбор структуры, остановимся на важной рекомендации, связанной с механическими свойствами печатной платы.
Структура печатной платы должна быть симметричной по её толщине, а распределение меди по слоям – сбалансированным.
Структура печатной платы должна быть симметричной, в противном случае при её изготовлении вероятность коробления или, иными словами, её изгиба, скручивания. Именно поэтому завод-изготовитель может отказать в изготовлении такой платы, выдав рекомендации по её доработке. При этом требование симметричности приводит не только к чётному количеству проводящих слоёв, но и к равномерному распределению меди в слоях (англ. copper balancing). Особенно это важно для плат с низким отношением толщины к площади (в частности для тонких плат толщиной 0,5 мм и менее) и для проектов под автоматический монтаж компонентов.
Ещё один неэлектрический фактор, о котором разработчик не должен забывать при выборе структуры печатной платы – экономический. Чем больше количество слоёв используется, тем дороже печатная плата. Особенно в случае нестандартных для завода-изготовителя сборок стоимость на малых партиях может отличаться в разы! Поэтому в процессе разработки рекомендуется использовать калькуляторы стоимости печатных плат, предоставляемые заводами-изготовителями. Например, у отечественного ООО «Резонит» такой сервис на сайте есть.
Начало работы с печатной платой PCB
Итак, наша мастерская готова, теперь можно сосредоточить свое внимание на печатной плате. Есть два варианта: мы создаем совершенно новую печатную плату или паяем уже готовую, а значит необходимо рассмотреть два варианта.
«Неэлектрические» рекомендации
Прежде чем говорить о влиянии электрических параметров проекта на выбор структуры, остановимся на важной рекомендации, связанной с механическими свойствами печатной платы.
Структура печатной платы должна быть симметричной по её толщине, а распределение меди по слоям – сбалансированным.
Структура печатной платы должна быть симметричной, в противном случае при её изготовлении вероятность коробления или, иными словами, её изгиба, скручивания. Именно поэтому завод-изготовитель может отказать в изготовлении такой платы, выдав рекомендации по её доработке. При этом требование симметричности приводит не только к чётному количеству проводящих слоёв, но и к равномерному распределению меди в слоях (англ. copper balancing). Особенно это важно для плат с низким отношением толщины к площади (в частности для тонких плат толщиной 0,5 мм и менее) и для проектов под автоматический монтаж компонентов.
Ещё один неэлектрический фактор, о котором разработчик не должен забывать при выборе структуры печатной платы – экономический. Чем больше количество слоёв используется, тем дороже печатная плата. Особенно в случае нестандартных для завода-изготовителя сборок стоимость на малых партиях может отличаться в разы! Поэтому в процессе разработки рекомендуется использовать калькуляторы стоимости печатных плат, предоставляемые заводами-изготовителями. Например, у отечественного ООО «Резонит» такой сервис на сайте есть.
Подготовка рабочего места
Эта часть имеет огромное значение. В частном доме, а тем более в квартире, не слишком много мест, где можно разместить мини-мастерскую: удобно, когда есть отдельное помещение, такое как летняя кухня или подвальное помещение, а может даже целый флигель.
В мастерской должна быть оптимальная температура и влажность без перепадов, хорошая вентиляция, в связи с тем, что при пайке в воздух выделяются опасные для человека летучие элементы, а значит необходимо установить вытяжку испарений.
Можно найти следующие типы приборов: настольные, монтируемые на вытяжной рукав и короб, который устанавливается в любом месте, а от него труба отводится на вытяжку или на улицу. Также важна надёжная проводка, с удобными зонами подключения оборудования.
Обязательным требованием к таким помещениям является наличие ЕSD-защиты от электростатического разряда, а значит нужен антистатический пол, например, токоотводящий наливной пол с медными лентами, которые присоединяются к заземляющему контуру здания.
Какие инструменты и химвещества нужны при работе с печатными платами
Дополнительным инструментом, который однозначно будет полезен при работе с PCB, могут быть прецизионные пинцеты. Этот инструмент имеет прямые или загнутые губки, необходимые для выполнения манипуляций высокой точности как для пайки, так и при для распайки платы.
Самой большой популярностью пользуются пинцеты с «острым» наконечником, так как они помогают сдвинуть отдельные элементы к площадке их монтажа. Много плат PCB монтируется внутри приборов, чтобы к ним добраться необходим дополнительный перечень инструментов: отвёртки (оптимально с набором насадок), плоскогубцы и кусачки.
Уже ранее говорилось про необходимость химвеществ, поэтому остановимся на этом вопросе чуть подробнее. Необходимы будут изопропиловый спирт, флюсы и вещества для восстановления жал и лак для PCB.
