Phân loại bảng mạch PCB và phần mềm, nhiều liệu sử dụng

Trong việc cung ứng nhu yếu sản xuất thiết bị điện tử tương thích với các thành phần trong khoanh vùng phạm vi nhỏ nhất, bảng mạch PCB đã thành công xuất sắc ở quy trình này. Chi tiết là một phần linh động và thiết thực trong đời sống thường ngày. Do đó, bạn biết gì về bảng mạch điện tử ? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu và khám phá thông tin về bảng mạch này nhé .

Khái niệm mạch PCB là gì?

PCB là viết tắt của cụm từ Printed Circuit Board. Đây là một bảng mạch in có cấu trúc gồm nhiều lớp khác nhau và không có công dụng dẫn điện. Trong toàn bộ các linh phụ kiện điện tử này đều được liên kết với nhau trên cùng một bảng mạch và có phần đế để đỡ dưới .
Nếu thiết bị chưa có PCB thì các linh phụ kiện được liên kết với nhau bằng một loại dây dẫn có công dụng làm tăng độ phức tạp và độ an toàn và đáng tin cậy không cao. Nhờ đó, chúng không hề tạo ra một bảng mạch lớn so với bo mạch chủ .

Phân loại bảng mạch PCB

Hiện nay một số bảng mạch PCB được dùng trong các ứng dụng, thế nên bạn hãy cân nhắc việc tìm hiểu để chọn cho được loại PCB thích hợp nhất.

Phân loại theo số lớp trong bảng mạch

PCB một lớp

PCB một lớp hay còn gọi là PCB một mặt. Loại PCB này có cấu trúc đơn thuần và được dùng nhiều nhất vì nó dễ phong cách thiết kế và sản xuất. Một mặt của bảng mạch được phủ một lớp vật tư dẫn điện khác bất kể. Và nó được dùng để làm vật tư dẫn điện cho PCB, do tại đặc tính dẫn điện của đồng rất tốt .

PCB hai lớp

Tên gọi khác của PCB hai lớp là PCB hai mặt. Trong loại PCB này có kích cỡ nhỏ, làm cho mạch nhỏ gọn, rất linh động và ngân sách thấp, nhờ có một lớp vật tư dẫn điện mỏng dính. Chẳng hạn như ở cả hai mặt trên và dưới của bo mạch có đồng .

PCB đa lớp

PCB đa lớp tức là có nhiều hơn hai lớp. Nó có nghĩa là loại bo mạch này có tối thiểu ba lớp dẫn điện được làm bằng đồng. Lớp keo dán bảng được kẹp ở giữa các lớp cách nhiệt nhằm mục đích bảo vệ lượng nhiệt sinh ra sẽ không làm hỏng bất kể linh phụ kiện nào của mạch .

Phân loại theo độ cứng của PCB

PCB dẻo

PCB dẻo hay còn gọi là mạch Flex. Loại PCB này thường được sử dụng từ vật tư dẻo như PEEK ( polyether ether ketone ) hay polymide hoặc màng polyester dẫn điện trong suốt. Loại bảng mạch này thường được gấp hoặc xoắn lại với nhau .

PCB đáy nhôm

PCB đáy nhôm là loại PCB dẻo – cứng ( flex-rigid PCB ). Đây là sự tích hợp của PCB cứng và PCB dẻo, gồm các lớp của PCB dẻo được gắn với nhiều lớp của PCB cứng. Trong điện thoại di động, xe hơi và máy ảnh kỹ thuật số …, chúng được sử dụng thông dụng .

PCB cứng

Tương tự như PCB dẻo, loại bảng mạch PCB cứng có số lớp khác nhau và được phân thành các loại như một lớp, hai lớp hay nhiều lớp. Mặt khác, không giống với PCB dẻo thì loại PCB này không hề gấp hoặc uốn cong. Do đó, nó được gọi là PCB cứng .
Hơn nữa, độ bền của loại PCB này tương đối cao. Thế nên, chúng được ứng dụng tại nhiều bộ phận trong cấu trúc của máy tính như CPU, RAM, GPU. Hiện nay, bảng mạch cứng một mặt được phong cách thiết kế và đưa vào sản xuất nhiều nhất. Mọi người hoàn toàn có thể làm giảm size của PCB cứng bằng giải pháp tích hợp 9-10 lớp ở trên cùng một bảng mạch .

