Guide de la carte de circuit imprimé: conception et assemblage des PCB

Les circuits imprimés ou les PCB sont très utiles dans presque tous les appareils électroniques, comme les machines industrielles, les outils médicaux, les smartphones, etc. Cet article guidera la façon dont les PCB sont traités et le fonctionnement des planches.Vous apprendrez différents types, couches et comment ils sont utilisés dans de nombreux appareils.

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Figure 1. Conception et assemblage des PCB

Que sont les PCB ou les circuits imprimés?

Le PCB ou la carte de circuit imprimé est une carte plate, où les pièces électroniques sont réunies pour créer un circuit complet, qui permettent à l'électricité de se déplacer dans toutes les parties.La partie principale est généralement construite à partir d'un matériau rigide ou non conducteur qui ne transporte pas d'électricité.Parfois, les PCB sont fabriqués avec des matériaux flexibles ou combinent des matériaux rigides et flexibles.Les diodes, les inductances et les transistors sont des pièces électroniques qui se sont fixées à la carte.Les traces agissent comme des fils fins qui se connectent afin qu'ils puissent bien fonctionner ensemble.

La conception et l'assemblage des PCB appropriés sont utiles pour que les appareils électroniques puissent bien fonctionner.Si le PCB est correctement conçu, toutes les pièces sont sûrement des lieux et correctement connectées.L'assemblage parfait ne peut garantir aucune erreur dans la carte de construction.Ceux-ci contribuent à minimiser les problèmes, à gagner du temps et à s'assurer que les produits sont durables et bien performants.

Types de circuits imprimés

Planches à un seul côté

Ces types de PCB ont tous leurs composants d'un seul côté et l'autre côté est généralement couvert de la couche de cuivre complète.Il agit comme le sol avec un revêtement protecteur appelé masque de soudure.

Planches à double face

Les composants de ces panneaux sont montés des deux côtés.Chaque côté est appelé une seule couche car les traces pour les signaux entrent entre les composants.

PCB multicouches

Ce type de planches PCB est conçu avec plusieurs couches internes qui transportent des signaux électriques pour aider les fonctions de la carte.Ils peuvent avoir des composants des deux côtés ou un seul côté.

PCB-flex rigide

Conçu dans une combinaison de rigides rigides et flexibles en utilisant des rubans de polyimide flexibles afin qu'il puisse se connecter aux sections rigides.Ce sont des conceptions utiles, en particulier les pièces doivent se déplacer comme des conceptions pliables.

PCB flexible

Ces planches sont entièrement flexibles.Construit avec des rubans en polyimide sans matériau rigide utilisé.Ses composants sont montés et soudés de la même manière que les planches rigides-flex.

Figure 2. Différents PCB pour tous les appareils électroniques

PCB Flex imprimé

Utilisé des matériaux flexibles avec des conducteurs de cuivre imprimés sur eux.Le processus est similaire à l'impression à jet d'encre, dont les planches qui en résultent ressemblent beaucoup aux PCB Flex.

PCB-core en métal

Ces types de PCB sont un substrat métallique isolé ou des PCB IMS.Il a une couche métallique à l'intérieur, ce qui est plus fort dans la chaleur loin des composants que les autres planches ordinaires.Ils sont largement utilisés dans les systèmes d'éclairage haute puissance et les machines industrielles.

PCB en céramique

Ces PCB sont utiles dans les applications qui nécessitent une gestion de la chaleur.Ils déplacent une quantité requise de chaleur des pièces électroniques par sa conductivité thermique élevée.

PCB HDI

Ces types de PCB sont traités aux composants avec de nombreuses épingles.Fabriqué avec un processus et des matériaux uniques pour transporter un grand nombre de connexions en cuivre serrées.

UHDI et substrat

Ils sont petits et densément remplis de composants, qui reposent sur une fabrication additive spécialisée pour créer des packages IC.

Couches de PCB

Figure 3. Couches de PCB pour moins de bruit et de meilleures performances

Les circuits imprimés PCB ou imprimés ont des dénombrements de calques différents.La couche est utilisée dans l'électronique simple, comme le grille-pain et les cafetières.Pour prendre en charge plus de composants, les deux couches sont utilisées en particulier dans les tableaux de bord de voiture ou l'éclairage LED.Les PCB de plusieurs calques sont largement trouvés dans des périphériques comme les cartes mères d'ordinateur qui traitent les images.

Chaque couche des PCB signifie généralement le nombre de couches de cuivre qu'elle comprend.Les couches de cuivre sont conductrices pour les performances des PCB.Les couches de PCB sont également faites de matériaux non cuivrés pour l'isolation.Les PCB modernes ont quatre types de couches qui garantissent les performances correctes:

Substrat

Ce sont la couche de base principale du PCB qui est faite de forts matériaux isolants tels que FR-4.Le substrat est construit en fibre de verre et mélange époxy, parfois à partir de matériaux plastiques flexibles.Ils peuvent être pliés ou pliés adaptés aux espaces serrés.Ces couches de PCB peuvent gérer efficacement les températures élevées et les conditions difficiles.

Couche conductrice

Ces couches de PCB sont faites de feuilles de cuivre minces.Le PCB un seul côté a une couche de cuivre qui s'est liée à la couche de substrat.Dans un PCB double face, le haut et le bas du substrat ont des couches de cuivre.Un PCB multicouche possède des couches de substrat et de cuivre en alternance.

Masque de soudure

Ces couches de PCB couvrent les couches de cuivre, qui sont faites de matériaux non conducteurs.Il protège les chemins de cuivre en dessous, qui sert d'isolateur.Il est appliqué sur des PCB unilatéraux sur les côtés inférieurs.

Écran à soigneux

Celles-ci impliquent un étiquetage sur le dessus du PCB une fois les couches terminées qui incluent des chiffres, des lettres et des symboles qui indiquent à chaque partie du PCB.Ils sont généralement blancs, qui ont également utilisé d'autres couleurs.

Application PCB

Figure 4. Conception de PCB fiable compacte

Électronique grand public

Les PCB sont couramment utilisés dans les appareils à usage quotidien comme les téléphones, les ordinateurs portables, les téléviseurs, les télécommandes, etc., ce qui rend tout le monde pratique.

Automobile

Les PCB sont des composants importants, en particulier dans le domaine de l'automobile.Largement utilisé dans les tableaux de bord qui fournit des informations d'affichage claires à des fins de sécurité.Ils aident à gérer les performances du véhicule à partir des systèmes d'éclairage, des sons, etc.

Dispositifs médicaux

Dans le domaine médical, PCBS offre une grande aide.Ils sont utilisés dans des dispositifs et des machines vitaux qui incluent des moniteurs cardiaques, des machines à rayons X, des compteurs de glucose, etc.

Équipement industriel

Les PCB font également partie des applications industrielles comme les usines.Incorporer de grandes machines, des panneaux de commande pour la gestion des opérations, des capteurs et plus de machines nécessaires.

Télécommunications

Pour le secteur des télécommunications, ces PCB se trouvent largement dans des appareils comme les routeurs et les modems.Ils aident également à fournir de meilleures connexions Internet, à radio claire et à maintenir des signaux fluide pour les communications via des tours mobiles.

Appareils électroménagers

Dans les appareils électroménagers, les PCB sont conçus pour aider tout le monde à vivre pratique.Ils sont utilisés dans les appareils électroménagers comme les machines à laver, les micro-ondes, le climatiseur, etc.

Erreurs courantes pour éviter

Problèmes de conception

La création de planches peut causer certains problèmes.Les problèmes peuvent généralement inclure une mauvaise disposition, un espacement serré des composants, le fait de ne pas avoir de plans de terre, etc. Ces erreurs peuvent entraîner un dysfonctionnement de la carte, qui peut être difficile à produire.

Erreurs d'assemblage

Dans le processus d'assemblage, il peut y avoir un problème dans les composants de placement correctement, en appliquant une soudure excessive ou des pièces endommagées en les surchauffant.

Compatibilité des composants

La compatibilité est importante pour prévenir les échecs.Assurez-vous de vérifier la taille, les notes et les correspondances de disposition requises et la disposition des broches aux spécifications des composants.

Avantages de l'utilisation de PCB ou de circuits imprimés

• Conception compacte d'économie d'espace

• Fiabilité et force accrue

• Économies de coûts dans la production de masse

• Assemblage simplifié et maintenance plus facile

• Bruit électronique inférieur

• Options de conception flexibles

• Sécurité améliorée

Figure 5. Avantages de l'utilisation de PCB: performances efficaces, compactes et fiables

Conclusion

Comprendre comment le PCB aide les appareils électroniques à bien fonctionner est important, en particulier dans la conception et l'assemblage.Pour fabriquer des produits fiables, assurez-vous de choisir les bonnes planches.Assurez-vous de placer et de souder correctement les pièces pour le faire fonctionner avec précision.Apprendre les PCB à partir des couches, des applications, des règles de conception et des erreurs pour éviter de créer des circuits imprimés durables et efficaces.