EN
A PCB dəyənəyi çap edilmiş dairəvi lövhə (PCB) dizaynında ən fundamental elementlərdən biridir sürüşdürmə lövhəsi dizaynı lövhəyə quraşdırılan hər bir komponent, sabit elektrik və mexaniki bağlantı yaratmaq üçün PCB dəyənəyinə güvənir. Düzgün şəkildə dizayn olunmamış PCB dəyənəyi nəticəsində lehim birləşmələri pozulur, siqnallar zəifləyir və komponentlər istilik və ya mexaniki gərginlik altında ayrıla bilər. PCB dəyənəyinin nə olduğunu və necə işlədiyini başa düşmək, elektronika sənayesində işləyən hər bir mühəndis, dizayner və ya satınalma mütəxəssisi üçün vacib bilikdir.
PCB yastığı — komponentin çıxıntısı və ya terminalı lehimlənən çap edilmiş elektrik lövhəsinin səthindəki kiçik açıq mis sahəsidir. Hər bir PCB yastığı lehim üçün əkiz zonası kimi işləyir, komponenti yerində sabitləyir və lövhənin dövrəsinə keçid yaradan keçirici bir yol yaradır. PCB yastığının həndəsi forması, materialı, örtük qatı və yerləşdirilməsi komponentin izini və istifadə olunan montaj prosesini uyğunlaşdırmaq üçün diqqətlə mühəndislik olunur. Bu təlimat PCB yastıqları haqqında əsas tərifdən başlayaraq onların növləri, dizayn xüsusiyyətləri və yayılmış tətbiqlərinə qədər bütün məlumatları əhatə edir.
PCB Yastığının Əsas Tərifi və Funksiyası
PCB Yastığı Gerçəkdə Nə Edir
Ən sadə səviyyədə PCB taxtası dəstəyi iki məqsəd daşıyır: komponenti birləşdirmək üçün lehimlənə bilən səth təmin edir və həmin komponenti elektrik cəhətdən qalan dövrəyə qoşur. PCB taxtası dəstəyi fiziki komponent və lövhədə keçirilən keçirici izlər arasındakı interfeysdir. Montaj zamanı lehim tətbiq olunduqda, o, PCB taxtası dəstəyinə axır, mis səthini ısladır və komponentin çıxışını lövhəyə birləşdirir. Bu birləşmə mexaniki cəhətdən vibrasiya, termal sikluslar və emal proseslərindən qorunmaq üçün kifayət qədər möhkəm olmalıdır və məhsulun istismar müddəti ərzində elektrik cəhətdən davamlı qalmalıdır.
Hər bir PCB yastığı, lövhənin dizayn fayllarında izliyə əsaslanan kitabxanadan istifadə edilərək təyin olunur. İzlər müəyyən komponentlə əlaqəli hər bir PCB yastığının dəqiq ölçülərini, formasını və aralığını göstərir. Bu ölçülərin düzgün təyin edilməsi çox vacibdir, çünki kiçik ölçülü PCB yastığı lehimləməni etibarlı şəkildə saxlaya bilməz, oysa böyük ölçülü PCB yastığı qonşu bağlantılar arasında keçid yarada bilər. Dizaynerlər PCB yastığı geometriyasını komponentin məlumat vərəqinə və montaj prosesinin toleranslarına uyğunlaşdırmalıdırlar ki, verimlilik və etibarlılıq təmin edilsin.
PCB yastığında mis və səth örtüyü rolü
İstənilən PCB taxtasının əsas materialı misdir və adətən qalınlığı kvadrat futda 1 unsiya və ya 2 unsiyadır. Təmiz mis tez oksidləşir ki, bu da lehimlənmə qabiliyyətini aşağı salır. Bu səbəbdən hər bir PCB taxtası istehsal olunarkən səth örtüyü emalı alır. PCB taxtalarına tətbiq edilən ən yayılmış səth örtükləri HASL (Qızdırılmış Hava ilə Lehim Səviyyəsi), ENIG (Kimyəvi Nikel və Qızılın Daxil Edilməsi), OSP (Orqanik Lehimlənmə Qabiliyyətini Qoruyan Məhsul) və ENEPIG-dir. Hər bir örtük PCB taxtasının saxlama müddəti, lehimlənmə qabiliyyəti, səth düzgünlüyü və qiymətini təsir edir. ENIG, dəqiq komponent yerləşdirilməsini təmin edən düz və etibarlı səthi təklif etdiyi üçün dar aralıklı PCB taxtaları üçün geniş istifadə olunur.