PCB dẻo – cứng

Bảng mạch PCB này gồm có các lớp PCB cứng, chúng được gắn với các lớp PCB dẻo. Do đó, chúng được coi là sự phối hợp của PCB dẻo và PCB cứng. Thiết bị được dùng trong các ứng dụng của điện thoại di động, máy ảnh kỹ thuật số và các thiết bị điện tử trong xe hơi …

Phân loại theo hệ thống lắp ghép

Bo mạch PCB xuyên lỗ

Trên mặt phẳng của loại PCB này gồm nhiều lỗ, giúp việc hàn các linh phụ kiện vào miếng đệm ở đối lập của PCB thuận tiện. Về mặt cơ học, công nghệ tiên tiến PCB xuyên lỗ giúp các linh phụ kiện được bảo toàn và chắc như đinh hơn so với việc tạo lỗ cho PCB bằng giải pháp khoan để làm tăng chi phí sản xuất. Công nghệ này thích hợp nhất so với PCB một lớp, giúp việc lắp ráp thuận tiện và độ khó của các lớp ngày càng tăng cao .

PCB được gắn trên bề mặt

Đối với loại PCB này, các linh phụ kiện được sản xuất, giúp việc lắp ráp trên bảng thuận tiện. Những phụ kiện này gọi là linh phụ kiện dán SMD và được gắn trực tiếp lên mạch mà không cần trải qua các lỗ .

Cách vật liệu được sử dụng để tạo nên bảng mạch PCB

Có thể thấy, vật tư chính của bảng mạch PCB là tấm điện môi dẻo hoặc cứng. Tấm này được dùng cùng với các vật tư dẫn điện như đồng được sắp xếp ở trên. Bên cạnh đó, tấm điện môi được phủ lớp epoxy thủy tinh hoặc composite. Cụ thể những vật liệu được dùng để sản xuất bảng mạch PCB là :

FR4

FR là viết tắt của cụm từ Fire Retardent. Trong số các loại PCB được sản xuất thì vật tư này bọc thủy tinh được dùng phổ cập nhất. Dựa vào các hợp chất epoxy-thủy tinh thì FR4 được tổng hợp và ứng dụng nhiều nhất, bởi nó cung cấp độ bền về cơ học tốt nhất .

FR-1 và FR-2

FR-1 và FR-2 được làm từ vật liệu giấy và các hợp chất phenol. Chúng được dùng cho PCB một lớp. Về đặc thù của FR1 và FR2 tương tự như như nhau. Điểm độc lạ duy nhất là nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh bên trong đó. Mức nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh cao hơn so với FR2. Những nguyên vật liệu này được phân loại thành các loại tiêu chuẩn và không kỵ nước và không chứa halogen .

CEM-1

Đây là vật liệu được làm từ giấy và hai lớp dệt epoxy thủy tinh, cùng với hợp chất phenol. Đồng thời, nhiên liệu này được dùng cho PCB một mặt và CEM-1 được sử dụng để thay cho FR4, nhưng giá thành của CEM1 cao hơn FR4.

CEM-3

Vật liệu CEM-3 là hợp chất giữa epoxy thủy tinh có màu trắng và được dùng trong bảng mạch hai lớp. Hơn nữa, độ bền CEM-3 thấp hơn so với FR4, thế nhưng nó rẻ hơn FR4. Do đó, nguyên vật liệu này chính là một lựa chọn tốt để thay thế sửa chữa cho FR4 .

Polyimide

Polyimide được dùng trong PCB dẻo. Nó được làm từ các vật liệu như rogers, kepton, dupont. Vật liệu Polyimide có đặc thù dẫn điện tốt, hoàn toàn có thể sử dụng được trong khoanh vùng phạm vi nhiệt độ rộng và kháng hóa chất cao. Mức nhiệt độ hoạt động giải trí của vật tư này từ – 200 ◦ C – 300 ◦ C .

Prepreg

Prepreg được ngâm tẩm trước đó. Đây là một sợi thủy tinh được ngâm tẩm với nhựa. Loại nhựa này được sấy khô và đến khi đun nóng, nó chảy và kết dính. Prepreg hoàn toàn có thể kết dính tương tự như như vật liệu FR4. Hiện Prepreg có nhiều hàm lượng nhựa và nhựa đạt tiêu chuẩn SR, nhựa trung bình MR hay nhựa cao HR.
Tùy theo mỗi vật liệu, chúng có nhu yếu về độ dày khác nhau. Tương tự như cấu trúc của các lớp và trở kháng. Chất liệu này có nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh cao và thường không chứa halogen .

Những phần mềm được sử dụng để thiết kế mạch PCB

Sau đây là 1 số ít ứng dụng phong cách thiết kế PCB được sử dụng phổ cập nhất :

Multisim

Phần mềm Multisim rất can đảm và mạnh mẽ và đơn thuần. Nó được tăng trưởng bởi Điện tử Workbench và hiện tại nó là một bộ phận của National Instruments ( NI ). Phần mềm này gồm mô phỏng vi điều khiển và tinh chỉnh ( MultiMCU ) và những tính năng xuất nhập tích hợp vào ứng dụng được vẽ ở mạch PCB. Multisim được sử dụng phổ cập và thoáng rộng trong việc học tập và công nghiệp để giảng dạy về mạch PCB .

Eagle

Eagle là ứng dụng viết tắt của Easy Applicable Graphical Layout Editor. Để phong cách thiết kế ứng dụng PCB thông dụng và rất dễ sử dụng nhất. Nó được tăng trưởng từ CadSoft Computer. Bên cạnh đó, Autodesk hiện đang là nhà tăng trưởng ứng dụng này .

Altium Designer

Công ty ứng dụng Úc Altium Limited đang nghiên cứu và điều tra và tăng trưởng ứng dụng Altium Designer. Những tính năng của ứng dụng này là phong cách thiết kế 3D PCB, sơ đồ chụp, tăng trưởng FPGA và phát hành / quản trị tài liệu. Đây là một trong những ứng dụng có trực quan 3D và kiểm tra PCB trực tiếp từ cách soạn thảo mạch PCB .

EasyEDA

Đây là một ứng dụng được dùng để phong cách thiết kế và mô phỏng mạch. EasyEDA là một công cụ tích hợp sử dụng để ghi lại sơ đồ mạch và mô phỏng mạch Spice, dựa trên bố cục tổng quan của Ngspice và PCB. Về điểm điển hình nổi bật của ứng dụng này là nó dựa trên nền web và được ứng dụng trong hành lang cửa số trình duyệt. Vì thế, ứng dụng EasyEDA độc lập với hệ quản lý và điều hành .

KiCad

Jean-pierre charras đã tăng trưởng KiCad. Phần mềm này được trang bị các công cụ hoàn toàn có thể tạo BoM ( Bill of Material ), chính sách xem 3D và ảnh minh họa của PCB, cùng với toàn bộ các thành phần được ứng dụng trong bảng mạch. Trong thư viện, nhiều thành phần có sẵn của ứng dụng và các tính năng mà người sử dụng hoàn toàn có thể thêm các công dụng tùy chỉnh. Ngoài ra, ứng dụng này được tương hỗ nhiều ngôn từ khác nhau .

CircuitMaker

Phần mềm CircuitMaker được tăng trưởng từ Altium. Trình soạn thảo gồm có các vị trí của những tính năng cơ bản, được sử dụng để phong cách thiết kế sơ đồ mạch PCB đa kênh và phân cấp bởi những công nghệ tiên tiến tiên tiến và phát triển. Tất cả những sơ đồ mạch được tải lên sever và cả tập tin có sẵn để mọi người đều hoàn toàn có thể xem được, miễn là người dùng có một thông tin tài khoản CircuitMaker .
Hy vọng mọi người hoàn toàn có thể hiểu được bảng mạch PCB, cùng với đó là các vật tư được dùng để sáng tạo ra ứng dụng để sử dụng cho nhiều thiết bị điện tử, kỹ thuật số khác nhau .

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử