Giimprinta nga circuit board (PCB) makit-an sa hapit tanan nga lahi sa elektronik nga aparato. Kung adunay mga elektronik nga sangkap sa us aka piraso nga kagamitan, gilakip usab kini sa lainlaing gidak-on sa PCB. Gawas sa pag-ayo sa lainlaing gagmay nga mga bahin, ang punoan nga gimbuhaton sa PCB mao ang paghatag mga koneksyon sa kuryente taliwala sa mga sangkap. Samtang nagkadako ang pagkakomplikado sa elektronik nga kagamitan, daghang bahin ang kinahanglan, ug ang mga kable ug mga piyesa sa PCB labi nga nagkadaghan. Ang usa ka sukaranan nga PCB ingon niini. Bare Board (without parts on it) is also often referred to as “Printed Wiring Board (PWB).

The substrate of the board itself is made of a material that is insulated and resistant to bending. Ang gamay nga materyal nga linya nga makita sa ibabaw mao ang foil nga tumbaga. Sa tinuud, ang foil nga tumbaga gitabonan sa tibuuk nga board, ug ang tunga nga bahin gikulit sa proseso sa paggama, ug ang nahabilin nga bahin nahimo’g usa ka network nga gagmay nga mga linya. Ang kini nga mga linya gitawag nga conductor o conductor ug gigamit aron makahatag og mga koneksyon sa kuryente sa mga bahin sa PCB.

Aron masiguro ang mga piyesa sa PCB, direkta namon ang ilang mga lagdok sa mga kable. Sa usa ka sukaranan nga PCB, ang mga bahin na-concentrate sa usa ka kilid ug ang mga wire gipunting sa pikas. Mao nga kinahanglan naton nga maghimo mga lungag sa pisara aron ang mga lagdok mahimo nga moagi sa board ngadto sa pikas nga bahin, busa ang mga lagdok sa mga bahin gibalhin sa pikas nga kilid. Because of this, the front and back sides of a PCB are called Component Side and Solder Side respectively.

Kung adunay mga bahin sa PCB nga mahimong tangtangon o ibalik pagkahuman sa paghimo, ang Socket gamiton aron maibutang ang mga bahin. Because the socket is directly welded to the board, the parts can be arbitrarily disassembled. A ZIF (Zero InserTIon Force) plug allows parts to be inserted and removed easily. Ang pingga sa tupad sa socket mahimo nga magpugong sa mga bahin sa lugar pagkahuman nga imong gisal-utan kini.

Aron makonektar ang duha nga PCBS sa matag usa, usa ka konektor sa ngilit ang kasagarang gigamit. Ang tudlo nga bulawan adunay sulud nga mga hubo nga tanso nga tanso nga sa tinuud nga bahin sa mga kable sa PCB. Kasagaran, aron makonektar, gisal-ot namon ang bulawan nga tudlo sa usa ka PCB sa angay nga Slot (kasagaran gitawag nga pagpalapad nga Slot) sa pikas nga PCB. In computers, display cards, sound cards, and similar interface cards are connected to the motherboard by means of a gold finger.

Ang berde o brown nga kolor sa PCB ang kolor sa solder mask. Ang kini nga layer usa ka insulate nga taming nga nagpanalipod sa wire sa tumbaga ug gipugngan ang mga bahin nga ma-welding sa sayup nga lugar. Usa pa nga sutla nga sutla ang ipatik sa layer sa resistensya nga solder. Kasagaran kini giimprinta sa mga pulong ug simbolo (kadaghanan puti) aron ipakita ang posisyon sa mga bahin sa pisara. Screen printing surface is also known as icon surface

Sugilanon).

Usa ka Soldado nga Lupon

Sama sa nahisgutan namon, sa usa ka sukaranan nga PCB, ang mga bahin na-concentrate sa usa ka kilid ug ang mga wire gipunting sa pikas. Because the wire appears on only one side, we call this TYPE of PCB single-sided. Tungod kay ang mga solong panel adunay daghang mga higpit nga mga pagdili sa laraw sa circuit (tungod kay adunay usa ra nga kilid, ang mga kable dili makatabok ug kinahanglan nga moagi sa usa ka lahi nga agianan), ang mga sayo nga sirkito lamang ang naggamit sa ingon nga mga board.

