Eine Schlüsselkomponente in der Elektronikindustrie wird als Leiterplatte (PCB). Dies ist eine zu Basiskomponente , die es für viele Menschen schwierig macht , um zu erklären , was eine PCB ist. Dieser Artikel wird im Detail die Struktur der PCB und einige der Begriffe , die üblicherweise verwendeten im Bereich der PCB erklären.

In den folgenden Seiten werden wir die Zusammensetzung der PCB, darunter auch einige Terminologie, ein kurzes Montageverfahren und eine Einführung in dem PCB-Design-Prozess diskutieren.

Was ist eine PCB?

Leiterplatte (PCB) ist eine der häufigsten Namen, und kann auch als „Leiterplatten“ oder „Leiterkarte“ bezeichnet werden. Bevor der PCB erschien, wurde die Schaltung aus Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung hergestellt. Die Zuverlässigkeit dieses Verfahrens ist sehr gering, da, wie die Schaltung altert, kann der Bruch der Leitung eine Unterbrechung oder einen Kurzschluss des Leitungsknoten verursachen.

Wickeltechnik ist ein wichtiger Fortschritt in der Schaltungstechnik, die an der Verbindungsstelle durch Wickel Drähte mit kleinem Durchmesser um die Pfosten, die Haltbarkeit und Ersetzbarkeit der Leitung verbessert.

Da die Elektronik-Industrie bewegt sich von Vakuumröhren und Relais auf Silizium-Halbleiter und integrierte Schaltungen, sinken die Größe und den Preis der elektronischen Komponenten auch. Elektronische Produkte erscheinen immer häufiger im Consumer-Bereich und fordern die Hersteller für kleinere und kostengünstigere Lösungen zu suchen. So wurde die PCB geboren.

Zusammensetzung

Die Leiterplatte sieht aus wie ein mehrschichtiger Kuchen oder Lasagne - eine Schicht aus unterschiedlichen Materialien in der Herstellung, zusammengepresst durch Wärme und Klebstoff.

FR4

Das Substrat der Leiterplatte ist im allgemeinen Glasfaser. In den meisten Fällen wird das Glasfasersubstrat einer Leiterplatte im Allgemeinen als „FR4". Das feste Material „FR4" gibt die Härte und die Dicke der Leiterplatte. Neben dem FR4-Substrat gibt es flexible Leiterplatten hergestellt auf flexiblen Hochtemperatur-Kunststoffe (Polyimid oder dergleichen) und dergleichen.

Sie können PCBs unterschiedlicher Dicken finden; jedoch Produkte die Dicke der SparkFun der meist 1,6 mm (0,063” ). Einige Produkte verwenden auch andere Dicken, wie LilyPad und Arudino Pro Micro Platten mit einer Dicke von 0,8 mm.

Günstige PCBs und Lochplatten sind aus Materialien wie Epoxy oder Phenol, hergestellt, die die Haltbarkeit von FR4 fehlen, sind aber viel billiger. Wenn die Dinge auf solche Platten Löten, werden Sie eine Menge Geruch feststellen. Diese Art von Substrat wird häufig in sehr Low-End-Consumer-Produkten verwendet. Phenolische Substanzen haben eine niedrige thermische Zersetzungstemperatur und die lange Schweißzeit verursacht Zersetzung und Carbonisierung und gibt einen unangenehmen Geschmack ab.

Das Folgende ist eine sehr dünne Kupferfolienschicht, die in das Substrat durch Wärme und Klebstoff bei der Herstellung gepresst wird. Auf der doppelseitigen Platte, wird die Kupferfolie auf die Vorder- und Rückseiten des Substrats gedrückt. In einigen preiswerten Anwendungen kann Kupferfolie nur auf einer Seite des Substrats gedrückt werden. Wenn wir zu „double-Panel“ oder „Zwei-Schicht-Platine“, bedeutet dies, dass es zwei Schichten aus Kupferfolie auf unserer Lasagne. die Anzahl von Kupferfolienschichten kann so klein sein wie eine Schicht oder mehr als 16 Schichten natürlich in verschiedenem PCB-Design.

