Como funciona uma placa de PCB |Leadsintec
A razão pela qual os dispositivos eletrônicos podem executar funções diferentes é que o interno PCBA A placa fornece vários recursos. Geralmente nos referimos à placa de circuito impresso no equipamento como PCB, qual não é o nome correto. A própria placa de circuito impresso não pode funcionar, atua como transportadora para o equipamento eletrônico, e a placa PCBA é o corpo principal que faz com que o equipamento eletrônico funcione.
O smartphone que você usa tem um longo, linha organizada. A principal função dessas linhas é integrar os dispositivos de hardware do telefone celular em um único PCBA, incluindo Wi-Fi, antena, GPS, Sensor de impressão digital, etc.. No conteúdo seguinte, A tecnologia FS levará um telefone celular como exemplo para mostrar a você Como funciona o PCB.
Conhecimento básico do PCBA
O desenvolvimento do PCBA é muito rápido. Os humanos nunca sabiam o que é PCBA, E levou apenas um século para entender o princípio de trabalho das placas de circuito impresso e se tornar o núcleo da indústria eletrônica. As placas de circuito foram inventadas pela primeira vez em 1936 Por Paul Eisner austríaco. Seu desenvolvimento foi auxiliado pelo uso da tecnologia em equipamentos de rádio pelos militares dos EUA, À medida que a tecnologia se tornou mais conhecida nos Estados Unidos. Em 1948, A capacidade de trabalhar do PCBA foi reconhecida em todo o mundo e usada para fins comerciais. Em meados da década de 1950, As placas de circuito impresso se tornaram comuns na vida cotidiana das pessoas. Como as placas de circuito impresso dominam a indústria de fabricação eletrônica, mais e mais atenção foi dada à forma como os quadros de circuito funcionam.
Você pode ter visto uma placa como esta, pode ser verde ou alguma outra cor. O que parece ser uma placa de circuito simples é realmente um labirinto de várias camadas de centenas de fios de cobre. O PCB fornece suporte e bloqueio eficaz para todos os componentes montados em sua superfície, e as linhas no meio do conselho fornecem uma plataforma para comunicação e colaboração entre componentes.
Para profissionais da indústria não-PCBA, É fácil confundir os conceitos de PCB e PCBA. Na verdade, PCB é a abreviação da placa de circuito impresso, e PCBA é a abreviação do conjunto da placa de circuito impresso. Existem diferenças essenciais entre os dois. Geralmente, Chamamos o padrão condutor formado pela combinação do circuito e do componente impresso no material isolante de acordo com o design predeterminado como PCB, e a placa em que os componentes eletrônicos foram instalados chamados PCBA.
Como funcionam os PCBs
Conexão de traços de PCBA aos componentes
Entender como uma placa de circuito impressa funciona deve começar com sua composição. Toda a placa PCBA é composta por tábuas e componentes nus, como microchips, resistores, capacitores e conectores. Os fabricantes anexam componentes ao PCB por montagem de solda ou outras técnicas. Pegar, por exemplo, um PCB de um lado, uma placa que possui componentes e fios eletrônicos em apenas um lado da placa. Geralmente, Montamos os componentes em uma placa não condutiva pela SMT Assembly Technology ou PCBA Mergulhe a tecnologia de montagem e conecte -os através de pequenos caminhos chamados traços. Os traços permitem que os componentes elétricos em toda a placa funcionem energizando -os. Nem todos os dispositivos de hardware são montados diretamente no PCB, Componentes como monitores e câmeras estão conectados ao PCB através de conectores de acasalamento e cabos planos.
O princípio de funcionamento das placas de circuito de dupla face e de várias camadas é introduzir o gás de processo (Ar, N2, O2, etc.) no link de alto vácuo, e o gás é ionizado no plasma. Sob a ação do campo elétrico, Esses plasmas avançam em direção a alto potencial e baixo potencial, respectivamente. Os grupos atômicos que se movem em direção ao bombard de baixo potencial, o alvo (cobre), para que os átomos de cobre sejam retirados do cobre, e finalmente coberto no substrato (Frp), aquilo é, o laminado vestido de cobre. Este é um método físico tradicional, que tem as vantagens de nenhuma poluição e tecnologia madura. A desvantagem é que a eficiência é lenta e o ciclo é longo. Se você quiser perceber rapidamente o Manufatura de PCB processo, Você pode colocar o padrão gravado com antecedência, e então forme o PCB da maneira acima, e o buraco interno para conexão também pode ser revestido com cobre de metal para torná -lo metalizado.
A foto abaixo é a placa de PCB tirada pela tecnologia FS por meio de raio-x. A área escura da figura representa o fio ou rastreamento, e sua parte é feita de um material isolador não condutor feito de fibra de vidro de tecido e um adesivo de material de resina epóxi FR4. Nesta imagem de raio-x, Você pode ver que, embora haja muitos fios empilhados um no outro no quadro, Eles não estão em contato um com o outro.
A imagem abaixo é a chave para a operação e função da placa de circuito de telefones celulares - o microchip, referido como um sistema em um chip ou SoC para abreviar. Porque é montado em uma grade de pontos de conexão no PCB (Almofadas da matriz azul da bola), O hub está conectado a um fio ou rastreamento que percorre o PCB. Há também muitas almofadas no PCBA, onde outros microchips são montados, como chips de memória e chips sem fio, bem como resistores, capacitores, e outros componentes.
Próximo, Vamos nos concentrar em um pequeno conjunto de fios. Como mencionado acima, Existem muitos fios dentro do telefone, E a duração total desses fios pode percorrer um campo de futebol. Na imagem abaixo, podemos ver que existem 15 Rastreia conectando o SoC e a câmera traseira de 16MP, Se mais traços forem usados, Isso significa que mais dados podem ser enviados. Se você olhar de perto, você verá que, pois esses traços são numerosos, Eles são independentes um do outro. Para facilitar o entendimento dos traços, O diagrama abaixo mostra apenas um conjunto de fios, Mas os traços no telefone são realmente roteados ao longo da borda da placa de circuito impresso e conectados a um cabo plano à tela sensível ao toque. Todas essas pequenas linhas de sinal precisam passar pela placa PCBA móvel para funcionar. Ps: A largura é menor que 1 mm.
Resumidamente, O PCB permite que cada componente se conecte ao SOC ou outro microchip através de centenas de fios e é organizado com bastante precisão.
A composição da placa de PCB
Este smartphone PCB é realmente composto de dez camadas condutivas, as camadas superior e inferior são usadas para montar o Componentes PCBA e atuar como múltiplas antenas. Para que funcione corretamente, Os aviões de energia e terra estão incluídos em todas as placas de circuito. Além disso, O plano de terra também tem as funções de blindagem eletromagnética e dissipação de calor. As quatro camadas intermediárias restantes são usadas para transportar todas as linhas de comunicação ou linhas de sinal. Cada camada condutora contém cobre e fibra de vidro e epóxi isolante. O smartphone PCBA mostrado aqui tem apenas 10 camadas condutivas, Mas em outras aplicações, eles podem ter 2 para 50 mais camadas. A tecnologia FS pode produzir PCBA multicamada com até 56 camadas.
Além disso, Na parte superior e inferior do PCBA, há uma camada de máscara de solda colorida, que atua como isolamento elétrico e, portanto, disponibiliza as almofadas dos componentes. Acima, está a seda, incluindo tinta para marcação e cartas indicando a localização dos componentes.
Para que a placa de circuito funcione corretamente, O sinal deve passar por cada camada condutora de cobre e o material isolante entre eles. Este smartphone possui dez camadas separadas de cobre condutor e material isolante entre cada camada. Como o sinal se propaga de uma camada para outra?
As camadas de PCB desempenham esta função por perfuração ou metal, revestindo os sinais através de vias ou interconexões verticais. Esses vias conectam os fios de cada camada um ao outro, conectando assim vários componentes e realizando o trabalho de placas de várias camadas. Existem três tipos de vias que podem ser alcançados com o Manufatura de PCB tecnologia de fabricantes chineses.
- Através do buraco: Um buraco da camada superior até a camada inferior
- Vias cegas: Vias cegas conectam a camada superior ou inferior à camada do meio
- Vias enterradas: Enquanto enterrado, Vias conectam camadas internas
Como esse processo requer atravessar muitas camadas, Ao atravessar camadas condutivas desconectadas, o cobre ao redor das vias nessa camada é removido. Se tomarmos um raio-x para olhar as almofadas no topo do PCB para montar, Você pode ver três conjuntos de fios em execução em diferentes direções, Enquanto os orifícios passam por cada camada.
Esses fios complexos existem no PCB no centro do telefone, E eles são tão incríveis. Cada modelo de smartphone é diferente em forma e especificação, Então os engenheiros precisam usar Design de PCB Ferramentas para projetar diferentes tipos de PCBA. Por exemplo, Alguns telefones celulares têm placas de PCB superior e inferior separadas, O maior é chamado de placa principal e o menor é chamado.
Outro detalhe importante é que o PCB é mais leve, pesando apenas uma colher de sopa de água, e vai se encaixar bem no seu telefone. Os engenheiros estão constantemente inovando para fazer microchips, resistores, capacitores, Indutores, e conectores o mais pequeno possível, com alguns componentes menores que uma pulga.
No passado, Os designs da placa PCBA usavam componentes que ocupavam muito espaço e espaço na placa. Como o mecanismo de montagem para esses componentes é que os pinos passam pelos orifícios da conexão, Esses designs mais antigos são chamados componentes de orifício por meio. Mas aqui, Esses componentes são componentes SMD montados pela tecnologia de montagem SMT.
O exposto acima é um resumo de "Como funciona uma placa de PCB", acredito que depois de ler este artigo, você tem um profundo entendimento do PCBA:)