Dobleng-panig nga mga Lupon

Ang circuit board adunay mga kable sa duha nga kilid. Apan aron magamit ang parehas nga mga alambre, kinahanglan adunay husto nga koneksyon sa elektrisidad taliwala sa duha nga kilid. Kini nga “tulay” taliwala sa mga sirkito gitawag nga usa ka lungag sa paggiya (VIA). Ang mga lungag sa paggiya gamay nga lungag sa PCB nga napuno o adunay sapaw nga metal nga mahimong makonektar sa mga alambre sa duha nga kilid. Because a dual panel has twice the area of a single panel, and because the wiring can be interlaced (it can be wound around to the other side), it is better for more complex circuits than a single panel.

Multi-layer Boards

Aron madugangan ang lugar nga mahimo’g mag-wire, gigamit ang daghang mga single – o doble nga panig nga mga board sa kable. Ang multilayer board naggamit daghang mga doble nga panel, ug usa ka layer sa pagbulag ang gibutang taliwala sa matag panel ug gipapilit (gipilit). Ang gidaghanon sa mga sapaw sa pisara nagrepresentar sa daghang mga independente nga mga layer sa mga kable, kasagaran usa ka parehas nga numero sa mga sapaw, lakip ang labing gawas nga duha ka sapaw. Most motherboards are built with four to eight layers, but it is technically possible to build up to 100 layers of PCBS. Kadaghanan sa mga dagko nga supercomputer naggamit pila ka mga sapaw sa mga motherboard, apan wala na sila magamit tungod kay mahimo kini baylohan sa mga kumpol sa mga ordinaryong kompyuter. Because the layers in a PCB are so tightly integrated, it’s not always easy to see the actual number, but if you look closely at the motherboard, you might be able to.

Ang lungag sa panudlo (VIA) nga nahisgutan namon, kung gi-apply sa usa ka doble nga panel, kinahanglan nga pinaagi sa tibuuk nga board

Apan sa usa ka multilayer, kung gusto mo lamang nga ikonektar ang pila ka mga linya, mahimong mausik sa mga lungag sa paggiya ang pila sa wanang sa linya sa ubang mga sapaw. Buried vias and Blind vias avoid this problem because they only penetrate a few layers. Blind holes connect several layers of internal PCBS to surface PCBS without penetrating the entire board. Ang mga gilubong nga lungag konektado ra sa sulud nga PCB, busa ang kahayag dili makita gikan sa ibabaw.

In a multilayer PCB, the entire layer is directly connected to the ground wire and the power supply. Mao nga giklasipikar namon ang mga layer ingon Signal, Power o Ground. If the parts on the PCB require different power supplies, they usually have more than two power and wire layers.

Bahin nga teknolohiya sa pagputos

Pinaagi sa Teknolohiya sa Lungag

The technique of placing parts on one side of the board and welding the pins to the other side is called “Through Hole Technology (THT)” encapsulation. Ang kini nga bahin nagkinahanglan daghang wanang ug usa ka lungag ang gibansay alang sa matag pin. Mao nga ang ilang mga lutahan tinuud nga nagkuha og wanang sa duha nga kilid, ug ang mga lutahan nga nag-solder medyo dako. Sa pikas nga bahin, ang mga bahin sa THT labi ka maayo nga konektado sa PCB kaysa sa mga bahin sa Surface Mounted Technology (SMT), nga pagahisgutan naton sa ulahi. Ang mga socket sama sa mga wired sockets ug parehas nga mga interface kinahanglan magpailub-as sa pressure, mao nga sagad sa mga THT package.

Ibutang sa Teknolohiya nga Ibutang

Alang sa mga bahin sa Surface Mounted Technology (SMT), ang pin gi-welding sa parehas nga kilid sa mga bahin. This technique does not drill holes in the PCB for each pin.

Ang mga bahin sa patapot sa ibabaw mahimo pa nga ma-welding sa duha nga kilid.

Ang SMT adunay usab gamay nga mga bahin kaysa sa THT. Compared to PCB with THT parts, PCB with SMT technology is much denser. SMT package parts are also less expensive than THT’s. So it’s no surprise that most of today’s PCBS are SMT.

