EN
A ПЦБ плоча је један од најосновнијих елемената у штампаној дизајн плоча - Да ли је то истина? Свака компонента монтирана на плочу зависи од ПЦБ плочице како би формирала стабилну електричну и механичку везу. Без правилно дизајниране ПЦБ плочице, спојне спојеве се не успевају, сигнали се деградирају, а компоненте се могу одвојити под топлотним или механичким напором. Разумевање шта је ПЦБ плоча и како функционише је неопходно знање за било ког инжењера, дизајнера или професионалца за набавку који ради у производњи електронике.
ПЦБ плоча је мала изложена површина бакра на површини плоче штампаних кола на којој је заваривана провода компоненте или терминал. Свака ПЦБ плоча делује као зона за слетање за лемљење, закотвљајући компоненту на месту и стварајући проводни пут у кола плоче. Геометрија, материјал, завршна боја и постављање ПЦБ плочице су пажљиво дизајнирани да одговарају компонентном отпечатку и процесу монтаже који се користи. Овај водич покрива све што треба да знате о ПЦБ плочама, од њихове основне дефиниције до њихових врста, осматрања дизајна и уобичајених примена.
Основна дефиниција и функција ПЦБ пакета
Шта заправо ради ПЦБ плоча
На најосновнијем нивоу, ПЦБ плоча служи две сврхе: пружа површину за заваривање компоненте и електрично повезује ту компоненту са остатком кола. ПЦБ плоча је интерфејс између физичке компоненте и проводничких трагова који се прелазе кроз плочу. Када се заплетка примени током монтажа, она тече на ПЦБ плочу, мокри бакарну површину и везује терминал компоненте са плочом. Овај зглоб мора бити механички довољно јак да издржи вибрације, топлотне циклусе и руковање, а истовремено остаје електрично непрекидан током целог живота производа.
Свака ПЦБ плоча је дефинисана у дизајнерским датотекама плоче користећи библиотеку отпечатка. Осет на траговање одређује тачне димензије, облик и размачење сваке ПЦБ плочице повезане са одређеном компонентом. Добивање ових димензија је критично јер мало величина ПЦБ плочице не може поуздано задржати лемљење, док прекомерна ПЦБ плочица може изазвати прелазак између суседних веза. Проектанти морају да усаврше геометрију ПЦБ плоча са листом података компоненти и толеранцијама процеса монтаже како би се осигурао износ и поузданост.
Улога бакра и површинске завршнице на ПЦБ плочи
Основни материјал било које ПЦБ плоче је бакар, обично дебелина 1 унца или 2 унце по квадратном футу. Сирова бакар се брзо оксидира, што смањује сварење. Због тога свака ПЦБ плоча добија обраду површине током производње. Уобичајене завршне површине примењене на ПЦБ плочицу укључују ХАСЛ (Горто ваздушно лемљење), ЕНИГ (Електролес Никел Имерсион Голд), ОСП (Органички конзерванс за лемљење) и ЕНЕПИГ. Свака завршна боја утиче на трајање, спојљивост, равнаност и цену ПЦБ плочице. ENIG је широко пожељан за лаиту финог пицхена ПЦБ плоча јер нуди равна, поуздана површина која подржава прецизно постављање компоненти.
Типови ПЦБ плоча и њихове варијације дизајна
СМД пади против прозорних пади
Две примарне категорије ПЦБ плоча су плочи за површинско монтирање (СМД) и плочи за пролаз. ПДП-ови ПДП-ови су плоска бакарна површина на површини плоче без дупљења. Компоненте са равним терминалима, као што су отпорници, кондензатори и ИЦ у КФП или КФН пакетима, монтирани су директно на ове плоче. СМД ПЦБ плочице су пожељни у модерним конзолама високе густине јер омогућавају компоненте на обе стране плоче и ефикасно подржавају аутоматизоване процесе избора и постављања.
ПДБ плоча са пробојном рупом укључује дубљену рупу кроз плочу, окружену бакарним прстеном. Пружња компоненте се уноси кроз рупу и леми на супротној страни. ПЦБ плочице са протоком пружају одличну механичку чврстоћу, што их чини погодним за коннекторе, енергетске терминале и компоненте подложне физичком стресу. Окружни прстен ПЦБ плочице са пролазним рупом мора да испуњава минималне захтјеве ширине како би се одржала поуздана проводност након што се током производње примењују толеранције бушења.
Специјализовани формати ПЦБ падова
Осим стандардних СМД и формата кроз рупе, постоји неколико специјализованих типова ПЦБ плоча које се користе у напредним дизајнима плоча. Виа-ин-пад је ПЦБ пад који укључује пуњену или покривену трају директно у подручју падова, омогућавајући рутинг високе густине испод компоненти као што су БГА пакети. Овај формат ПЦБ плочице је уобичајен у компактним уређајима где је простор за рутинг изузетно ограничен. Термалне подложке су још једна важна варијација, обично се налазе под ИЦ-овима за управљање енергијом и користе се за провођење топлоте од компоненте у бакарне плоче плоче. Тестова плоча је специјална ПЦБ плоча постављена на стратешким локацијама како би се омогућило да се у вериги тестирају sonde који контактирају плочу без поремећаја у монтажу.
Разлози за дизајн ПЦБ плоча за поуздану монтажу
Правила за величину, облик и размак између падова
Да би се правилно дизајнирала ПЦБ плоча, потребно је обратити пажњу на величину, облик и размак између њих. Величина ПЦБ плочице мора обезбедити довољно површине за лемљење да формира јак филе око терминала компоненте. Индустријске смернице и стандарди ИПЦ дефинишу минималне и оптималне димензије ПЦБ плоча за сваку врсту компоненти и паковање. Завргнути углови ПЦБ плоча често се преферирају за СМД плоче јер смањују концентрације стреса лемљења. Размак између суседних ПЦБ плоча мора да учествује у толеранцијама за лемљиву маску и залепљају отвор за штенциле како би се спречило прелажење током лемљења рефлоком.
И маска за лемљење која се отвара око ПЦБ плоче је једнако важна. ПЦБ плоча са дефинисаном пљенећом маском (СМД) има отварање мање од бакарне површине, што даје материјалу маске преклапање на ивице плоче. ПЦБ плоча дефинисана не-плављивом маском (НСМД) има маску која се отвара веће од бакра, остављајући целу ПЦБ плочу изложену. НСМД конфигурације се углавном преферирају за компоненте финог звука јер пружају доследнију геометрију споја за лемљење. Избор између СМД-а и НСМД-а за сваки тип ПКБ плоча треба да буде у складу са спецификацијама пакета компоненти и капацитетима производње.
Тхермални релеф и спој за бакар
Када се ПЦБ плоча повеже са великом бакарном плочицом, обично се додају топлотне релефне спикове. Без топлотне рельефе, топлота се превише брзо раскида у бакарну заливу током лемљења, што спречава ПЦБ плочу да достигне температуру потребну за правилни спој. Тхермални релефни обрасци повезују ПЦБ плочицу са бакарном плочицом кроз уско репетирање секција, успоравајући пренос топлоте довољно да омогући доследно лемљење. Међутим, за апликације са високом струјом, могу се претпоставити чврсте везе између ПЦБ плочице и бакарних плоча како би се смањио отпор, што захтева веће температуре лемљења да би се компензовало.
Često postavljana pitanja
Која је разлика између ПЦБ плочице и траке?
ПЦБ плоча је бакарно подручје на површини плоче које се користи за лемљење компоненте. Виа је бурана и покривена рупа која се користи за преношење сигнала између слојева плоче. Виа-ин-пад комбинује оба метода постављањем виа директно унутар ПЦБ пада, што је корисно у распоредима високе густине где је потребан простор за рутинг испод компоненти.
Зашто је величина ПЦБ плоча важна за квалитет монтаже?
Величина ПЦБ плочице директно утиче на квалитет споја. ПЦБ плоча која је превише мала можда неће задржати довољно лемпира да би формирала поуздани зглоб, што доводи до хладних или слабих веза. Превелика ПЦБ плоча може довести до неравномерног ширења лемпира или преласка између суседних плоча. Правилно димензионирање ПЦБ плоча, засновано на отпечатку компоненти и ИПЦ стандардима, критично је за висок принос монтаже.
Који је завршник површине најбољи за ПЦБ плочу?
Најбоља површина за ПЦБ плочу зависи од примене. ENIG је широко пожељан за дизајн ПЦБ плоча са финим печом због своје равне површине и јаке завариваности. ХАСЛ је економичан за стандардне апликације ПЦБ плоча са дупљинама. ОСП нуди добру завариваност са мањим еколошком стапицом. Избор правог завршног деловања за сваку врсту ПЦБ плоча треба узети у обзир захтеве о трајању, процес монтаже и ограничења буџета.