¿Cómo funciona una placa de PCB? |Guía
La razón por la que los dispositivos electrónicos pueden realizar diferentes funciones es que el sistema interno PCBA La placa le proporciona varias capacidades.. Generalmente nos referimos a la placa de circuito impreso del equipo como PCB., que en realidad no es el nombre correcto. La propia placa de circuito impreso no puede funcionar., Actúa como soporte para los equipos electrónicos., Y la placa PCBA es el cuerpo principal que hace que el equipo electrónico funcione..
El smartphone que utilizas tiene una larga, línea ordenada. La función principal de estas líneas es integrar los dispositivos hardware del teléfono móvil en un único PCBA, incluyendo Wi-Fi, antena, GPS, sensor de huellas dactilares, etc.. En el siguiente contenido, FS Technology tomará un teléfono móvil como ejemplo para mostrárselo cómo funciona la PCB.
Conocimientos básicos de PCBA
El desarrollo de PCBA es muy rápido.. Los humanos nunca supieron qué es PCBA, Y solo tomó un siglo comprender el principio de funcionamiento de las placas de circuito impreso y convertirse en el núcleo de la industria electrónica.. Las placas de circuito se inventaron por primera vez en 1936 por el austriaco Paul Eisner. Su desarrollo contó con la ayuda del uso de la tecnología en equipos de radio por parte del ejército estadounidense., a medida que la tecnología se hizo más conocida en los Estados Unidos. En 1948, La capacidad de trabajo de PCBA fue reconocida en todo el mundo y utilizada con fines comerciales.. A mediados de la década de 1950, Las placas de circuito impreso se convirtieron en algo común en la vida diaria de las personas.. Mientras las placas de circuito impreso dominan la industria de fabricación de productos electrónicos, Se ha prestado cada vez más atención al funcionamiento de las placas de circuito..
Es posible que hayas visto un tablero como este., puede ser verde o de algún otro color. Lo que parece ser una simple placa de circuito es en realidad un laberinto de múltiples capas de cientos de cables de cobre.. La PCB proporciona soporte y bloqueo efectivo para todos los componentes montados en su superficie., y las líneas en el medio del tablero proporcionan una plataforma para la comunicación y colaboración entre componentes.
Para profesionales de la industria sin PCBA, es fácil confundir los conceptos de PCB y PCBA. De hecho, PCB es la abreviatura de placa de circuito impreso., y PCBA es la abreviatura del conjunto de placa de circuito impreso. Hay diferencias esenciales entre los dos.. Generalmente, Llamamos PCB al patrón conductor formado por la combinación del circuito y el componente impreso en el material aislante de acuerdo con el diseño predeterminado., y la placa en la que se han instalado los componentes electrónicos llamada PCBA.
Cómo funcionan los PCB
Conexión de trazas de PCBA a componentes.
Comprender cómo funciona una placa de circuito impreso debe comenzar con su composición. Toda la placa PCBA está compuesta por placas y componentes desnudos., como microchips, resistencias, condensadores y conectores. Los fabricantes unen componentes a la PCB mediante montaje por soldadura u otras técnicas.. Llevar, Por ejemplo, una PCB de una sola cara, una placa que tiene componentes electrónicos y cables en un solo lado de la placa. Generalmente, Montamos los componentes en una placa no conductora mediante tecnología de ensamblaje SMT o PCBA. Tecnología de ensamblaje DIP y conectarlos a través de pequeños caminos llamados trazas.. Las pistas permiten que los componentes eléctricos de todo el tablero funcionen energizándolos.. No todos los dispositivos de hardware están montados directamente en la PCB, Los componentes como monitores y cámaras se conectan a la PCB mediante conectores macho y cables planos..
El principio de funcionamiento de las placas de circuito de doble cara y multicapa es introducir gas de proceso (Arkansas, N2, O2, etc.) en el enlace de alto vacío, y el gas se ioniza en plasma. Bajo la acción del campo eléctrico., Estos plasmas se mueven hacia alto potencial y bajo potencial respectivamente.. Los grupos atómicos que se mueven hacia el bajo potencial bombardean el objetivo. (cobre), para que los átomos de cobre sean despojados del cobre, y finalmente cubierto sobre el sustrato. (FRP), eso es, el laminado revestido de cobre. Este es un método físico tradicional., Que tiene las ventajas de no contaminar y tener tecnología madura.. La desventaja es que la eficiencia es lenta y el ciclo es largo.. Si desea darse cuenta rápidamente de Fabricación de PCB proceso, Puedes colocar el patrón grabado con antelación., y luego forme la PCB de la manera anterior, Y el orificio interior para la conexión también se puede revestir con cobre metálico para metalizarlo..
La siguiente imagen es la placa PCB tomada por FS Technology mediante rayos X.. El área oscura en la figura representa el cable o rastro, y su parte está hecha de un material aislante no conductor hecho de fibra de vidrio tejida y un adhesivo de material de resina epoxi FR4. En esta imagen de rayos X, Puedes ver que aunque hay muchos cables apilados uno encima del otro en el tablero., no están en ningún contacto entre sí.
