Bòrd cuairte clò-bhuailte Gheibhear (PCB) ann an cha mhòr a h-uile seòrsa inneal dealanach. Ma tha co-phàirtean dealanach ann am pìos uidheamachd, tha iad cuideachd air an stèidheachadh ann an diofar mheudan de PCB. A bharrachd air a bhith a ’càradh diofar phàirtean beaga, is e prìomh obair an PCB ceanglaichean dealain a thoirt seachad eadar na pàirtean. Mar a bhios uidheamachd dealanach a ’fàs nas iom-fhillte, tha feum air barrachd is barrachd phàirtean, agus bidh an uèirleadh agus na pàirtean air a’ PCB a ’fàs nas dùmhail. Tha PCB àbhaisteach a ’coimhead rudeigin mar seo. Bare Board (without parts on it) is also often referred to as “Printed Wiring Board (PWB).

Tha substrate a ’bhùird fhèin air a dhèanamh de stuth a tha inslithe agus a tha an aghaidh cromadh. Is e foil copair an stuth loidhne bheag a chithear air an uachdar. An toiseach, tha am foil copair air a chòmhdach air a ’bhòrd gu lèir, agus tha am pàirt meadhanach air a shnaidheadh ​​air falbh sa phròiseas saothrachaidh, agus bidh am pàirt a tha air fhàgail na lìonra de loidhnichean beaga. Canar stiùirichean no stiùirean ris na loidhnichean sin agus tha iad air an cleachdadh gus ceanglaichean dealain a thoirt do phàirtean air a ’PCB.

Gus pàirtean a cheangal ris a ’PCB, bidh sinn a’ solder na prìnichean aca gu dìreach ris an uèirleadh. Air PCB bunaiteach, tha na pàirtean air an cuimseachadh air aon taobh agus tha na uèirichean stèidhichte air an taobh eile. Mar sin feumaidh sinn tuill a dhèanamh sa bhòrd gus an urrainn dha na prìnichean a dhol tron ​​bhòrd chun taobh eile, gus am bi prìnichean nam pàirtean air an tàthadh chun taobh eile. Air sgàth seo, is e taobh co-phàirteach agus taobh solder a chanar ri taobhan aghaidh is cùil PCB.

Ma tha pàirtean air a ’PCB a ghabhas toirt air falbh no a chuir air ais às deidh saothrachadh, thèid Socket a chleachdadh gus na pàirtean a stàladh. Leis gu bheil an socaid air a thàthadh gu dìreach air a ’bhòrd, faodar na pàirtean a thoirt às a chèile gu neo-riaghailteach. Tha plug ZIF (Zero InserTIon Force) a ’ceadachadh pàirtean a chuir a-steach agus a thoirt air falbh gu furasta. Faodaidh an luamhan ri taobh an t-socaid na pàirtean a chumail nan àite às deidh dhut an cuir a-steach.

Gus dà PCBS a cheangal ri chèile, tha ceanglaiche iomall air a chleachdadh gu cumanta. Anns a ’mheur òir tha grunn shlatan copair lom a tha nam pàirt de uèirleadh PCB. Mar as trice, gus ceangal a dhèanamh, bidh sinn a ’cuir a-steach am meur òir air aon PCB a-steach don t-Slot iomchaidh (ris an canar gu tric leudachadh Slot) air a’ PCB eile. In computers, display cards, sound cards, and similar interface cards are connected to the motherboard by means of a gold finger.

Is e an dath uaine no donn air a ’PCB dath an masg solder. Is e sgiath dìonach a th ’anns a’ chiseal seo a dhìonas an uèir copar agus a chuireas casg air pàirtean a bhith air an tàthadh chun àite cheàrr. Thèid scrion sìoda eile a chlò-bhualadh air an fhilleadh an aghaidh solder. Mar as trice tha e air a chlò-bhualadh le faclan agus samhlaidhean (geal sa mhòr-chuid) gus suidheachadh nam pàirtean air a ’bhòrd a chomharrachadh. Screen printing surface is also known as icon surface

Uirsgeul).

Bùird aon-taobhach

Mar a thuirt sinn, air PCB bunaiteach, tha na pàirtean stèidhichte air aon taobh agus tha na uèirichean stèidhichte air an taobh eile. Because the wire appears on only one side, we call this TYPE of PCB single-sided. Leis gu robh mòran chuingealachaidhean teann aig pannalan singilte air dealbhadh a ’chuairt (oir cha robh ann ach aon taobh, cha b’ urrainn don uèirleadh a dhol tarsainn agus bha aca ri slighe air leth a ghabhail), cha robh ach cuairtean tràth a ’cleachdadh bùird mar sin.

Bùird le dà thaobh

Tha uèirleadh air a ’bhòrd cuairteachaidh air gach taobh. Ach gus an dà uèir a chleachdadh, feumaidh ceanglaichean dealain ceart a bhith eadar an dà thaobh. Is e toll treòrachaidh (VIA) a chanar ris an “drochaid” seo eadar cuairtean. Tha tuill treòrachaidh nan tuill bheaga anns a ’PCB air an lìonadh no air an còmhdach le meatailt a dh’ fhaodar a cheangal ri uèirichean air gach taobh. 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.

Bùird ioma-fhilleadh

Gus an sgìre as urrainn a shreapadh a mheudachadh, thathas a ’cleachdadh barrachd bhùird uèiridh aon-thaobhach no dà-thaobh. Bidh am bòrd multilayer a ’cleachdadh grunn phannalan dùbailte, agus tha còmhdach de insulation air a chuir eadar gach pannal agus air a glaodhadh (air a bhrùthadh). Tha an àireamh de fhillidhean den bhòrd a ’riochdachadh grunn shreathan uèiridh neo-eisimeileach, mar as trice àireamh chothromach, a’ toirt a-steach an dà shreath as fhaide a-muigh. Most motherboards are built with four to eight layers, but it is technically possible to build up to 100 layers of PCBS. Bidh a ’mhòr-chuid de supercomputers mòra a’ cleachdadh grunn shreathan de chlàran-màthraichean, ach tha iad air tuiteam a-mach à cleachdadh oir faodaidh buidhnean de choimpiutairean àbhaisteach a bhith nan àite. 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.

Feumaidh an toll treòrachaidh (VIA) air an tug sinn iomradh, ma thèid a chuir air pannal dùbailte, a bhith tron ​​bhòrd gu lèir

Ach ann an ioma-inneal, mura h-eil thu ach airson cuid de na loidhnichean a cheangal, faodaidh na tuill treòrachaidh cuid den àite loidhne a chall anns na sreathan eile. 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. Chan eil tuill tiodhlaichte ceangailte ach ris a ’PCB a-staigh, agus mar sin chan eil solas ri fhaicinn bhon uachdar.

Ann am PCB multilayer, tha an còmhdach gu lèir ceangailte gu dìreach ris an uèir talmhainn agus an solar cumhachd. Mar sin bidh sinn a ’seòrsachadh nan sreathan mar Chomharran, Cumhachd no Grunnd. If the parts on the PCB require different power supplies, they usually have more than two power and wire layers.

Teicneòlas pacaidh pàirt

Tro theicneòlas Hole

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. Bidh am pàirt seo a ’toirt suas mòran àite agus tha aon tholl air a drileadh airson gach prìne. Mar sin bidh na joints aca gu dearbh a ’gabhail àite air gach taobh, agus tha na joints solder an ìre mhath mòr. Air an làimh eile, tha pàirtean THT ceangailte nas fheàrr ri PCB na pàirtean Teicneòlas uachdar uachdar (SMT), air am bi sinn a ’bruidhinn nas fhaide air adhart. Feumaidh socaidean mar socaidean uèirleas agus eadar-aghaidh coltach ri seo a bhith fulangach le cuideam, agus mar sin mar as trice is e pacaidean THT a th ’annta.

Teicneòlas uachdar uachdar

Airson pàirtean de Surface Mounted Technology (SMT), tha am prìne air a thàthadh air an aon taobh leis na pàirtean. This technique does not drill holes in the PCB for each pin.

Faodar pàirtean adhesive uachdar a thàthadh eadhon air gach taobh.

Tha pàirtean nas lugha aig SMT na THT cuideachd. Compared to PCB with THT parts, PCB with SMT technology is much denser. SMT package parts are also less expensive than THT’s. Mar sin chan eil e na iongnadh gur e SMT a th ’anns a’ mhòr-chuid de PCBS an latha an-diugh.

Leis gu bheil na joints solder agus na prìnichean de phàirtean glè bheag, tha e glè dhuilich an tàthadh le làimh. However, given that current assembly is fully automated, this problem will only occur when repairing parts.

