PCB là gì? Những thuật ngữ cơ bản về mạch in

PCB là một trong những khái niệm cơ bản nhất mà thợ điện mới bắt đầu cần nắm vững. Có lẽ, bạn đã nghe thấy nhãn PCB ở khắp mọi nơi, quen thuộc đến mức quên mất khái niệm chính của từ này. Nếu bạn là người mới bắt đầu trong lĩnh vực điện tử, hoặc đang tìm hiểu các khái niệm và thuật ngữ liên quan đến PCB. Vui lòng tham khảo bài viết sau

Nguồn: Khái niệm cơ bản về PCB – Tìm hiểu SparkFun (tiếng Anh)

PCB là gì?

PCB là viết tắt của (Printed Circuit Board) hay còn gọi là Bảng mạch in. PCB sẽ có nhiều lớp, không thể tự dẫn điện mà phải dựa vào các đường dẫn và điểm đệm trên bề mặt. Các đường dẫn này sẽ có chức năng kết nối và truyền tín hiệu điện giữa các điểm nằm ở các vị trí khác nhau trên PCB

Như vậy, dựa vào các đường dẫn trên PCB sẽ cho phép các thiết bị vật lý (như IC, điện trở, cuộn cảm…). Để truyền tín hiệu trên PCB, bạn phải thực hiện quá trình hàn để tạo kết nối điện giữa PCB và các linh kiện điện tử. Ngoài việc dẫn điện, hàn còn đóng vai trò là chất kết dính giúp linh kiện không bị rơi ra khỏi mạch

Tóm lại, PCB nguyên bản sẽ có hình như sau, đường mạch không cố định, nó là cơ sở của nhu cầu riêng thiết kế riêng của người sử dụng. PCB là một bảng mạch đơn giản không có bất kỳ thành phần nào trong số này

Lịch sử ra đời của PCB

Mạch in PCB là tên gọi thông dụng hiện nay, trước đây gọi là “Bảng mạch in” và hai tên gọi khác tên “Thẻ dòng in”.

Trước khi có PCB, các mạch cũ được xây dựng bằng cách sử dụng hệ thống dây nối điểm-điểm đắt tiền. Rất nhiều thao tác, gây nhầm lẫn nếu có sự cố (bạn có thể tham khảo hình bên dưới). Mạch kiểu cũ này thường bị lỗi ở hệ thống dây điện và xảy ra đoản mạch khi lớp cách điện của dây bị lão hóa hoặc nứt

Một tiến bộ lớn khác sau giai đoạn này là sự phát triển của cuộn dây, trong mỗi điểm kết nối, một sợi dây có kích thước nhỏ được quấn quanh trụ để tạo ra một kết nối kín khí, độ bền cao và dễ dàng thay thế

Khi các thiết bị điện tử chuyển từ ống chân không và rơle sang silicon và mạch tích hợp, kích thước và chi phí linh kiện điện tử bắt đầu giảm. Lúc này các sản phẩm điện tử bắt đầu trở nên phổ biến, đánh dấu sự khởi đầu cho thời kỳ phát triển mạnh mẽ của các sản phẩm điện tử ngày nay

Có thể bắt gặp mạch PCB ở hầu hết mọi nơi như điện thoại, tivi, máy tính, máy giặt, tủ lạnh , vân vân. .. Hầu hết tất cả các thiết bị điện tử trong nhà

PCBA là gì?

Một khái niệm tiện lợi Nền tảng tiếp theo mà đôi khi bạn quên là PCBA. Tên đầy đủ của PCBA là Printed Circuit Board Assembly, khái niệm này dùng để chỉ mạch PCB đã hoàn thiện. Nói cách khác, khi một mạch được gắn hoàn toàn vào một thành phần điện tử trên bề mặt, chẳng hạn như điện trở, IC, tụ điện hoặc bất kỳ thành phần nào khác và có thể thực hiện chức năng của nó

PCBA thường được hàn và có thể được thực hiện thủ công hoặc Một kết nối hoàn chỉnh giữa một thành phần và mạch in được thực hiện bằng công nghệ gắn bề mặt (SMT) và hàn nóng chảy lại

Vì vậy, nếu ai đó hỏi bạn sự khác biệt giữa PCB và PCBA là gì? Thì bạn có thể dễ dàng trả lời rằng PCB là mạch in không có linh kiện, còn PCBA là mạch đã được lắp ráp và hoạt động hoàn chỉnh

Nếu bạn là người mới trong lĩnh vực này, có lẽ bạn nên xem bài viết chi tiết hơn về cách hàn linh kiện và loại tốt nhất của Lidinco của mỏ hàn chì

Các thành phần cấu tạo nên PCB?

Như đã đề cập ở phần khái niệm trên, PCB là một mạch in bao gồm nhiều lớp vật liệu khác nhau xếp xen kẽ với nhau. Mỗi lớp sẽ đảm nhận một vai trò riêng biệt, được liên kết bằng nhiệt hoặc keo dính để tạo thành một khối

Chất nền FR4 (epoxy hoặc phenolic)

Đây là lớp vật liệu cơ bản nhất có thể coi là lớp nền của PCB, thường là sợi thủy tinh. Trong lịch sử, loại vật liệu phổ biến nhất cho chất nền này là sợi thủy tinh “FR4”. FR4 sẽ giúp PCB có độ cứng và độ dày tốt, không dễ gãy, nứt. Ngoài ra, có các PCB uốn dẻo được thiết kế trên đế nhựa nhiệt dẻo ở nhiệt độ cao (có thể là Kapton hoặc tương đương)

Độ dày của PCB sẽ khác nhau tùy thuộc vào số lớp trong mạch in, adruino mạch Một số độ dày phổ biến là 1,6 mm (0,063 inch) hoặc 0,8 mm

PCB và các bảng mạch rẻ tiền thường được làm bằng các vật liệu khác như epoxy hoặc Bakelite, những chất liệu này sẽ không được bền như FR4, nhưng sẽ rẻ hơn rất nhiều nếu được làm bằng những vật liệu này.Bạn có thể nhận ra những PCB rẻ tiền này khi hàn trực tiếp chúng, thường có mùi rất hắc.

Những chất nền giá rẻ này là phổ biến. Trong số các mặt hàng điện tử gia dụng giá rẻ đến từ Trung Quốc, chính vì vậy mà một số mặt hàng điện tử gia dụng Trung Quốc có giá quá rẻ. Chất nền phenolic có nhiệt độ phân hủy nhiệt thấp có thể dẫn đến tách lớp, bốc khói và làm đen vật hàn khi để trên PCB quá lâu

Đồng</p

Đồng

Đồng</strong

Đồng mạnh mẽ>

Lớp tiếp theo của bảng mạch in là một lá đồng mỏng, được ép bằng nhiệt và chất kết dính. Trên PCB hai mặt truyền thống, đồng được phủ trên cả hai mặt của đế. Trong các thiết bị điện tử giá rẻ, PCB có thể chỉ có đồng ở một bên. Khi ai đó đề cập đến bo mạch hai mặt hoặc 2 lớp, họ thường đề cập đến số lớp đồng (2) tạo nên PCB.

Tính ra con số này tức là mạch PCB có thể có ít nhất 1 lớp đồng (đối với mạch 1 lớp) hoặc 16 lớp đồng (đối với mạch 16 lớp) trở lên</strong

Độ dày của đồng có thể thay đổi và được điều chỉnh theo trọng lượng, thông thường ở một số quốc gia, lượng đồng trên bề mặt sẽ được tính bằng ounce trên mỗi foot vuông. Hầu hết các PCB sẽ được phủ 1 ounce đồng trên mỗi foot vuông, nhưng một số PCB xử lý công suất rất cao có thể sử dụng 2 hoặc 3 ounce đồng.

Theo công thức này, độ dày PCB tương ứng trên mỗi foot vuông trên mỗi ounce là khoảng 35 micrômét

Mặt nạ hàn

Strong>

Strong>

Lớp lá đồng trên cùng được gọi là mặt nạ hàn. Đây là lớp tạo màu đặc trưng cho mạch in, thường là màu xanh lá cây (đôi khi có màu khác như xanh, đỏ, tím, trắng tùy hãng sản xuất).

Nó được bao phủ bởi một lớp đồng có nhiệm vụ cách ly các dây dẫn điện khỏi các tiếp xúc hoặc bám dính ngẫu nhiên với kim loại bên ngoài, chất hàn hoặc các phần dẫn điện khác. Ngoài ra, lớp mặt nạ này còn có thể giúp người dùng hàn đúng vị trí và tránh tình trạng bỏ mối hàn.

