- Ano ang PCB?
- Mga uri ng PCB:
- Mga uri ng PCB Ayon sa Mounting System
- Iba't ibang Mga Bahagi ng PCB:
- Mga Kagamitan ng PCB:
- Software ng pagdidisenyo ng PCB:
Ano ang PCB?
Ang PCB ay isang tanso na nakalamina at hindi kondaktibong Printed Circuit Board, kung saan ang lahat ng mga de-koryenteng at elektronikong sangkap ay konektado nang magkasama sa isang karaniwang board na may pisikal na suporta para sa lahat ng mga bahagi na may base ng board. Kapag ang PCB ay hindi binuo, sa oras na iyon ang lahat ng mga bahagi ay konektado sa isang kawad na nagdaragdag ng pagiging kumplikado at nababawasan ang pagiging maaasahan ng circuit, sa ganitong paraan hindi tayo makakagawa ng isang napakalaking circuit tulad ng motherboard. Sa PCB, lahat ng mga bahagi ay konektado nang walang mga wire, lahat ng mga bahagi ay konektado sa loob, kaya't babawasan nito ang pagiging kumplikado ng pangkalahatang disenyo ng circuit. Ginagamit ang PCB upang magbigay ng elektrisidad at pagkakakonekta sa pagitan ng mga bahagi, na kung saan ito gumagana sa paraang ito ay dinisenyo. Ang mga PCB ay maaaring ipasadya para sa anumang mga pagtutukoy sa mga kinakailangan ng gumagamit. Maaari itong matagpuan sa maraming mga kagamitang electronics tulad ng; TV, Mobile, Digital camera, Mga bahagi ng computer tulad ng; Mga graphic card, Motherboard, atbp Gumamit din ito sa maraming mga larangan tulad ng; mga medikal na aparato, pang-industriya na makinarya, mga industriya ng automotive, pag-iilaw, atbp.
Mga uri ng PCB:
Mayroong maraming uri ng PCB na magagamit para sa circuit. Sa mga uri ng PCB, kailangan nating piliin ang naaangkop na uri ng PCB alinsunod sa aming aplikasyon.
- Single-layer PCB
- Double-layer PCB
- Multi-layer PCB
- Flexible na PCB
- Sinuportahan ng aluminyo ang PCB
- Flex-rigid PCB
1) Single Layer PCB:
Ang isang solong layer PCB ay kilala rin bilang solong panig na PCB. Ang ganitong uri ng PCB ay simple at pinaka ginagamit na PCB dahil ang mga PCB na ito ay madaling idisenyo at gawin. Ang isang bahagi ng PCB na ito ay pinahiran ng isang layer ng anumang nagsasagawa ng materyal. Pangkalahatan, ang tanso ay ginagamit bilang pagsasagawa ng materyal para sa PCB, sapagkat ang tanso ay may napakahusay na katangian sa pagsasagawa. Ang isang layer ng solder mask ay ginagamit upang maprotektahan ang PCB laban sa oksihenasyon na sinusundan ng screen ng seda upang markahan ang lahat ng mga bahagi sa PCB. Sa ganitong uri ng PCB, isang bahagi lamang ng PCB ang ginagamit upang ikonekta ang iba't ibang mga uri ng mga sangkap na elektrikal o electronics tulad ng risistor, kapasitor, inductor, atbp. Ang mga sangkap na ito ay solder. Ang mga PCB na ito ay ginagamit sa mababang gastos at maramihang aplikasyon sa pagmamanupaktura tulad ng mga calculator, radyo, printer at solid-state drive.
2) Double Layer PCB:
Ang Double layer PCB ay kilala rin bilang dobleng panig ng PCB. Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, sa ganitong uri ng PCB, isang manipis na layer ng pagsasagawa ng materyal, tulad ng tanso ay inilapat sa parehong tuktok at ilalim na panig ng board. Sa PCB, sa magkakaibang layer ng board, binubuo sa pamamagitan ng, na mayroong dalawang pad sa kaukulang posisyon sa iba't ibang mga layer. Ang mga ito ay nakakonekta nang elektrikal sa pamamagitan ng isang butas sa pamamagitan ng board, na ipinakita sa figure-2b. Mas may kakayahang umangkop, medyo mas mababang gastos, at pinakamahalagang bentahe ng ganitong uri ng PCB board ay ang nabawasang laki nito na ginagawang compact ang circuit. Ang ganitong uri ng PCB ay kadalasang ginagamit sa mga pang-industriya na kontrol, converter, UPS system, aplikasyon ng HVAC, Telepono, Amplifier at mga system ng pagsubaybay sa Lakas.