Die Dicke der Kupferschicht ist relativ groß und wird in Gewicht gemessen. Es wird im Allgemeinen durch das gleichmäßige Gewicht einer Quadratfuß Kupfer (oz) ausgedrückt. Die meisten Leiterplatten haben eine Kupferdicke von 1 oz, aber einig High-Power-PCBs 2 Unzen oder 3 Unzen Kupfer verwenden. Konvertieren Unzen (oz) pro Quadratfuß, die etwa 35um oder 1.4mil Kupfer ist.

soldermask

Oberhalb der Kupferschicht ist eine Lötmaske. Diese Schicht macht die PCB-Look grün (oder SparkFun rote). Die Lötmaske bedeckt die Leiterbahnen auf der Kupferschicht Leiterbahnen auf der Leiterplatte zu verhindern, die in Kontakt mit anderen Metallen, Löt- oder anderen leitenden Gegenständen. Das Vorhandensein einer Lötstopplack können Sie an der richtigen Stelle löten und Lötbrücken zu verhindern.

Seidensiebdruck

Oberhalb der Lötstopplack ist es eine weiße Siebdruckschicht. Buchstaben, Zahlen und Symbole werden auf dem Siebdruck des PCB gedruckt Montag zu erleichtern und führen Sie das Design des Boards besser zu verstehen. Wir verwenden oft das Siebdruck-Symbol, um die Funktion bestimmter Stifte oder LEDs anzuzeigen.

Die häufigste Farbe der Schicht Siebdruck ist weiß. In ähnlicher Weise kann die Siebdruckschicht in nahezu jede Farbe hergestellt werden. Schwarz, grau, rot und sogar gelb Siebdrucke sind keine Seltenheit. Allerdings ist es selten, dass eine Vielzahl von Siebdruck-Farbe auf einer einzigen Platine zu sehen.

Im Allgemeinen sind Lötmasken grün, aber fast alle Farben können für Lot Maskierung verwendet werden.

Terminologie

Nun, da Sie die Struktur der PCB wissen, lassen Sie sich auf der PCB-bezogene Terminologie einen Blick darauf werfen.

Lochring - Ein Kupferring auf einem metallisierten Loch in der PCB.

DRC - Designregelüberprüfung. Ein Programm, das überprüft, ob der Entwurf enthält Fehler, wie kurzgeschlossene Spuren, zu dünn Spuren oder zu kleinen Löchern.

Bohrloch Hit - verwendet, um die Abweichung der erforderlichen Bohrposition, um anzuzeigen, und die tatsächlichen Bohrposition in der Gestaltung. Falsche Bohrzentren verursachten durch stumpf Bohrkronen sind ein häufiges Problem in der Leiterplattenherstellung.

(Gold) Finger - Eine blanke Metallfläche auf der Seite der Leiterplatte, die typischerweise verwendet wird, zwei Platten zu verbinden. Wie der Rand des Erweiterungsmoduls des Computers, der Memory-Stick und die alte Spielkarte.

Stamp Holes - Zusätzlich zu den V-Cut gibt es eine alternative Methode der Board-Design. eine schwache Verbindung zwischen einigen kontinuierlichen Löchern durch Bildung ist es einfach, das Brett von der Einführung zu trennen.

Pad - Ein Teil des Metalls auf der Oberfläche der Leiterplatte freigelegt, die verwendet wird, um die Vorrichtung zu löten.

Jigsaw - Ein großes Brett aus vielen kleinen, ansehnlichen Brettern. Automatisierte Platine Produktionsanlagen hat oft Probleme, wenn kleine Bretter produzieren, und mehrere kleine Bretter der Kombination der Produktion beschleunigen.

Stencil - Eine dünne Metallschalung (auch als Kunststoff), die auf der Leiterplatte platziert wird Lotes ermöglichen bei der Montage durch bestimmte Bereiche passiert.