Mặt nạ hàn sẽ bao phủ hầu hết bề mặt nhưng để lộ vòng bạc và miếng dán SMD, vì vậy người dùng có thể hàn các bộ phận vào vị trí này

Lớp Silkscreen

Lớp Silkscreen hay còn gọi là lớp mực, đây là lớp cuối cùng được áp dụng trên PCB sau khi hoàn thành các bước trên. Lớp này thường thêm chữ, số, ký hiệu trên PCB để thuận tiện cho người dùng lắp ráp linh kiện, hay nói cách khác là nó sẽ kiểm tra từng chỗ xem linh kiện cần dán loại nào và giá trị bao nhiêu.

In màn hình phổ biến nhất là màu trắng, nhưng có thể sử dụng bất kỳ màu mực nào, tùy thuộc vào cách phối màu với mặt nạ hàn, để làm cho nó nổi bật và trông sạch sẽ. Lớp mực này có thể có màu đen, xám, đỏ hoặc thậm chí là vàng. Tuy nhiên, bạn sẽ hiếm khi nhìn thấy nhiều hơn một màu trên bảng, vì điều này có thể gây nhầm lẫn cho người dùng

Một số thuật ngữ phổ biến được sử dụng trong mạch PCB

Sau khi bạn tìm hiểu về những điều cơ bản nhất khái niệm cơ bản về PCB, và có lẽ bạn cũng nên tìm hiểu thêm về các thuật ngữ thường dùng xung quanh PCB, để người ta vẫn hay nói

– Vòng hình khuyên – là một vòng đồng được mạ xung quanh lỗ trên PCB.

-DRC (Kiểm tra quy tắc thiết kế)– Kiểm tra quy tắc thiết kế. Đây là quá trình bo mạch được kiểm tra bằng phần mềm sau khi bo mạch được thiết kế trên hồ sơ để đảm bảo rằng thiết kế không có lỗi như chạm, hở, đấu dây sai, vết quá mảnh hoặc lỗ quá nhỏ.

– Không có lỗ ướt (Khoan) – Một lỗ được khoan vào bề mặt của PCB để làm vị trí bắt vít hoặc định vị đầu nối. Các lỗi thường gặp khi khoan là mũi khoan không chính xác do mũi khoan bị mòn, một vấn đề phổ biến trong sản xuất.

-finger – là phần tiếp xúc kim loại dọc theo mép của mạch in dùng để tạo liên kết giữa 2 bảng mạch, đây được coi là miếng đệm chuyên dụng của bo mạch. Một ví dụ phổ biến là khe cắm thẻ nhớ của máy tính hoặc bảng điều khiển trò chơi cũ.

– Panel – Là một bảng mạch lớn hơn chứa nhiều PCB nhỏ bên trong, thông thường các bảng mạch lớn này sẽ được sản xuất bởi một máy làm bảng mạch sau đó được đưa qua Mouse Bites hoặc V – Phạm vi Chúng ta có thể tách phiên bản con ra và sử dụng tiếp. Panel

– Chuột cắn – sản phẩm thay thế cho V-Scope, thường dùng trong sản xuất hàng loạt PCB, dùng để tách mạch in ra khỏi bảng điều khiển lớn (Panel). Đây là một bộ gồm nhiều mũi khoan đặt sát nhau tạo điểm yếu để bạn có thể tác dụng lực nhẹ để tách PCB ra khỏi panel mà không lo hư, đứt mạch (như trò ghép hình). ngày xưa)

-pad) – là các điểm tiếp xúc kim loại trên bề mặt PCB, đây là nơi các thành phần sẽ được hàn

– Khuôn tô dán – có thể là khuôn tô kim loại mỏng (đôi khi bằng nhựa) được thiết kế để đi theo các đường dẫn của PCB, nhiệm vụ của nó là cố định miếng dán hàn vào đúng vị trí trong khi đặt khuôn tô lên bề mặt PCB. Bạn chỉ cần bôi miếng dán hàn lên và bây giờ nó sẽ ở đúng vị trí bạn muốn để hàn

– Mặt phẳng – Một thực thể rắn liên tục trên bảng, được xác định bằng đường viền thay vì dấu vết.