La siguiente imagen es la clave para el funcionamiento y la función de la placa de circuito del teléfono móvil: el microchip., denominado sistema en un chip o SoC para abreviar. Porque está montado en una cuadrícula de puntos de conexión en la PCB (almohadillas de la bola azul matriz), el concentrador está conectado a un cable o traza que atraviesa la PCB. También hay muchas almohadillas en la PCBA donde se montan otros microchips., como chips de memoria y chips inalámbricos, así como resistencias, condensadores, y otros componentes.
Próximo, centrémonos en un pequeño conjunto de cables. Como se mencionó anteriormente, hay muchos cables dentro del teléfono, y la longitud total de estos cables puede dar la vuelta a un campo de fútbol. En la imagen de abajo podemos ver que hay 15 Rastros que conectan el SOC y la cámara trasera de 16MP., si se utilizan más rastros, significa que se pueden enviar más datos. Si miras de cerca, Verás que como estas huellas son numerosas., son independientes el uno del otro. Para que sea más fácil comprender las huellas., El siguiente diagrama muestra solo un juego de cables., Pero las pistas en el teléfono en realidad se dirigen a lo largo del borde de la placa de circuito impreso y se conectan a la pantalla táctil mediante un cable plano.. Todas estas pequeñas líneas de señal tienen que pasar por la placa PCBA móvil para funcionar.. PD: El ancho es menor que 1 mm.
En breve, La PCB permite que cada componente se conecte al SoC u otro microchip a través de cientos de cables y está organizado con bastante precisión..
La composición de la placa PCB.
La PCB de este teléfono inteligente en realidad se compone de diez capas conductoras, cuyas capas superior e inferior se utilizan para montar el Componentes PCBA y actuar como múltiples antenas. Para que funcione correctamente, Los planos de potencia y tierra están incluidos en cada placa de circuito.. Además, El plano de tierra también tiene las funciones de blindaje electromagnético y disipación de calor.. Las cuatro capas intermedias restantes se utilizan para transportar todas las líneas de comunicación o líneas de señal.. Cada capa conductora contiene cobre y fibra de vidrio aislante y epoxi.. La PCBA para teléfono inteligente que se muestra aquí solo tiene 10 capas conductoras, pero en otras aplicaciones pueden tener 2 a 50 más capas. FS Technology puede producir PCBA multicapa con hasta 56 capas.
Además, En la parte superior e inferior de la PCBA hay una capa de máscara de soldadura de color., que actúa como aislamiento eléctrico y así hace que las almohadillas de los componentes estén disponibles. Arriba está la serigrafía., Incluye tinta para marcar y letras que indican la ubicación de los componentes..
Para que la placa de circuito funcione correctamente, la señal debe pasar a través de cada capa de cobre conductor y el material aislante entre ellas. Este teléfono inteligente tiene diez capas separadas de cobre conductor y material aislante entre cada capa.. ¿Cómo se propaga la señal de una capa a otra??
Las capas de PCB realizan esta función perforando o metalizando las señales a través de vías o interconexiones verticales.. Estas vías conectan los cables de cada capa entre sí., conectando así múltiples componentes y realizando el trabajo de tableros multicapa. Hay tres tipos de vías que se pueden lograr con el Fabricación de PCB tecnología de los fabricantes chinos.
- A través del agujero: Un agujero desde la capa superior hasta la capa inferior.
- Vías ciegas: Las vías ciegas conectan la capa superior o inferior con la capa intermedia
- Vías enterradas: mientras que las vías enterradas conectan capas internas
Dado que este proceso requiere atravesar muchas capas, al atravesar capas conductoras desconectadas, Se elimina el cobre alrededor de las vías en esa capa.. Si tomamos una radiografía para observar las almohadillas en la parte superior de la PCB para su montaje, Puedes ver tres juegos de cables corriendo en diferentes direcciones., mientras los agujeros atraviesan cada capa.
Estos cables complejos existen en la PCB en el centro del teléfono., y son tan increíbles. Cada modelo de teléfono inteligente es diferente en forma y especificaciones., entonces los ingenieros necesitan usar Diseño de PCB herramientas para diseñar diferentes tipos de PCBA. Por ejemplo, Algunos teléfonos móviles tienen placas PCB superiores e inferiores separadas., la más grande se llama placa principal y la más pequeña se llama placa secundaria.
Otro detalle importante es que el PCB es más ligero, pesando solo una cucharada de agua, y encajará muy bien en tu teléfono. Los ingenieros innovan constantemente para fabricar microchips, resistencias, condensadores, inductores, y conectores lo más pequeños posible, con algunos componentes más pequeños que una pulga.
En el pasado, Los diseños de placas PCBA utilizaron componentes que ocupaban demasiado espacio en la placa y espacio en la placa. Dado que el mecanismo de montaje de estos componentes es que los pasadores pasan a través de los orificios de conexión, Estos diseños más antiguos se denominan componentes de orificio pasante.. pero aquí, Estos componentes son componentes SMD montados mediante tecnología de ensamblaje SMT..
Lo anterior es un resumen de "¿Cómo funciona una placa PCB?" Creo que después de leer este artículo, Tienes un profundo conocimiento de PCBA.:)