Because the solder joints and pins of parts are very small, it is very difficult to weld them manually. However, given that current assembly is fully automated, this problem will only occur when repairing parts.

The design process

Sa laraw sa PCB, sa tinuud adunay daghan kaayo nga mga lakang nga pagaagian sa wala pa pormal nga mga kable. Ang mosunud mao ang punoan nga proseso sa paglaraw:

The system specifications

Una sa tanan, ang plano sa sistema sa elektronik nga kagamitan kinahanglan planohon. It covers system functionality, cost constraints, size, operation and so on.

System function block diagram

Ang sunod nga lakang mao ang paghimo sa usa ka functional block diagram sa sistema. Ang relasyon tali sa mga kwadro kinahanglan usab gimarkahan.

Divide the system into several PCBS

Ang pagbahin sa sistema sa daghang PCBS dili lamang makaminusan ang kadako, apan naghatag usab sa sistema og abilidad sa pag-upgrade ug pagbayloay sa mga bahin. The system function block diagram provides the basis for our segmentation. Computers, for example, can be divided into motherboards, display cards, sound cards, floppy disk drives, power supplies, and so on.

Hibal-i ang pamaagi sa pagputos nga gamiton ug ang kadako sa matag PCB

Once the technology and the number of circuits used for each PCB has been determined, the next step is to determine the size of the board. If the design is too large, then packaging technology will have to change, or re-split the action. Ang kalidad ug katulin sa circuit diagram kinahanglan usab nga hunahunaon sa pagpili sa teknolohiya.

Pagdibuho og diagram sa eskematiko nga circuit sa tanan nga PCB

Ang mga detalye sa mga koneksyon sa taliwala sa mga bahin kinahanglan ipakita sa sketch. Ang PCB sa tanan nga mga sistema kinahanglan nga gihulagway, ug kadaghanan sa kanila naggamit sa CAD (Computer Aided Design) sa pagkakaron. Here is an example of a CircuitMakerTM design.

Diagram sa iskematika sa PCB circuit

Preliminary design of simulation operation

To ensure that the designed circuit diagram works, it must first be simulated using computer software. Ang ingon nga software mahimong mabasa ang mga blueprint ug ipakita kung giunsa ang sirkito molihok sa daghang mga paagi. This is much more efficient than actually making a sample PCB and then measuring it manually.

Place the parts on the PCB

Ang paagi sa pagbutang sa mga bahin depende sa kung giunsa kini konektado sa usag usa. Kinahanglan nga konektado sila sa agianan sa labing episyente nga paagi. Ang episyente nga mga kable nagpasabut nga labing mubu nga posible nga mga kable ug daghang mga sapaw (nga nagpaminus usab sa gidaghanon sa mga lungag sa paggiya), apan mobalik kami niini sa tinuud nga mga kable. Here is what the bus looks like on a PCB. Placement is important in order for each part to have perfect wiring.

Pagsulay sa mga posibilidad sa mga kable nga adunay tama nga operasyon sa tulin nga tulin

Ang pila sa mga software sa kompyuter karon mahimo’g susihon kung ang pagbutang sa matag sangkap mahimo bang tama nga pagkonektar, o susihon kung kini makapadagan nga tama sa labing tulin. Ang kini nga lakang gitawag nga paghan-ay sa mga bahin, apan dili kami moadto niini. Kung adunay usa ka problema sa disenyo sa circuit, ang mga bahin mahimo usab nga ayohon pag-usab sa wala pa i-export ang circuit sa uma.

I-export ang circuit sa PCB

The connections in the sketch will now look like wiring in the field. Kini nga lakang sa kasagaran hingpit nga awtomatiko, bisan kung kasagaran gikinahanglan ang mga pagbag-o sa manwal. Below is the wire template for 2 laminates. Ang pula ug asul nga mga linya nagrepresentar sa layer sa mga bahin sa PCB ug ang layer sa welding ingon usab. Ang puti nga teksto ug mga kwadro nagrepresentar sa mga marka sa nawong sa pag-print sa screen. Ang pula nga mga tuldok ug mga lingin nagrepresentar sa mga lungag sa pag-drilling ug paggiya. Sa tuo nga tuo makita namon ang bulawan nga tudlo sa welding nga ibabaw sa PCB. The final composition of this PCB is often referred to as the working Artwork.

Each design must conform to a set of rules, such as minimum reserved gaps between lines, minimum line widths, and other similar practical limitations. Lainlain ang kini nga mga paghingalan pinahiangay sa katulin sa sirkito, ang kusog sa signal nga igahatag, ang pagkasensitibo sa sirkito sa konsumo sa kuryente ug saba, ug ang kalidad sa materyal ug kagamitan sa paggama. If the strength of the current increases, the thickness of the wire must also increase. In order to reduce PCB costs, while reducing the number of layers, it is also necessary to pay attention to whether these regulations are still met. Kung labaw pa sa 2 nga sapaw ang gikinahanglan, ang layer sa kuryente ug ground layer kasagarang gigamit aron malikayan ang signal sa transmission sa signal layer nga naapektuhan, ug mahimong gamiton ingon usa ka taming sa signal layer.

Wire pagkahuman sa circuit test

Aron masiguro nga ang linya molihok nga maayo sa likod sa wire, kinahanglan nga kini ipasa sa katapusan nga pagsulay. Gisusi usab sa kini nga pagsulay kung sayup ang mga koneksyon, ug ang tanan nga mga koneksyon nagsunod sa diagram sa eskematiko.

Paghimo ug file

Tungod kay adunay daghang mga himan sa CAD alang sa paglaraw sa PCBS, ang mga tiggama kinahanglan adunay usa ka profile nga makakab-ot sa mga sumbanan sa dili pa sila makahimo og mga board. Adunay ubay-ubay nga sukaranan nga mga paghingalan, apan ang labing kasagaran mao ang detalye sa Gerber Files. Ang usa ka hugpong sa Gerber files adunay usa ka plano sa matag signal, power ug ground layer, usa ka plano sa layer nga resistensya nga solder ug ang pag-print sa ibabaw sa screen, ug gipunting nga mga file sa drilling ug pagbalhin.

Electromagnetic compatibility problem

Ang mga elektronikong aparato nga wala gilaraw sa mga paghingalan sa EMC lagmit nga mogawas electromag electricagnetic ug makababag sa mga kasikbit nga kagamitan. Gipahamtang sa EMC ang labing kadaghan nga mga limitasyon sa electromagnetic interferensi (EMI), electromagnetic field (EMF) ug radio frequency interferensi (RFI). Ang kini nga regulasyon masiguro ang normal nga operasyon sa appliance ug uban pang mga kasikbit nga kagamitan. Gipahamtang sa EMC ang higpit nga mga limitasyon sa kantidad sa enerhiya nga mahimong katag o mabalhin gikan sa usa ka aparato ngadto sa lain, ug gilaraw aron maminusan ang pagkasensitibo sa gawas nga EMF, EMI, RFI, ug uban pa. Sa ato pa, ang katuyoan sa kini nga regulasyon aron mapugngan ang elektromagnetic nga kusog gikan sa pagsulud o paggikan sa aparato. Kini usa ka lisud kaayo nga problema aron masulbad, ug kasagaran masulbad kini pinaagi sa paggamit sa gahum ug mga grounding layer, o pagbutang sa PCBS sa mga metal nga kahon. The power and ground layers protect the signal layer from interference, and the metal box works equally well. Dili kaayo kami moadto sa mga isyu.

Ang labing kadaghan nga katulin sa circuit nagsalig sa pagsunod sa EMC. Ang sulud nga EMI, sama sa karon nga pagkawala sa taliwala sa mga conductor, nagdugang sa pagtaas sa frequency. Kung ang karon nga pagkalainlain taliwala sa duha sobra ka daghan, siguruha nga lugwayan ang distansya sa taliwala nila. This also tells us how to avoid high voltage and minimize the current consumption of the circuit. Ang rate sa paglangan sa mga kable hinungdanon usab, busa labi ka mubu ang gitas-on, labi ka maayo. Mao nga ang usa ka gamay nga PCB nga adunay maayo nga mga kable mas molihok nga labi ka taas sa tulin kaysa usa ka dako nga PCB.