Comment fonctionne une carte PCB |LeadSintec
La raison pour laquelle les appareils électroniques peuvent remplir différentes fonctions est que le PCBA la carte lui offre diverses capacités. Nous appelons généralement le circuit imprimé de l'équipement PCB., ce qui n'est en fait pas le bon nom. Le circuit imprimé lui-même ne peut pas fonctionner, il agit comme support pour l'équipement électronique, et la carte PCBA est l'organe principal qui fait fonctionner l'équipement électronique.
Le smartphone que vous utilisez a une longue, ligne épurée. La fonction principale de ces lignes est d'intégrer les dispositifs matériels du téléphone mobile en un seul PCBA, y compris le Wi-Fi, antenne, GPS, capteur d'empreintes digitales, etc.. Dans le contenu suivant, FS Technology prendra un téléphone mobile comme exemple pour vous montrer comment fonctionne le PCB.
Connaissances de base du PCBA
Le développement du PCBA est très rapide. Les humains n’ont jamais su ce qu’est le PCBA, et il n'a fallu qu'un siècle pour comprendre le principe de fonctionnement des cartes de circuits imprimés et devenir le cœur de l'industrie électronique. Les circuits imprimés ont été inventés pour la première fois en 1936 par l'Autrichien Paul Eisner. Son développement a été facilité par l'utilisation de cette technologie dans les équipements radio par l'armée américaine., à mesure que la technologie devenait plus connue aux États-Unis. Dans 1948, La capacité de travail du PCBA a été reconnue dans le monde entier et utilisée à des fins commerciales. Au milieu des années 1950, les circuits imprimés sont devenus monnaie courante dans la vie quotidienne des gens. Alors que les cartes de circuits imprimés dominent l’industrie de la fabrication électronique, de plus en plus d'attention a été accordée au fonctionnement des circuits imprimés.
Vous avez peut-être vu un tableau comme celui-ci, il peut être vert ou d'une autre couleur. Ce qui semble être un simple circuit imprimé est en réalité un labyrinthe multicouche composé de centaines de fils de cuivre.. Le PCB fournit un support et un blocage efficace pour tous les composants montés sur sa surface, et les lignes au milieu de la carte fournissent une plate-forme de communication et de collaboration entre les composants.
Pour les praticiens du secteur non-PCBA, il est facile de confondre les concepts de PCB et PCBA. En fait, PCB est l'abréviation de circuit imprimé, et PCBA est l'abréviation de l'assemblage de circuits imprimés. Il existe des différences essentielles entre les deux. Généralement, nous appelons le motif conducteur formé par la combinaison du circuit et du composant imprimé sur le matériau isolant selon la conception prédéterminée comme le PCB, et la carte sur laquelle les composants électroniques ont été installés appelée PCBA.
Comment fonctionnent les PCB
Connexion des traces PCBA aux composants
Comprendre le fonctionnement d'un circuit imprimé doit commencer par sa composition. L'ensemble de la carte PCBA est composé de cartes nues et de composants, comme les puces électroniques, résistances, condensateurs et connecteurs. Les fabricants fixent les composants au PCB par montage par soudure ou par d'autres techniques. Prendre, Par exemple, un PCB simple face, une carte qui comporte des composants électroniques et des fils sur un seul côté de la carte. Généralement, nous montons les composants sur une carte non conductrice par technologie d'assemblage SMT ou PCBA Technologie d'assemblage DIP et connectez-les via de petits chemins appelés traces. Les traces permettent aux composants électriques de l'ensemble de la carte de fonctionner en les mettant sous tension. Tous les périphériques matériels ne sont pas directement montés sur le PCB, les composants tels que les moniteurs et les caméras sont fixés au PCB via des connecteurs homologues et des câbles plats.
Le principe de fonctionnement des circuits imprimés double face et multicouches est d'introduire du gaz de procédé (Ar, N2, O2, etc.) dans la liaison à vide poussé, et le gaz est ionisé en plasma. Sous l'action du champ électrique, ces plasmas se déplacent respectivement vers un potentiel élevé et un potentiel faible. Les groupes atomiques se dirigeant vers le faible potentiel bombardent la cible (cuivre), de sorte que les atomes de cuivre soient retirés du cuivre, et enfin recouvert sur le substrat (PRF), c'est, le stratifié cuivré. Il s'agit d'une méthode physique traditionnelle, qui présente les avantages de l'absence de pollution et d'une technologie mature. L'inconvénient est que l'efficacité est lente et le cycle est long. Si vous souhaitez vous rendre compte rapidement du Fabrication de PCB processus, vous pouvez poser le motif gravé à l'avance, puis formez le PCB de la manière ci-dessus, et le trou intérieur pour la connexion peut également être plaqué de cuivre métallique pour le rendre métallisé.
L'image ci-dessous est la carte PCB prise par FS Technology via rayons X. La zone sombre sur la figure représente le fil ou la trace, et sa partie est constituée d'un matériau isolant non conducteur composé de fibre de verre tissée et d'un adhésif en résine époxy FR4. Sur cette image radiographique, vous pouvez voir que même s'il y a de nombreux fils empilés les uns sur les autres sur la carte, ils ne sont en aucun contact les uns avec les autres.