PCB Taxtalarının Növləri və Onların Dizayn Dəyişiklikləri
SMD Taxtaları və Keçid Delikli Taxtalar
Printed Circuit Board (PCB) dəstəklərinin iki əsas kateqoriyası səthə montaj edilən cihaz (SMD) dəstəkləri və keçidli dəstəklərdir. SMD PCB dəstəyi, delik olmayan lövhənin səthindəki müstəvi mis sahəsidir. Rezistorlar, kondensatorlar və QFP və ya QFN qablaşdırmalı inteqral sxemlər kimi müstəvi terminallı komponentlər bu dəstəklər üzərinə birbaşa montaj edilir. SMD PCB dəstəyi dizaynları, komponentlərin lövhənin hər iki tərəfində yerləşdirilməsinə imkan verdiyinə və avtomatlaşdırılmış götür-yerləşdir proseslərini səmərəli dəstəklədiyinə görə, müasir yüksək sıxlıqlı montajlarda üstünlük verilir.
Keçidli PCB taxçası lövhədən keçən delik və onu əhatə edən mis halqadan ibarətdir. Komponentin çıxışı bu delikdən keçirilir və əks tərəfdə qovulur. Keçidli PCB taxçaları yüksək mexaniki möhkəmlik təmin edir və buna görə də konektorlar, güc terminalları və fiziki gərginliyə məruz qalan komponentlər üçün uyğundur. Keçidli PCB taxçasının halqasının eni, istehsal zamanı deliklərin hazırlanmasında yaranan toleranslar nəzərə alınmaqla, etibarlı keçiriciliyi saxlamaq üçün minimum tələblərə cavab verməlidir.
Xüsusi PCB taxça formatları
Standart SMD və keçidli (through-hole) formatların beyond, irəli səviyyəli lövhə dizaynlarında istifadə olunan bir neçə xüsusi PCB taxması növü var. Via-in-pad — bu, BGA paketləri kimi komponentlərin altındakı yüksək sıxlıqlı trassirovka imkanı verən taxma sahəsinin daxilində dolğulu və ya metallı via olan PCB taxmasıdır. Bu PCB taxması formatı, trassirovka üçün yer çox məhdud olan kompakt cihazlarda geniş yayılmışdır. Termal taxmalar başqa bir vacib variasiyadır və adətən enerji idarəetmə mikrosxemlərinin altındakı istiliyi komponentdən çıxarıb lövhənin mis təbəqələrinə ötürmək üçün istifadə olunur. Test taxması — montajı pozmadan lövhəyə daxil olan test probalarının lövhə ilə əlaqə qurmasına imkan verən strategik yerlərdə yerləşdirilən xüsusi PCB taxmasıdır.
Etibarlı montaj üçün PCB Taxması Dizaynı Nəzərdə Tutan Məsələlər
Taxma Ölçüsü, Şəkli və Aralığı Qaydaları
PCB taxçasının düzgün dizaynı ölçüsü, forması və aralığına diqqət yetirməyi tələb edir. PCB taxçasının ölçüsü, komponent terminallarında güclü paylayıcı (fillet) yaratmaq üçün kifayət qədər sahə təmin etməlidir. Sənaye təlimatları və IPC standartları hər bir komponent növü və paket üçün minimum və optimal PCB taxça ölçülərini müəyyən edir. SMD taxçaları üçün tez-tez dairəvi taxça bucaqları üstünlük təşkil edir, çünki bu, lehimin gərginlik konsentrasiya nöqtələrini azaldır. Qonşu PCB taxçaları arasındakı aralıq, lehim maskası toleranslarını və pasta şablonu açıqlarını nəzərə almalıdır ki, lehimin yenidən əriməsi zamanı qövsəmə (bridging) baş verməsin.
