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, and the inner hole for connection can also be plated with metal copper to make it metalized.
The picture below is the PCB board taken by FS Technology through X-ray. The dark area in the figure represents the wire or trace, and its part is made of a non-conductive insulator material made of woven glass fiber and an FR4 epoxy resin material adhesive. In this X-ray image, you can see that even though there are many wires stacked on top of each other on the board, they are not in any contact with each other.
The picture below is the key to the operation and function of the mobile phone circuit board – the microchip, referred to as a system-on-a-chip or SoC for short. Because it is mounted in a grid of connection points on the PCB (pads of the ball blue array), the hub is connected to a wire or trace that runs through the PCB. There are also many pads on the PCBA where other microchips are mounted, such as memory chips and wireless chips as well as resistors, capacitores, and other components.
Próximo, let’s focus on a small set of wires. As mentioned above, there are a lot of wires inside the phone, and the total length of these wires can go around a football field. In the image below we can see that there are 15 traces connecting the SOC and the 16MP rear camera, if more traces are used, it means more data can be sent. If you look closely, you will see that as these traces are numerous, they are independent of each other. To make it easier to understand the traces, the diagram below shows just one set of wires, but the traces in the phone are actually routed along the edge of the printed circuit board and connected to a flat cable to the touchscreen display. All these tiny signal lines have to go through the mobile PCBA board to work. PS: The width is less than 1 mm.
Resumidamente, the PCB enables each component to connect to the SoC or other microchip through hundreds of wires and is organized quite precisely.
The composition of the PCB board
This smartphone PCB is actually made up of ten conductive layers, the top and bottom layers of which are used to mount the PCBA components and act as multiple antennas. In order for it to function properly, power and ground planes are included on every circuit board. Além disso, the ground plane also has the functions of electromagnetic shielding and heat dissipation. The remaining four intermediate layers are used to carry all communication lines or signal lines. Each conductive layer contains copper and insulating fiberglass and epoxy. The smartphone PCBA shown here has only 10 conductive layers, but in other applications they can have 2 para 50 more layers. FS Technology can produce multilayer PCBA with up to 56 camadas.
Além disso, on the top and bottom of the PCBA is a layer of colored solder mask, which acts as electrical insulation and thus makes the pads of the components available. Above it is the silkscreen, including ink for marking and letters indicating the location of the components.
For the circuit board to function properly, the signal must pass through each conductive copper layer and the insulating material between them. This smartphone has ten separate layers of conductive copper and insulating material between each layer. How does the signal propagate from one layer to another?
The PCB layers perform this function by drilling or metal plating the signals through vias or vertical interconnects. These vias connect the wires of each layer to each other, thereby connecting multiple components and realizing the work of multi-layer boards. There are three types of vias that can be achieved with the Manufatura de PCB technology of Chinese manufacturers.
- Through Hole: A hole from the top layer to the bottom layer
- Blind Vias: Blind vias connect the top or bottom layer to the middle layer
- Buried Vias: while buried vias connect internal layers
Since this process requires traversing many layers, when traversing unconnected conductive layers, the copper around the vias on that layer is removed. If we take an X-ray to look at the pads on the top of the PCB for mounting, you can see three sets of wires running in different directions, while holes go through each layer.
These complex wires exist on the PCB in the center of the phone, and they are so incredible. Each model of smartphone is different in shape and specification, so engineers need to use Design de PCB tools to design different types of PCBA. Por exemplo, some mobile phones have separate top and bottom PCB boards, the larger one is called the main board and the smaller one is called the daughter board.
Another important detail is that the PCB is lighter, weighing only a tablespoon of water, and will fit nicely in your phone. Engineers are constantly innovating to make microchips, resistores, capacitores, inductors, and connectors as small as possible, with some components smaller than a flea.
No passado, PCBA board designs used components that took up too much board space and board space. Since the mounting mechanism for these components is that the pins pass through the connection holes, these older designs are called through-hole components. But here, these components are SMD components mounted by SMT assembly technology.
The above is a summary of “How does a PCB board work” I believe that after reading this article, you have a deep understanding of PCBA:)
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