L'image ci-dessous est la clé du fonctionnement et de la fonction du circuit imprimé du téléphone portable – la puce électronique., appelé système sur puce ou SoC en abrégé. Parce qu'il est monté dans une grille de points de connexion sur le PCB (coussinets de la boule bleue), le hub est connecté à un fil ou une trace qui traverse le PCB. Il existe également de nombreuses plages sur le PCBA où d'autres micropuces sont montées., tels que les puces mémoire et les puces sans fil ainsi que les résistances, condensateurs, et d'autres composants.
Suivant, concentrons-nous sur un petit ensemble de fils. Comme mentionné ci-dessus, il y a beaucoup de fils à l'intérieur du téléphone, et la longueur totale de ces fils peut faire le tour d'un terrain de football. Dans l'image ci-dessous, nous pouvons voir qu'il y a 15 traces reliant le SOC et la caméra arrière 16MP, si plus de traces sont utilisées, cela signifie que plus de données peuvent être envoyées. Si tu regardes attentivement, vous verrez que comme ces traces sont nombreuses, ils sont indépendants les uns des autres. Pour faciliter la compréhension des traces, le schéma ci-dessous montre un seul jeu de fils, mais les traces dans le téléphone sont en réalité acheminées le long du bord du circuit imprimé et connectées à un câble plat à l'écran tactile. Toutes ces petites lignes de signal doivent passer par la carte PCBA mobile pour fonctionner. PS: La largeur est inférieure à 1 MM.
En bref, le PCB permet à chaque composant de se connecter au SoC ou à une autre puce via des centaines de fils et est organisé de manière assez précise.
La composition de la carte PCB
Ce PCB pour smartphone est en réalité composé de dix couches conductrices, dont les couches supérieure et inférieure sont utilisées pour monter le Composants PCBA et agissent comme plusieurs antennes. Pour qu'il fonctionne correctement, les plans d'alimentation et de masse sont inclus sur chaque circuit imprimé. En outre, le plan de masse a également les fonctions de blindage électromagnétique et de dissipation thermique. Les quatre couches intermédiaires restantes sont utilisées pour transporter toutes les lignes de communication ou lignes de signal. Chaque couche conductrice contient du cuivre et de la fibre de verre isolante et de l'époxy. Le PCBA pour smartphone présenté ici n'a que 10 couches conductrices, mais dans d'autres applications, ils peuvent avoir 2 à 50 plus de couches. La technologie FS peut produire des PCBA multicouches avec jusqu'à 56 couches.
En outre, en haut et en bas du PCBA se trouve une couche de masque de soudure coloré, qui fait office d'isolant électrique et rend ainsi disponibles les plots des composants. Au dessus c'est la sérigraphie, comprenant de l'encre pour le marquage et des lettres indiquant l'emplacement des composants.
Pour que le circuit imprimé fonctionne correctement, le signal doit traverser chaque couche de cuivre conductrice et le matériau isolant entre elles. Ce smartphone comporte dix couches distinctes de cuivre conducteur et de matériau isolant entre chaque couche. Comment le signal se propage-t-il d'une couche à l'autre?
Les couches PCB remplissent cette fonction en perçant ou en métallisant les signaux via des vias ou des interconnexions verticales.. Ces vias relient les fils de chaque couche entre eux, connectant ainsi plusieurs composants et réalisant le travail des cartes multicouches. Il existe trois types de vias pouvant être réalisés avec le Fabrication de PCB technologie des fabricants chinois.
- Trou traversant: Un trou de la couche supérieure à la couche inférieure
- Vias aveugles: Des vias aveugles relient la couche supérieure ou inférieure à la couche intermédiaire
- Vias enterrés: tandis que des vias enterrés connectent les couches internes
Puisque ce processus nécessite de traverser de nombreuses couches, lors de la traversée de couches conductrices non connectées, le cuivre autour des vias sur cette couche est retiré. Si nous prenons une radiographie pour examiner les pastilles sur le dessus du PCB pour le montage, vous pouvez voir trois jeux de fils allant dans des directions différentes, tandis que des trous traversent chaque couche.
Ces fils complexes existent sur le PCB au centre du téléphone, et ils sont tellement incroyables. Chaque modèle de smartphone est différent en termes de forme et de spécifications, les ingénieurs doivent donc utiliser Conception de PCB outils pour concevoir différents types de PCBA. Par exemple, certains téléphones mobiles ont des cartes PCB supérieures et inférieures séparées, la plus grande s'appelle la carte principale et la plus petite s'appelle la carte fille.
Un autre détail important est que le PCB est plus léger, pesant seulement une cuillère à soupe d'eau, et s'intégrera parfaitement dans votre téléphone. Les ingénieurs innovent constamment pour fabriquer des micropuces, résistances, condensateurs, inducteurs, et des connecteurs aussi petits que possible, avec certains composants plus petits qu'une puce.
Dans le passé, Les conceptions de cartes PCBA utilisaient des composants qui occupaient trop d'espace et d'espace sur la carte. Étant donné que le mécanisme de montage de ces composants fait que les broches passent à travers les trous de connexion, ces conceptions plus anciennes sont appelées composants traversants. Mais ici, ces composants sont des composants CMS montés par la technologie d'assemblage SMT.
Ce qui précède est un résumé de « Comment fonctionne une carte PCB ». Je crois qu'après avoir lu cet article, vous avez une compréhension approfondie du PCBA:)