– Mạ xuyên lỗ – Một lỗ trên tấm mạ được mạ từ mặt này sang mặt kia của PCB. Lỗ mạ này có thể được sử dụng làm sự kiện xuyên lỗ để truyền tín hiệu đến điểm kết nối của thành phần

– Pogo pin – là công cụ có lò xo để kiểm tra xem điểm hàn trên bề mặt PCB có đúng thiết kế hay không và có ăn điện hay không. Bạn có thể sử dụng kiểm tra thủ công bằng đồ gá hoặc máy để kiểm tra tự động

Xem Chi tiết sản phẩm và giá

-Silkscreen

– Silkscreen

strong> – chữ, số, ký hiệu trên bảng mạch và hình ảnh. Thường chỉ có một màu, và thường có độ phân giải thấp.

– Ổ cắm – Bất kỳ lỗ không tròn nào trên bảng đều được gọi là ổ cắm. Các khe có thể được mạ hoặc không mạ, các khe đôi khi làm tăng thêm chi phí sản xuất PCB vì chúng cần thêm thời gian cắt.

– kem hàn (饮食)– Một dung môi lỏng màu trắng đục được tạo thành từ các tinh thể thiếc hoặc chất hàn, dính vào các miếng đệm để gắn các bộ phận lên bề mặt. PCB trước đó. Sau khi quét và hàn trên PCB, nó đi qua lò hàn và chất hàn trong hỗn hợp hàn nóng chảy để tạo thành mối nối điện và cơ giữa miếng đệm và linh kiện.

-Pick and place (Chọn và đặt)– là loại máy phổ biến trong quy trình sản xuất bảng SMT tự động. Với độ chính xác của bộ chọn linh kiện, các linh kiện được dán nhanh chóng được đặt vào đúng vị trí đã lập trình trên mạch PCB

Xem chi tiết sản phẩm và giá cả

– Bể ngâm hàn(Thiếc Pot)– Thiết bị này được sử dụng để hàn nhanh các bo mạch bằng tay vào các bộ phận có lỗ. Thiết bị sẽ có một bể nhúng, nơi chất hàn sẽ chảy ra và tan chảy, sau đó chỉ cần nhúng PCB vào dây dẫn và chất hàn sẽ nằm trên tất cả các miếng đệm

– Soldermask – A lớp vật liệu bảo vệ bao phủ kim loại để tránh đoản mạch, ăn mòn và các vấn đề khác. Thường có màu xanh lục, có thể có một số màu khác

– Cầu hàn(Solder jumper) – là một mối hàn nhỏ ở trên cùng. PCB được dùng để tách hoặc nối các trade/pad với nhau. Tuy nhiên, bạn cần cẩn thận khi sử dụng thủ thuật này, có thể gây đoản mạch nếu làm sai

Xem chi tiết sản phẩm và giá

– Surface Mount(Surface Mount)– Surface Mount hay còn gọi là Công nghệ Surface Mount (SMT) thường được sử dụng cho các linh kiện SMD. Một kỹ thuật rất phổ biến hiện nay

– Trace – là một đường dẫn trên PCB kết nối từ điểm này đến điểm khác

– V-score (V-score) – là đường đi qua bảng và giúp bạn dễ dàng cắt bảng theo đường thẳng (tách bảng khỏi bảng)

– Qua – Một lỗ trên bảng mạch dùng để truyền tín hiệu từ lớp này sang lớp khác. Các vias có thể được phủ bằng chất hàn để ngăn chúng bị hàn. Mặc dù các đầu nối và bộ phận kết nối với các lỗ xuyên suốt thường không được phủ chất hàn để tạo điều kiện lắp đặt

-hàn sóng (hàn sóng)-a cho dải Phương pháp hàn cho bảng mạch với các thành phần xuyên lỗ. Mạch được hàn bằng phương pháp hàn sóng sẽ được đưa vào nồi hàn nóng chảy và dưới tác động của máy bơm, một sóng hàn sẽ được hình thành dội ra khỏi PCB. Tại thời điểm này, chất hàn sẽ dính vào các miếng đệm và dây dẫn của các thành phần tiếp xúc.Phương pháp này thường được sử dụng trong các nhà máy sản xuất bảng mạch. /p>

Bạn có thể quan tâm

– Catalogue Đồng hồ vạn năng giá rẻ – Catalogue máy hiện sóng giá rẻ

.