Lehim maskası açılışı PCB yastığının ətrafında eyni dərəcədə vacibdir. Lehim maskası ilə təyin olunmuş (SMD) PCB yastığındakı açılış mis nahiyyəsindən kiçikdir və bu, lehim maskası materialının yastığın kənarlarına çatmasına səbəb olur. Lehim maskası ilə təyin olunmamış (NSMD) PCB yastığındakı maska açılışı misdən böyükdür və beləliklə, bütün PCB yastığı açıq qalır. NSMD konfiqurasiyaları ümumiyyətlə nazik addımlı komponentlər üçün üstünlük təşkil edir, çünki bu konfiqurasiyalar daha sabit lehim birləşməsi həndəsəsi təmin edir. Hər bir PCB yastığı tipi üçün SMD və ya NSMD seçimi komponent paketi spesifikasiyalarına və istehsal imkanlarına uyğun olmalıdır.
İstilikdan qorunma və mis tökmə bağlantıları
PCB taxıması böyük mis sahəyə qoşulduqda, adətən istilikdan qorunma üçün radiuş kimi elementlər əlavə olunur. İstilikdan qorunma elementləri olmadıqda, lehimləmə zamanı istilik mis sahəyə çox sürətlə yayılır və beləliklə, PCB taxımasının düzgün lehim birləşməsi üçün lazım olan temperatura çatmasına mane olur. İstilikdan qorunma naxışları PCB taxımasını dar radiuş hissələri vasitəsilə mis sahəyə birləşdirir və istiliyin ötürülməsini lehimləmənin sabit aparılmasına imkan verəcək qədər yavaşladır. Bununla belə, yüksək cərəyan tətbiqlərində müqaviməti minimuma endirmək üçün PCB taxıması ilə mis sahələri arasındakı bərk birləşmələr üstün tutula bilər; bu halda kompensasiya üçün daha yüksək lehimləmə temperaturu tələb olunur.
Tez-tez verilən suallar
PCB taxıması ilə via arasındakı fərq nədir?
PCB taxıması — komponentin lehimlənməsi üçün lövhə səthindəki mis sahədir. Via — lövhənin təbəqələri arasında siqnalları ötürmək üçün delinmiş və metallılaşdırılmış dəlikdir. Via-in-pad (taxıma daxil edilmiş via) hər iki anlayışı birləşdirir: via birbaşa PCB taxımasının içərisinə yerləşdirilir; bu, komponentlərin altındakı trassirovka sahəsi məhdud olduqda yüksək sıxlıqlı layatlarda faydalıdır.
Niyə PCB yastığı ölçüsü montaj keyfiyyəti üçün vacibdir?
PCB yastığı ölçüsü birbaşa lehim birləşməsinin keyfiyyətini təsir edir. Çox kiçik olan PCB yastığı etibarlı birləşmə yaratmaq üçün kifayət qədər lehim tutmayacaq və soyuq və ya zəif birləşmələrə səbəb olacaq. Çox böyük olan PCB yastığı isə lehimin bərabərsiz yayılmasına və qonşu yastıqlar arasında köprü yaratmasına səbəb ola bilər. Komponentin izi və IPC standartlarına əsaslanan düzgün PCB yastığı ölçüsü yüksək montaj verimi üçün çox vacibdir.
PCB yastığı üçün ən yaxşı səth örtüyü nədir?
PCB yastığı üçün ən yaxşı səth örtüyü tətbiq sahəsindən asılıdır. ENIG, düz səthi və yaxşı lehimlənə bilərliliyi ilə incə addımlı PCB yastığı dizaynları üçün geniş istifadə olunur. HASL, standart keçidli delikli PCB yastığı tətbiqləri üçün qiymət baxımından sərfəlidir. OSP isə daha az ekoloji təsir göstərən və yaxşı lehimlənə bilərliliyə malikdir. Hər bir PCB yastığı tipi üçün doğru örtüyün seçilməsi anbarlaşdırma müddəti tələblərini, montaj prosesini və büdcə məhdudiyyətlərini nəzərə almalıdır.