Am pròiseas dealbhaidh

Ann an dealbhadh PCB, tha ceumannan glè fhada ann airson a dhol troimhe mus tèid sreangadh foirmeil a dhèanamh. Is e na leanas am prìomh phròiseas dealbhaidh:

The system specifications

An toiseach, bu chòir sònrachaidhean siostam an uidheamachd dealanach a phlanadh. It covers system functionality, cost constraints, size, operation and so on.

System function block diagram

Is e an ath cheum diagram bloc gnìomh a chruthachadh den t-siostam. Feumar an dàimh eadar na ceàrnagan a chomharrachadh cuideachd.

Divide the system into several PCBS

Le bhith a ’roinneadh an t-siostam gu grunn PCBS chan e a-mhàin gu bheil e a’ lughdachadh na meud, ach cuideachd a ’toirt comas don t-siostam pàirtean ùrachadh agus iomlaid. 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.

Obraich a-mach an dòigh pacaidh a tha ri chleachdadh agus meud gach 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. Bu chòir cuideachd aire a thoirt do chàileachd is astar an diagram cuairte nuair a thaghas tu an teicneòlas.

Tarraing diagraman cuairteachaidh sgeamaichte de gach PCB

Bu chòir mion-fhiosrachadh nan eadar-cheanglaichean eadar na pàirtean a nochdadh san sgeidse. Feumar cunntas a thoirt air PCB anns a h-uile siostam, agus tha a ’mhòr-chuid dhiubh a’ cleachdadh CAD (Dealbhadh le taic coimpiutair) an-dràsta. Here is an example of a CircuitMakerTM design.

Diagram sgeama de chuairt PCB

Preliminary design of simulation operation

To ensure that the designed circuit diagram works, it must first be simulated using computer software. Faodaidh bathar-bog mar seo gorm-dhealbhan a leughadh agus sealltainn mar a tha an cuairteachadh ag obair ann an iomadh dòigh. This is much more efficient than actually making a sample PCB and then measuring it manually.

Place the parts on the PCB

Tha an dòigh anns a bheil pàirtean air an cur an urra ri mar a tha iad ceangailte ri chèile. Feumaidh iad a bhith ceangailte ris an t-slighe anns an dòigh as èifeachdaiche. Tha uèirleadh èifeachdach a ’ciallachadh an uèirleadh as giorra as urrainn agus nas lugha de fhillidhean (a tha cuideachd a’ lughdachadh na h-àireamh de thuill treòrachaidh), ach thig sinn air ais chun seo ann an uèirleadh fhèin. Here is what the bus looks like on a PCB. Placement is important in order for each part to have perfect wiring.

Dèan deuchainn air comas wiring le obrachadh ceart aig astar àrd

Faodaidh cuid de bhathar-bog coimpiutair an latha an-diugh sgrùdadh a dhèanamh an gabh suidheachadh gach co-phàirt a cheangal gu ceart, no dearbhadh an urrainn dha obrachadh gu ceart aig astar àrd. Canar pàirtean eagrachaidh ris a ’cheum seo, ach cha tèid sinn ro fhada a-steach don seo. Ma tha duilgheadas ann le dealbhadh a ’chuairt, faodar pàirtean ath-eagrachadh cuideachd mus tèid an cuairteachadh a thoirt a-mach san raon.

Cuairt às-mhalairt air PCB

The connections in the sketch will now look like wiring in the field. Mar as trice bidh an ceum seo gu tur fèin-ghluasadach, ged a tha feum air atharrachaidhean làimhe mar as trice. Below is the wire template for 2 laminates. Tha na loidhnichean dearga is gorma a ’riochdachadh còmhdach pàirtean PCB agus an ìre tàthaidh fa leth. Tha an teacsa geal agus na ceàrnagan a ’riochdachadh nan comharran air uachdar clò-bhualadh an scrion. Tha na dotagan dearga agus na cearcallan a ’riochdachadh drileadh agus tuill stiùiridh. Air an fhìor làimh dheis chì sinn a ’mheur òir air uachdar tàthaidh a’ PCB. The final composition of this PCB is often referred to as the working Artwork.

Feumaidh gach dealbhadh a bhith a rèir seata de riaghailtean, leithid beàrnan glèidhte as ìsle eadar loidhnichean, leud loidhnichean as ìsle, agus crìochan làimhseachail eile den aon seòrsa. Bidh na mion-chomharrachaidhean sin ag atharrachadh a rèir astar a ’chuairt, neart an t-siognal a tha ri thar-chuir, cugallachd a’ chuairt gu caitheamh cumhachd agus fuaim, agus càileachd an stuth agus an uidheamachd saothrachaidh. If the strength of the current increases, the thickness of the wire must also increase. Gus cosgaisean PCB a lughdachadh, agus aig an aon àm a bhith a ’lughdachadh an àireamh de fhillidhean, feumar cuideachd aire a thoirt a bheil na riaghailtean sin fhathast air an coileanadh. Ma tha feum air barrachd air 2 shreath, mar as trice thèid an ìre cumhachd agus an ìre talmhainn a chleachdadh gus nach bi buaidh air a ’chomharra sgaoilidh air a’ chiseal chomharran, agus faodar a chleachdadh mar sgiath den t-sreath chomharran.

Uèir às deidh deuchainn cuairteachaidh

Gus a bhith cinnteach gu bheil an loidhne ag obair gu ceart air cùl na h-uèir, feumaidh i a dhol seachad air an deuchainn dheireannach. Bidh an deuchainn seo cuideachd a ’dèanamh sgrùdadh airson ceanglaichean ceàrr, agus tha na ceanglaichean uile a’ leantainn an diagram sgeama.

Stèidhich agus faidhle

Leis gu bheil mòran innealan CAD ann an-dràsta airson PCBS a dhealbhadh, feumaidh ìomhaigh a bhith aig luchd-saothrachaidh a tha a ’coileanadh nan inbhean mus urrainn dhaibh bùird a dhèanamh. Tha grunn shònrachaidhean àbhaisteach ann, ach am fear as cumanta tha sònrachadh Gerber Files. Tha seata de fhaidhlichean Gerber a ’toirt a-steach plana de gach comharra, cumhachd agus còmhdach talmhainn, plana den fhilleadh an-aghaidh solder agus uachdar clò-bhualaidh an sgrion, agus faidhlichean sònraichte de dhrileadh agus gluasad.

Electromagnetic compatibility problem

Tha innealan dealanach nach eil air an dealbhadh a rèir sònrachaidhean EMC dualtach a bhith a ’leigeil a-mach lùth electromagnetic agus a’ cur bacadh air innealan faisg air làimh. Tha EMC a ’cur crìochan as àirde air eadar-theachd electromagnetic (EMI), raon electromagnetic (EMF) agus eadar-theachd tricead rèidio (RFI). Faodaidh an riaghladh seo dèanamh cinnteach à obrachadh àbhaisteach an inneal agus innealan eile faisg air làimh. Bidh EMC a ’cur crìochan teann air an ìre de lùth a dh’ fhaodar a sgapadh no a thar-chuir bho aon inneal gu inneal eile, agus tha e air a dhealbhadh gus an claonadh gu EMF taobh a-muigh, EMI, RFI, agus mar sin air adhart a lughdachadh. Ann am faclan eile, is e adhbhar an riaghlaidh seo casg a chuir air lùth electromagnetic bho bhith a ’tighinn a-steach no a’ tighinn a-mach às an inneal. Is e duilgheadas gu math duilich a tha seo fhuasgladh, agus mar as trice tha e air fhuasgladh le bhith a ’cleachdadh cumhachd agus sreathan stèidhichte, no a’ cur PCBS ann am bogsaichean meatailt. The power and ground layers protect the signal layer from interference, and the metal box works equally well. Cha tèid sinn ro fhada a-steach do na cùisean sin.

Tha astar as àirde a ’chuairt an urra ri gèilleadh EMC. Bidh EMI a-staigh, leithid call gnàthach eadar luchd-stiùiridh, a ’meudachadh mar a bhios an tricead ag èirigh. Ma tha an eadar-dhealachadh gnàthach eadar na dhà ro mhòr, dèan cinnteach gun leudaich thu an astar eatarra. This also tells us how to avoid high voltage and minimize the current consumption of the circuit. Tha an ìre dàil ann an uèirleadh cudromach cuideachd, mar sin mar as giorra an fhaid, is ann as fheàrr. Mar sin obraichidh PCB beag le deagh uèirleadh nas fheàrr aig astaran àrda na PCB mòr.