3) Multi-Layer PCB:
Ang Multilayer PCB ay may higit sa dalawang mga layer. Nangangahulugan ito na, ang ganitong uri ng PCB ay may hindi bababa sa tatlong kondaktibong mga layer ng tanso. Para sa pag-secure ng board glue ay naka-sandwiched sa pagitan ng layer ng pagkakabukod na tinitiyak na ang labis na init ay hindi makapinsala sa anumang bahagi ng circuit. Ang ganitong uri ng pagdidisenyo ng PCB ay napaka-kumplikado at ginagamit sa napaka-kumplikado at malaking gawaing elektrikal sa napakababang puwang at compact circuit. Ang ganitong uri ng PCB ay ginagamit sa malalaking application tulad ng teknolohiya ng GPS, satellite system, kagamitang medikal, file server at pag-iimbak ng data.
4) Flexible PCB:
Ang nababaluktot na PCB ay kilala rin bilang Flex circuit. Ang ganitong uri ng PCB ay gumamit ng kakayahang umangkop na materyal na plastik tulad ng polymide, PEEK (Polyether ether ketone) o transparent conductive polyester film. Ang circuit board ay karaniwang lugar sa nakatiklop o baluktot. Ito ay napaka-kumplikadong uri ng PCB at naglalaman din ito ng iba't ibang saklaw ng mga layer tulad ng solong panig na flex circuit, double sided flex circuit at multisided flex circuit. Ginagamit ang Flex circuit sa organikong ilaw na nagpapalabas ng diode, katha ng LCD, flex solar cell, mga industriya ng automotive, cellular phone, camera at mga kumplikadong electronics na aparato tulad ng mga laptop.
5) matibay PCB:
Ang mga matigas na PCB ay gawa sa solidong materyal na hindi pinapayagan ang PCB na maiikot. Kapareho ng flex PCB, ang Rigid PCB ay mayroon ding iba't ibang pagsasaayos ng layer tulad ng solong layer, double layer at multi-layer Rigid PCB. Ang hugis ng PCB na ito ay hindi nagbabago pagkatapos ng pag-install. Ang PCB na ito ay hindi maaaring baluktot ayon sa hugis ng base kung bakit ang PCB na ito ay kilala bilang RIGID PCB. Ang habang-buhay ng ganitong uri ng PCB ay napakataas, kaya't ginagamit ito sa maraming bahagi ng computer tulad ng RAM, GPU at CPU. Simple sa disenyo at pinaka ginagamit at karamihan sa paggawa ng PCB ay solong panig na matigas na PCB. Ang multi-layer na matibay na PCB ay maaaring mas siksik sa pamamagitan ng naglalaman ng 9-10 na mga layer.
6) Flex-rigid PCB:
Ang pagsasama-sama ng Flexible circuit at matibay na circuit ay pinakamahalagang board. Ang mgalex-rigid board ay binubuo ng maraming mga layer ng kakayahang umangkop PCB na nakakabit sa isang bilang ng mga matibay na layer ng PCB. Ang board na may kakayahang umangkop ay tulad ng ipinakita sa pigura. Ginagamit ito sa mga cell phone, digital camera at sasakyan atbp.
Mga uri ng PCB Ayon sa Mounting System
- Through-hole PCB
- Sa itaas na naka-mount na PCB
1) Through-hole PCB:
Sa ganitong uri ng PCB, kailangan naming gumawa ng butas gamit ang drill sa PCB. Sa mga butas na ito, ang mga lead ng mga bahagi ay naka-mount at na-solder sa mga pad na nakatayo sa tapat ng PCB. Ang teknolohiyang ito ay pinaka-kapaki-pakinabang sapagkat nagbibigay ito ng higit pang suporta sa makina sa mga sangkap na elektrikal at napaka maaasahang teknolohiya para sa pag-mount ng mga bahagi ngunit ginagawang mas mahal ito. Sa solong layer PCB, ang mounting technology na ito ay madaling ipatupad, ngunit sa kaso ng dobleng layer at multi-layer na paggawa ng butas ng PCB ay mas mahirap.
2) Sa itaas na naka-mount na PCB:
Sa ganitong uri ng PCB, ang mga sangkap ay maliit sa sukat dahil ang mga sangkap na ito ay may napakaliit na lead o walang kinakailangang mga lead para sa pag-mount sa board. Dito, sa teknolohiyang ito, ang mga sangkap ng SMD ay direktang naka-mount sa ibabaw ng board at hindi kinakailangan na gumawa ng butas sa board.
Iba't ibang Mga Bahagi ng PCB:
Pad: Ang pad ay walang anuman kundi isang piraso ng tanso kung saan ang lead ng mga bahagi ay naka-mount at kung saan tapos ang paghihinang. Nagbibigay ang Pad ng mekanikal na suporta sa mga bahagi.
Bakas: Sa PCB, ang mga bahagi ay hindi konektado sa tulong ng mga wire. Ang lahat ng mga bahagi ay konektado sa isang nagsasagawa ng materyal tulad ng tanso. Ang tansong bahagi ng PCB na ginagamit upang ikonekta ang lahat ng mga bahagi na kilala bilang bakas. Ang bakas ay katulad ng nasa ibaba na pigura.
Mga layer: Ayon sa aplikasyon, gastos at magagamit na puwang ng circuit, maaaring piliin ng gumagamit ang layer ng PCB. Pinaka-simple sa konstruksyon, madaling idisenyo at pinaka kapaki-pakinabang sa nakagawiang buhay ay solong layer PCB. Ngunit para sa napakalaki at kumplikadong circuit, ang dobleng layer PCB o Multi-layer PCB ay pinaka ginustong kumpara sa solong layer PCB. Ngayon sa isang araw, sa multi-layer PCB, 10-12 layer ay maaaring konektado at ang pinaka kritikal na bagay ay upang makipag-usap sa pagitan ng mga bahagi sa iba't ibang layer.
Silk layer: Ang layer ng sutla ay ginagamit para sa pag-print ng linya, teksto o anumang sining sa ibabaw ng PCB. Kadalasan, para sa pagpi-print ng screen ng epoxy ink ay ginagamit. Ang layer ng sutla ay maaaring magamit sa tuktok at / o ilalim na layer ng PCB alinsunod sa kinakailangan ng gumagamit na kilala bilang tela ng seda TOP at sutlang screen na BOTTOM.
Top at ilalim na layer: Sa Nangungunang layer ng PCB, lahat ng mga bahagi ay naka-mount sa layer ng PCB na ito. Pangkalahatan, ang layer na ito ay berdeng kulay. Sa ilalim na layer ng PCB, ang lahat ng mga bahagi ay solder sa pamamagitan ng butas at ang lead ng mga bahagi ay kilala bilang ilalim na layer ng PCB. Paminsan-minsan, sa tuktok at / o ilalim na layer ng PCB ay pinahiran ng berdeng kulay na layer, na kilala bilang solder mask.
Solder Mask: Mayroong isang karagdagang layer sa tuktok ng layer ng tanso na tinatawag na Solder Mask. Ang layer na ito sa pangkalahatan ay may berdeng kulay ngunit maaari itong maging ng anumang kulay. Ginagamit ang layer ng pagkakabukod na ito upang maiwasan ang hindi sinasadyang pagkontak ng mga pad sa iba pang kondaktibo na materyal sa PCB.
Mga Kagamitan ng PCB:
Ang pangunahing elemento ay dielectric substrate na matibay o may kakayahang umangkop. Ang dielectric substrate na ito ay ginagamit sa pagsasagawa ng materyal tulad ng tanso dito. Bilang materyal na dielectric, ginagamit ang salamin na epoxy laminates o mga pinaghalong materyales.
1) FR4:
Ang FR ay naninindigan para sa FIRE RETARDENT. Para sa lahat ng uri ng pagmamanupaktura ng PCB, ang pinaka-karaniwang materyal na nakalamina sa salamin ay FR4. Batay sa pinagtagpi na mga compound ng glass-epoxy, ang FR4 ay isang pinaghalo na materyal na higit na kapaki-pakinabang sapagkat nagbibigay ito ng napakahusay na lakas sa makina.
|
FR4 |
Temp ng paglipat ng salamin. |
|
|
Pamantayan |
130 |
|
|
Na may mas mataas na salamin sa paglipat ng salamin. |
170-180 |
|
|
Walang halogen |
- |
|
2) FR-1 at FR-2:
Ang materyal na ito ay gawa sa papel at phenol compound at ang materyal na ito ay ginagamit para sa solong layer na PCB. Parehong magkatulad na katangian ang FR1 at FR2, ang pagkakaiba lamang ay ang temperatura ng paglipat ng salamin. Ang FR1 ay may mas mataas na temperatura ng paglipat ng baso kumpara sa FR2. Ang mga materyales na ito ay nahahati din sa pamantayan, halogen libre at di-hydrophobic.
3) CEM-1:
Ang materyal na ito ay ginawa mula sa papel at dalawang layer ng habi na epoxy ng salamin at phenol compound at ang materyal na ito ay ginagamit para sa Single sided PCB lamang. Maaaring gamitin ang CEM-1 sa halip na FR4, ngunit ang presyo ng CEM1 ay mas mataas kaysa sa FR4.
4) CEM-3:
ang materyal na ito ay puting kulay, salamin ng epoxy compound na karamihan ay ginagamit sa dobleng layer PCB. Ang CEM-3 ay may mas mababang lakas na mekanikal kumpara sa FR4, ngunit ito ay mas mura kaysa sa FR4. Kaya, ito ay isang mahusay na kahalili ng FR4.
5) Polyimide:
Ginagamit ang materyal na ito sa kakayahang umangkop PCB. Ang materyal na ito ay ginawa mula sa Keepon, rogers, dupont. Ang materyal na ito ay may mahusay na mga katangian ng kuryente, felicity, malawak na saklaw ng temperatura at mataas na paglaban ng kemikal. Ang temperatura sa pagtatrabaho ng materyal na ito ay -200 ͦC hanggang 300 ͦC.
6) Prepreg:
Ang ibig sabihin ng prepreg ay pre-impregnated. Ito ay isang Fiberglass na pinapagbinhi ng dagta. Ang mga dagta na ito ay paunang pinatuyo, upang kapag ito ay uminit, ito ay dumadaloy, dumidikit at ganap na isinasawsaw. Ang prepreg ay may malagkit na layer na nagbibigay ng lakas na katulad sa FR4. Maraming mga bersyon ng materyal na ito ayon sa nilalaman ng dagta, SR- standard resin, MR- medium resin at HR- high resin. Napili ito ayon sa kinakailangang kapal, istraktura ng layer at impedance. Magagamit din ang materyal na ito sa mataas na temperatura ng paglipat ng salamin at libre ng halogen.
Software ng pagdidisenyo ng PCB:
Nasa ibaba ang ilan sa pinakatanyag na software ng disenyo ng PCB. Maaari mong malaman ang higit pa tungkol sa disenyo ng PCB software dito.
Agila:
Ang EAGLE ay isang pinakatanyag at pinakamadaling paraan upang mag-disenyo ng PCB. Ang EAGLE ay nangangahulugang Easily Applicable Graphical Layout Editor na dating binuo ng CadSoft Computer at kasalukuyang Autodesk ay developer ng software na ito. Para sa pagdidisenyo ng diagram ng circuit, ang EAGLE ay mayroong isang eskematiko na editor. Ang EAGLE file extension ay.SCH at iba't ibang mga bahagi at bahagi ay tinukoy sa.LBR extension. Ang file extension ng board ay.BRD.
Multisim:
Ang Multisim ay napakalakas din at madaling matuto ng software. Alin ang orihinal na binuo ng Electronics Workbench at ngayon ito ay isang dibisyon ng National Instruments (NI). Kabilang dito ang simcon ng microcontroller (MultiMCU) at pinagsamang mga tampok na pag-export ng pag-import sa software ng layout ng PCB. Ang software na ito ay malawakang ginagamit sa akademiko at sa industriya din para sa circuit edukasyon.
EasyEDA:
Ang EasyEDA ay isang software na ginagamit upang magdisenyo at gayahin ang mga circuit. Ang software na ito ay isang integrated tool para sa capture ng eskematiko, simulate ng circuit ng SPICE, batay sa layout ng Ngspice at PCB. Ang pinakamahalagang bentahe ng software na ito ay, ito ay software na nakabatay sa web at ginagamit sa window ng browser. Kaya, ang software na ito ay malaya mula sa OS.
Altium Designer:
Ang software na ito ay binuo ng kumpanya ng software ng Australia na Altium Limited. Ang pangunahing tampok ng software na ito ay ang pagkuha ng eskematiko, disenyo ng 3D PCB, pagpapaunlad ng FPGA at pamamahala ng paglabas / data. Ito ang unang software na nag-aalok ng 3D visualization at clearance ng pag-check ng PCB nang direkta mula sa PCB editor.
KiCad: Ang software na ito ay binuo ng jean-pierre charras. Ang software na ito ay may mga tool na maaaring lumikha ng BoM (Bill of Material), likhang sining at pagtingin sa 3D ng PCB pati na rin ang lahat ng mga sangkap na ginamit sa circuit. Maraming mga sangkap ang magagamit sa library ng software na ito at may tampok na maaaring idagdag ng gumagamit ang kanilang mga pasadyang sangkap. Sinusuportahan ng software na ito ang maraming mga wika ng tao.
CircuitMaker: Ang software na ito ay binuo din ng Altium. Ang editor ng iskema ng software na ito ay may kasamang pangunahing paglalagay ng sangkap at ang software na ito ay ginagamit upang magdisenyo ng mga advanced na iskemang multichannel at hierarchical. Ang lahat ng eskematiko ay na-upload sa server at ang mga file na ito ay magagamit upang matingnan ng sinuman, sa kondisyon na kailangan mo ng isang CircuitMaker account.