Стоит приобрести: канифоль, (или флюс), для облегчения пайки, специализированный спрей или жидкость для восстановления, а также теплопроводный клей для крепления радиатора отводящего тепло. На эту тему можно рассуждать еще долго, так как перечень оборудования и аксессуаров к нему очень большой. Но даже с такой минимальной подготовкой уже можно приступать к работе.
MS-DIP/SMD2 Плата: универсальная; односторонняя,макетная; W: 80мм; L: 120мм
MS-DIP/SO10 Плата: универсальная; односторонняя,макетная; W: 15,5мм; L: 21мм
Любой, кто разбирал компьютер, видел как много различных элементов на материнской плате, в этой статье я постараюсь кратко описать и показать основные компоненты, устанавливаемые на материнские платы современных компьютеров.
Или мосфет. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. В общем случае транзистором называют любое устройство, которое имитирует главное свойство транзистора - изменения сигнала между двумя различными состояниями при изменении сигнала на управляющем электроде.
Резистор - это пассивный элемент радиоэлектронной аппаратуры, предназначенный для создания в электрической цепи требуемой величины электрического сопротивления, обеспечивающий перераспределение и регулирование электрической энергии между элементами схемы.
Электролитические конденсаторы схожи с аккумуляторами, но в отличии от которых выводят весь свой заряд в крошечные доли секунды. Используются, чтобы выровнять напряжение или блокировать постоянный ток в цепи.
Керамические SMD, танталовые, ниобиевые и др. Лучше для электроники, которая не требует высокой интенсивности работы.
Светодиод (LED). В основном LED - крошечные лампочки.
Катушки и индуктивности
Индуктор (дроссель) - обмотка провода, катушка, используется для смягчения скачка тока при запуске. Зачастую стоят перед процессором.
Генератор тактовых частот.
Генератор тактовых частот (клокер) — устройство, формирующее тактовые частоты, используемые на материнской плате и в процессоре.
Кварц перемещает энергию назад и вперед между двумя формами в равные доли времени. Задаёт частоту работы всей электрической схемы.
SuperIO (SIO, MultiIO, MIO, "мультик").
Третья по значимости и размеру микросхема на материнской плате – после мостов. Отвечает за порты ввода-вывода (COM, LPT, GamePort, инфракрасный порт, PS/2 для клавиатуры и мыши и др.). Является микроконтроллером (выполняет часть прошивки биос), выродился из контроллера клавиатуры, но в современных платах выполняет множество важных функций. Он например мониторит сигналы с Шим и когда убедится что всё ОК с питанием - даёт южному мосту команду "нажали на вкл, запускайся", ещё он управляет режимами S0-S5. На текущий момент это его основной функционал, а функции ввода - вывода - отмирающий придаток. Зачастую обладает дополнительным функционалом:
встроенный Hardware Monitoring
контроллер управления скоростью вентиляторов
интерфейс для подключения CompactFlash-карт.
ШИМ-контроллер (от Широтно-Импульсная Модуляция) - главная микросхема, управляющая напряжением на материнской плате.
Мосты (северный и южный).
Северный мост (MCH).
Одним из основным составляющим компонентом материнской платы будь то компьютера либо ноутбука является Северный мост (англ. Northbridge; в отдельных чипсетах Intel, также — контроллер-концентратор памяти с английского Memory Controller Hub)
MCH является системным контроллером чипсета на материнской плате платформы x86, к которому в рамках организации взаимодействия подключено следующие оборудование:
1. через Front Side Bus — микропроцессор, если в составе процессора нет контроллера памяти, тогда через шину контроллера памяти подключена— оперативная память.
2. через шину графического контроллера — видеоадаптер (в материнских платах нижнего ценового диапазона, видеоадаптер часто встроенный. В таком случае северный мост, произведенный Intel, называется GMCH (от англ. Chipset Graphics and Memory Controller Hub).
Название чипа как «Северный мост» можно объяснить представлением архитектуры чипсета в виде карты. В результате процессор будет располагаться на вершине карты, на севере
Исходя из назначения, северный мост определяет параметры (возможный тип, частоту, пропускную способность):
- системной шины и, косвенно, процессора (исходя из этого — до какой степени может быть разогнан компьютер);
- оперативной памяти (тип — например SDRAM, DDR, DDR2, её максимальный объем);
Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяют выбор реализованных на материнской плате шин расширения (PCI, PCI Express) системы.
