Was ist PCB? Verstehst du die Leiterplatte wirklich?
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Auf den nächsten Seiten werden wir die Zusammensetzung der Leiterplatte besprechen, einschließlich der Terminologie, einer kurzen Montagemethode und einer Einführung in den Leiterplattenentwurfsprozess.
Was ist eine Leiterplatte?
Leiterplatte (PCB) ist einer der gebräuchlichsten Namen und kann auch als "gedruckte Verdrahtungskarte" oder "gedruckte Verdrahtungskarte" bezeichnet werden. Vor dem Erscheinen der Leiterplatte bestand die Schaltung aus einer Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung. Die Zuverlässigkeit dieses Verfahrens ist sehr gering, da bei einer Alterung der Schaltung der Leitungsbruch eine Unterbrechung oder einen Kurzschluss des Leitungsknotens verursachen kann.
Die Wickeltechnologie ist ein großer Fortschritt in der Schaltungstechnologie, die die Haltbarkeit und Austauschbarkeit der Leitung verbessert, indem Drähte mit kleinem Durchmesser um die Pfosten an der Verbindung gewickelt werden.
Da sich die Elektronikindustrie von Vakuumröhren und Relais zu Siliziumhalbleitern und integrierten Schaltkreisen bewegt, sinken auch die Größe und der Preis elektronischer Komponenten. Elektronische Produkte werden immer häufiger im Consumer-Bereich auf den Markt gebracht und veranlassen die Hersteller, nach kleineren und kostengünstigeren Lösungen zu suchen. So wurde die Leiterplatte geboren.
Zusammensetzung (Zusammensetzung)
Das PCB sieht aus wie ein mehrlagiger Kuchen oder eine Lasagne - eine Schicht aus verschiedenen Materialien in der Produktion, die durch Hitze und Klebstoff zusammengepresst werden.
Beginnen Sie mit der mittleren Schicht.
Prototyp PCB Assembly Unternehmen China
FR4
Das Substrat der PCB besteht im Allgemeinen aus Glasfaser. In den meisten Fällen wird das Glasfasersubstrat einer PCB im Allgemeinen als "FR4" -Material bezeichnet. Das Vollmaterial "FR4" gibt die Härte und Dicke der Leiterplatte an. Zusätzlich zum FR4-Substrat gibt es flexible Leiterplatten, die auf flexiblen Hochtemperaturkunststoffen (Polyimid oder dergleichen) und dergleichen hergestellt sind.
Möglicherweise finden Sie Leiterplatten unterschiedlicher Dicke. Die Dicke der SparkFun-Produkte beträgt jedoch meistens 1,6 mm (0,063 ''). Einige Produkte verwenden auch andere Dicken wie LilyPad und Arudino Pro Micro-Boards mit einer Dicke von 0,8 mm.
Billige Leiterplatten und Lochplatten (siehe Abbildung oben) bestehen aus Epoxid- oder Phenolmaterialien und weisen keine Haltbarkeit für FR4 auf, sie sind jedoch viel billiger. Beim Löten von Dingen auf solchen Platinen riechen Sie viel Geruch. Diese Art von Substrat wird häufig in sehr preiswerten Konsumgütern verwendet. Phenolische Substanzen haben eine niedrige thermische Zersetzungstemperatur, und die lange Schweißzeit führt zur Zersetzung und Karbonisierung und verursacht einen unangenehmen Geschmack.
Kupfer
Es folgt eine sehr dünne Kupferfolienschicht, die während der Herstellung durch Wärme und Klebstoff in das Substrat gedrückt wird. Auf der doppelseitigen Platine wird die Kupferfolie auf die Vorder- und Rückseite des Substrats gedrückt. In einigen kostengünstigen Anwendungen kann Kupferfolie nur auf eine Seite des Substrats gepresst werden. Wenn wir von "Doppelplatten" oder "Zweischichtplatten" sprechen, bedeutet dies, dass sich in unserer Lasagne zwei Schichten Kupferfolie befinden. Natürlich kann bei verschiedenen PCB-Konstruktionen die Anzahl der Kupferfolienschichten so klein wie eine Schicht oder mehr als 16 Schichten sein.
Die Dicke der Kupferschicht ist relativ groß und wird in Gewicht gemessen. Sie wird im Allgemeinen durch das gleichmäßige Gewicht von einem Quadratfuß Kupfer (oz) ausgedrückt. Die meisten PCBs haben eine Kupferdicke von 1 Unze, aber einige Hochleistungs-PCBs können 2 Unzen oder 3 Unzen Kupfer verwenden. Konvertieren Sie Unzen (Unzen) pro Quadratfuß. Dies entspricht etwa 35um oder 1,4 mil Kupfer.
Stromversorgungsmodul Hersteller China
Soldermask
Über der Kupferschicht befindet sich eine Lötmaske. Diese Ebene lässt die Leiterplatte grün aussehen (oder SparkFun's Rot). Die Lötmaske bedeckt die Leiterbahnen auf der Kupferschicht, um zu verhindern, dass Leiterbahnen auf der Leiterplatte mit anderen Metallen, Lötmitteln oder anderen leitfähigen Objekten in Kontakt kommen. Durch das Vorhandensein einer Lötmaske können Sie an der richtigen Stelle löten und Lötbrücken verhindern.
Im Allgemeinen sind Lötmasken alle grün, aber fast alle Farben können für die Lötmaske verwendet werden. Die meisten SparkFun-Boards sind rot, aber das IOIO-Board ist weiß und das LilyPad-Board ist lila.
Siebdruck
Über der Lötmaske befindet sich eine weiße Siebdruckschicht. Buchstaben, Zahlen und Symbole sind auf dem Siebdruck der Leiterplatte aufgedruckt, um die Montage zu erleichtern und Sie zu einem besseren Verständnis des Designs der Leiterplatte zu führen. Wir verwenden oft das Silkscreen-Symbol, um die Funktion bestimmter Pins oder LEDs anzuzeigen.
Die häufigste Farbe der Siebdruckschicht ist Weiß. In ähnlicher Weise kann die Siebdruckschicht in nahezu jeder Farbe hergestellt werden. Schwarze, graue, rote und sogar gelbe Siebdrucke sind keine Seltenheit. Es ist jedoch selten, eine Vielzahl von Siebdruckfarben auf einer einzigen Platine zu sehen.