Pick-and-Place - Eine Maschine oder ein Prozess, Komponenten auf einer Platine platziert.

Plane - Kontinuierliches Stück Kupfer auf dem Brett. Es wird im Allgemeinen durch Grenzen definiert, nicht durch Wege. Auch bekannt als „Copper Copper“

Metallisierte über - ein Loch in der Leiterplatte, die den Lochring und die plattierten Lochwandung enthält. Die metallisierte via kann der Verbindungspunkt eines Plug-in, die Schicht des Signal oder ein Befestigungsloch sein.

Die plattierten Lochwandungen ermöglichen die Drähte auf beiden Seiten der Leiterplatte miteinander verbunden werden.

Reflow-Löten - auftauen das Lot, so dass die Polster (SMD) und Gerätestifte miteinander verbunden sind.

Serigraphie - Buchstaben, Zahlen, Symbole oder Grafiken auf einer Leiterplatte. Im Grunde gibt es nur eine Farbe auf jeder Platine und die Auflösung ist relativ gering.

Stoßen - bezieht sich auf jedes Loch auf der Leiterplatte, die nicht kreisförmig ist. Stoßen kann elektroplattiert werden oder nicht. Da Schlitzung zusätzliche Schnittzeit erfordert, erhöht es manchmal die Kosten des Brettes.

Lötmittelpastenschicht - Eine Schicht aus Lötpaste mit einer bestimmten Dicke, die auf dem Pads der Oberflächenbefestigungsvorrichtung durch eine Schablone, bevor die Komponenten auf der Platine platziert. Während des Reflow-Prozesses, die Lötpaste schmilzt und stellt eine zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Kissen und den Geräte-Pins.

Lötofen - Ein Ofen zum Löten Einsätzen. Im Allgemeinen gibt es eine kleine Menge an geschmolzenem Lot nach innen, und die Platte wird schnell durchlaufen, so dass die freiliegenden Stifte angelötet werden können.

Solder Mask - um Kurzschlüsse zu verhindern, Korrosion und andere Probleme wird das Kupfer mit einer Schutzfolie bedeckt. Die Schutzfolie ist in der Regel grün oder kann es andere Farben (SparkFun Rot, Blau Arduino oder Apple Schwarz) sein. Im allgemeinen bezeichnet als „Widerstandslöten.“

Lianxi - Die zwei miteinander verbundenen Stifte auf dem Gerät nicht korrekt durch einen kleinen Tropfen Lötzinn verbunden.

Surface Mounting - Verfahren zur Montage, wo die Vorrichtung einfach ohne die Notwendigkeit, Route durch die Vias auf der Platine den Geräte-Pins auf der Platine platziert werden muss.

Thermal-Pad - bezieht sich auf eine kurze Spur der Anschlussfläche zu der Ebene. Wenn das Kissen nicht richtig für die Wärmeableitung ausgelegt ist, ist es schwierig, die Unterlage auf eine ausreichende Löttemperatur während des Lötens zu erhitzen. Unsachgemäße Thermal-Pad Design macht das Polster mehr klebrig und Reflow-Löten Zeit ist relativ lang.

Spur - einen im Allgemeinen kontinuierlichen Pfad von Kupfer auf einem Brett.

V-Score - Ein unvollständiger Schnitt der Platte, die das Brett durch diese Zeilenumbrüche.

Via - ein Loch in der Leiterplatte, die typischerweise verwendet wird, um Schaltsignale von einer Schicht zur anderen. Das Steckloch bezieht sich auf das Übergangsloch die Lötmaske bedeckt, damit er nicht angelötet werden. Stecker oder Geräte PIN über, weil Aufstecken ist nicht erforderlich, weil das Löten erforderlich ist.

Schwall-Löten - Lötverfahren Steckvorrichtungen. Die Platte wird mit einer konstanten Geschwindigkeit durch einen Ofen geleitet geschmolzenen Lotes, die eine stabile Spitze erzeugt, und der Lotsch Peaks löten die Geräte-Pins und zusammen ausgesetzt Pads.

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