В свою очередь, северный мост соединён с остальной частью материнской платы через согласующий интерфейс и южный мост. Когда технологии производства не позволяют скомпенсировать возросшее, вследствие усложнения внутренней схемы, тепловыделение чипа, современные мощные микросхемы северного моста помимо пассивного охлаждения (радиатора) для своей бесперебойной работы требуют использования индивидуального вентилятора или системы жидкостного охлаждения, что в свою очередь увеличивает энергопотребление всей системы и требует более мощного блока питания.
Минуя северный мост согласно нашей схеме двигаясь на юг на материнской плате расположен южный мост.
Южный мост ( ICH)
Южный мост (от англ. Southbridge) (функциональный контроллер), также известен как контроллер-концентратор ввода-вывода (от англ. I/O Controller Hub, ICH).
Обычно это одна микросхема, которая связывает «медленные» (по сравнению со связкой «Центральный процессор-ОЗУ») взаимодействия (например, Low Pin Count, Super I/O или разъёмы шин для подключения периферийных устройств) на материнской плате с ЦПУ через Северный мост, который, в отличие от Южного, обычно подключён напрямую к центральному процессору.
Если взять функциональность, то южный мост включает в себя:
- контроллеры шин PCI, PCI Express, SMBus, I2C, LPC, Super I/O;
- PATA (IDE) и SATA контроллеры;
- часы реального времени (Real Time Clock);
- управление питанием (Power management, APM и ACPI);
- энергонезависимую память BIOS (CMOS);
- звуковой контроллер (обычно AC'97 или Intel HDA).
Опционально южный мост также может включать в себя контроллер Ethernet, RAID-контроллеры, контроллеры USB, контроллеры FireWire, аудио-кодек и др. Реже южный мост включает в себя поддержку клавиатуры, мыши и последовательных портов, но обычно эти устройства подключаются с помощью другого устройства — Super I/O (контроллера ввода-вывода).
Поддержка шины PCI включает в себя традиционную спецификацию PCI, но может также обеспечивать и поддержку шины PCI-X и PCI Express. Хотя поддержка шины ISA используется достаточно редко, она все таки является неотъемлемой частью современного южного моста. Шина SM используется для связи с другими устройствами на материнской плате (например, для управления вентиляторами). Контроллер DMA позволяет устройствам на шине ISA или LPC получать прямой доступ к оперативной памяти, обходясь без помощи центрального процессора.
Контроллер прерываний обеспечивает механизм информирования ПО, исполняющегося на ЦПУ, о событиях в периферийных устройствах. IDE интерфейс позволяет «увидеть» системе жёсткие диски. Шина LPC обеспечивает передачу данных и управление SIO (это такие устройства, как клавиатура, мышь, параллельный, последовательный порт, инфракрасный порт и флоппи-контроллер) и BIOS ROM (флэш).
APM или ACPI функции позволяют перевести компьютер в «спящий режим» или выключить его.
Системная память CMOS, поддерживаемая питанием от батареи, позволяет создать ограниченную по объёму область памяти для хранения системных настроек (настроек BIOS).
Меню настроек Bios.
Северный и южный мосты материнской платы вкупе составляют одно целое устройство управления всей системой так сказать глаза, уши, руки ЦП. Вкупе эти два чипа называются – чипсет.
Чипсет (англ. chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате выполняет роль связующего компонента, обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора (ЦП), ввода-вывода и других. Чипсеты так можно встретить и в других устройствах, например, в радиоблоках сотовых телефонов.
Чаще всего чипсет современных материнских плат компьютеров состоит из двух основных микросхем северного и южного моста (иногда объединяемых в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор (англ. System Controller Hub, SCH):
Иногда в состав чипсета включают микросхему Super I/O, которая подключается к южному мосту по шине Low Pin Count и отвечает за низкоскоростные порты: RS232, LPT, PS/2.
Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы. Например, у процессоров для разъёма LGA 1156 функциональность северного моста (соединение с видеокартой и памятью) полностью встроена в сам процессор, и следовательно, чипсет для LGA 1156 состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через шину DMI.
Создание полноценной вычислительной системы для персонального и домашнего компьютера на базе, состоящих из столь малого количества микросхем (чипсет и микропроцессор) является следствием развития техпроцессов микроэлектроники развивающихся по закону Мура.
В создании чипсетов, обеспечивающих поддержку новых процессоров, в первую очередь заинтересованны фирмы-производители процессоров. Исходя из этого, ведущими фирмами (Intel и AMD) выпускаются пробные наборы, специально для производителей материнских плат, так называемые англ. referance-чипсеты. После обкатки на таких чипсетах, выпускаются новые серии материнских плат, и по мере продвижения на рынок лицензии (а учитывая глобализацию мировых производителей, кросс-лицензии) выдаются разным фирмам-производителям и, иногда, субподрядчикам производителей материнских плат.
Список основных производителей чипсетов для архитектуры x86: Intel, NVidia, ATI/AMD: (после перекупки в 2006 году ATi вошла в состав Advanced Micro Devices), Via, SiS
Микропроцессор (ЦП)- является полным механизмом вычисления.
BIOS (Basic Input-Output System) микросхемы основной системы ввода/вывода.
Технология Dual Bios на материнских платах производства Gigabyte. В случае сбоя основного bios его можно восстановить из резервной микросхемы.
Батарейка CMOS. Служит для хранения настроек BIOS и для поддержания системного времени в актуальном состоянии.
Аудиокодек (англ. Audio codec; аудио кодер/декодер) — компьютерная программа или аппаратное средство, предназначенное для кодирования или декодирования аудиоданных.
Сетевой контроллер (Onboard LAN).
Сетевой контроллер (Onboard LAN) представляет собой отдельную микросхему. Как и в случае с аудио кодеком при выходе из строя может сильно греться. Ремонтируется так же заменой или демонтажем.
Иногда, при неисправности внуренней сетевухи или звуковухи компьютер может не стартануть вводя в ступор южник. Можно починить материнскую плату просто отпаяв микросхему и как правило с вероятностью 80% компьютер заводится и тогда отключив в BIOS
сеть и/или звук и вставив внешнюю плату можно пользоваться компьютером без опаски.
Процесс пайки печатной платы PCB
Для удобства допускается применять держатель для PCB, это намного повысит удобство работы. Выпускают различные модели, но максимальной популярностью пользуется держатель с лупой. Процесс пайки начинают после надежного крепления платы. Нам понадобится новый компонент: паяльный припой. Существует два вида — свинцовые и безсвинцовые.
В свете признанного вреда от первого металла свинцовый сплав используется все реже и реже. Осталось только там, где ключевым параметром является точность и безотказность: военное дело, медицина и прочее. Безсвинцовый припой безопасен с точки зрения экологии и влияния на здоровье человека, но в работе он значительно сложнее.
При выполнении работ могут быть нужны вещества разного спектра действия: для удаления оксидов с паяемых поверхностей, снижения поверхностного натяжения или улучшения растекания жидкого припоя (флюсы). Их можно легко удалить с готовой платы PCB с применением изопропилового спирта (IPY) или специальных аэрозольных очистителей.
Последние удобны тем, что оснащены соплом со щеткой для удобства пользователя. Также существуют ультразвуковые очистители, но тут необходимы специальные чистящие вещества. А можно воспользоваться флюсами no-clean, которые не требуют очистки.
На финальной стадии плату PCB покрывают слоем специального лака для PCB, для защиты от окисления и других факторов, которые могут вывести ее из строя. С этой же целью применяют гели и пасты. Это важно для приборов, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации или на улице, повышенная влажность и перепады температур могут легко вывести из строя незащищенные компоненты. Итак, наша плата готова и ее можно установить в соответствующий прибор.
12. SPI-чип с серийным номером (optional)
Полезно для отслеживания активов как внутри так и вне компании, при тестировании и тех поддержке.
Толщина проводящих медных слоёв
Следующий важный параметр печатной платы – толщина проводящих медных слоёв, которую определяют, прежде всего, требуемые минимальный зазор и минимальная ширина проводника, а также максимальный ток, протекающий по проводнику. Чем тоньше проводящий слой, тем меньший топологический рисунок может быть получен и тем меньший предельный ток выдержит печатная дорожка (при прочих равных условиях – ширина проводника, частота тока, теплоотвод и др.). Требование к минимальным зазору и ширине проводника возникает из плотности трассировки печатной платы. Другим ограничением обычно является топология рекомендуемого посадочного места одной или нескольких из применяемых микросхем. Практика показывает, что когда необходимо снизить требования к минимальному зазору, геометрию рекомендуемого посадочного места можно в некоторых пределах варьировать без ущерба для пайки. На большинстве заводах-изготовителях печатных плат существуют стандартные топологические нормы и повышенные (так называемый «5 класс точности»). Переход на 5 класс точности обычно приводит к удорожанию печатной платы в 1,5-2 раза, отсюда может возникать необходимость столько же раз подумать над возможностью корректировки топологии для снижения требований к нормам.
Строительные блоки печатных плат (PCB)
Печатные платы состоят из проводящей конструкции, дорожки и подложки, которые обычно изготавливаются из стеклопластиковой эпоксидной смолы.
Например, простые печатные платы могут быть разделены на четыре, шесть или восемь слоев с наиболее распространенными четырех- и шестислойными печатными платами.
Конструкция печатной платы - это печатная часть или печатная схема, или их комбинация.
Электропроводящий рисунок печатается или наносится на изолирующее эпоксидное стекло в соответствии с заданным рисунком.
Печатные платы предназначены для электронных продуктов, таких как телевизоры, мобильные телефоны и комплектующие для ПК.
Также они используются в производстве осветительного и медицинского оборудования, промышленного оборудования.
Печатная плата является важным элементом структуры системы, поскольку она помогает электронике и функционирует как электрическое звено для компонентов.
Отличительными особенностями печатной платы являются:
- Легкий и тонкий; подходит для соединения нескольких электронных компонентов в компактном пространстве.
- Позволяет обслуживать, отлаживать и проверять оборудование благодаря его графической точности и повторяемости.
- Производство может быть автоматизировано для минимизации затрат на электронное оборудование.
Печатные платы с алюминиевым покрытием
Эти печатные платы используются в приложениях с высокой мощностью, поскольку алюминиевая конструкция помогает отводить тепло.
Печатные платы с алюминиевой подложкой, как известно, обладают высоким уровнем жесткости и низким уровнем теплового расширения, что делает их идеальными для приложений с высокими механическими допусками. Печатные платы используются для светодиодов и источников питания.
Печатные платы необходимы для каждого аспекта нашей повседневной жизни. Наши устройства и ресурсы сосредоточены на печатных платах, которые поддерживают нашу жизнь. Читайте дальше, чтобы узнать об этом невероятном дизайне технологий.
Печатные платы
2. UART для отладки *
Самое главное. Вывести отдельный UART на какой-н разъём. UART очень нужен для запуска Command Line Interface (CLI). CLI нужна для отладки, управления, тестирования софта и железа, просмотра логов, диагностики и многого другого. Если на плате нет свободного UART, то можно сразу позабыть про тестирование, DevOps, и контроль качества софта и железа. Если на плате нет выведенного UART, то изделие обречено на очередной зомби проект.
Жесткие гибкие печатные платы
Жесткие и гибкие печатные платы представляют собой комбинацию жестких и гибких печатных плат.
Они состоят из нескольких слоев гибких схем, прикрепленных к более чем одной жесткой плате.
Эти печатные платы построены с высокой точностью. Следовательно, он используется в различных медицинских и военных приложениях.
Эти легкие печатные платы обеспечивают 60% экономии веса и места.
Односторонние печатные платы
Однослойная или односторонняя печатная плата - это один слой, образованный из основного материала или подложки в один слой.
Одна сторона основного материала покрыта тонким слоем металла. Медь является наиболее часто используемым покрытием, так как она хорошо проводит электрический ток.
Производственный процесс
Печатные платы проще в производстве, поскольку они не требуют сборки.
Принимая во внимание, что печатная плата сложна из-за различных модулей, которые должны быть подключены, и последующей пайки в печи ее звеньев.
Эпилог
Если вам есть что добавить к изложенному списку, то предлагаю обсудить этот в комментариях.
Печатные платы (printed circuit board, сокращенно PCB или printed wiring board, PWB) применяются во всех электронных устройствах. Они служат основой для размещения всех компонентов, обмен информацией между которыми происходит посредством дорожек из меди. Во избежание окисления меди применяется паяльная маска.
Так как печатные платы (PCB) служат основой всей конструкции, поэтому материал изготовления определяет долговечность, надежность, технические характеристики и в том числе производительность всей схемы, ну и конечно стоимость.
Чаще всего материалом для изготовления печатных плат служит изготавливаемый из тканых или нетканых материалов, например, из стекловолокна и углеродных тканей с уплотнением эпоксидной смолой, такая композиция обкладывается с двух сторон медной фольгой и ламинируется с использованием давления и высокой температуры, поэтому результат носит название ламинат PCB.
Ранее приведенные платы считаются органическими, их легко резать и создавать любые формы и размеры. Другим вариантом являются неорганические подложки: металл или керамика с эмалевым покрытием. Печатные платы могут быть классифицированы в зависимости от свойств диэлектрических материалов подложки:
- жесткие — применяются, когда нужна механическая прочность;
- гибкие — обладает хорошими характеристиками по отводу тепла и их можно гнуть в любых направлениях или даже растягивать;
- жестко-гибкие — в основном используется для соединения двух вышеперечисленных видов.
Также печатные платы могут быть односторонними, двухсторонними или многослойными (чаще всего 4-10 слоев, но в настоящее время бывают платы до 40 слоев).
Читайте также: