Τυπωμένη πλακέτα κυκλώματος

Το πιο ζωτικό στοιχείο στο ηλεκτρονικά κυκλώματα και ο εξοπλισμός είναι το Printed Circuit Board (PCB). Είναι επίσης δυνατή η κατασκευή ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος με ψωμιά και μηδενικές πλακέτες, αλλά η μέθοδος είναι χαμηλού επιπέδου και λιγότερο αποτελεσματική, όπου το κύκλωμα σχεδιασμού είναι επιρρεπές σε ζημιά και ο σχεδιασμός περιλαμβάνει μια πολύπλοκη διαδικασία τοποθέτησης των εξαρτημάτων του κυκλώματος.

Ωστόσο, η εφεύρεση του PCB που υποστηρίζει φυσικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα και την καλωδίωσή τους μέσω των επιφανειακών χάλκινων κομματιών είναι πραγματικά αξιοπρόσεκτη. Μπορούμε να παρατηρήσουμε τουλάχιστον ένα PCB σε οποιαδήποτε ηλεκτρονική συσκευή που κυμαίνεται από κινητά τηλέφωνα έως υπολογιστές.

Τι είναι μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος;

Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα στον τομέα της μηχανικής και της βιομηχανίας κατασκευάζονται συνήθως χρησιμοποιώντας πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB). Αυτές οι σανίδες αποτελούνται από ειδικά υλικά που δεν παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια, όπως ίνες και γυαλί. Τα κυκλώματα είναι σχεδιασμένα στις σανίδες με χάλκινα ίχνη αντί καλωδίων για την αγωγή ηλεκτρισμού μεταξύ των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.

ο ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ στερεώνονται στις αντίστοιχες θέσεις τους με τρυπώντας τρύπες στο ταμπλό, τοποθετώντας τα εξαρτήματα και στη συνέχεια συγκολλώντας τα σε κατάλληλες θέσεις έτσι ώστε οι χάλκινες τροχιές και τα εξαρτήματα να σχηματίζουν ένα κύκλωμα. Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων που χρησιμοποιούνται σε όλα τα ηλεκτρονικά προϊόντα, όπως αυτοκίνητα, ασύρματες συσκευές, Ρομποτικές εφαρμογές , κ.λπ., προσφέρουν γρήγορη λειτουργία, πρόσβαση, έλεγχο, παρακολούθηση και ακριβή και ακριβή αποτελέσματα σε σύγκριση με άλλες συσκευές που βασίζονται σε μεθόδους καλωδίωσης Το παρακάτω σχήμα δείχνει πώς το κύκλωμα είναι διατεταγμένο σε PCB με το στρώμα χαλκού.

Κύκλωμα PCB χρονοδιακόπτη 555

“έργα εργαστηριακής προβολής για φοιτητές μηχανικής ”

555 Timer Printed Circuit Board

Διαδικασία σχεδιασμού ενός PCB

Ανάλογα με τον κατασκευαστή της πλακέτας τυπωμένων κυκλωμάτων, υπάρχουν πολλοί τρόποι για το σχεδιασμό PCB. Αυτός ο σχεδιασμός πλακέτας κυκλώματος μπορεί να κατασκευαστεί ως χύμα χρησιμοποιώντας διάφορα μηχανήματα σε βιομηχανίες κατασκευής PCB, συμπεριλαμβανομένων των διαδικασιών διάτρησης, διάτρησης, επιμετάλλωσης και τελικής κατασκευής που εκτελούνται μέσω εξαιρετικά αυτοματοποιημένων μηχανών. Διάτρηση λέιζερ με μηχανήματα CNC, αυτόματες μηχανές επιμετάλλωσης, μηχανήματα χάραξης λωρίδων και χρήση εξοπλισμού οπτικής επιθεώρησης, δοκιμαστικοί ιχνηλάτες για ηλεκτρικές δοκιμές διαδικασιών πλακέτας τυπωμένων κυκλωμάτων οδηγούν σε υψηλής ποιότητας PCB (με μεγαλύτερη απόδοση παραγωγής).

Για να κατανοήσει ο αναγνώστης αυτή την έννοια στο βασικό επίπεδο του σχεδιασμού πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, οι ακόλουθες βήμα προς βήμα διαδικασίες σχεδιασμού πλακέτας PCB σε διάφορα επίπεδα θα βοηθήσουν και θα καθοδηγήσουν επιμελώς.

Βήμα 1: Σχεδιάστε το κύκλωμα PCB με ένα λογισμικό

Σχεδιάστε το σχηματικό διάγραμμα κυκλώματος με το λογισμικό διάταξης PCB όπως λογισμικό CAD, λογισμικό Eagle και Multisim. Αυτός ο τύπος Λογισμικό σχεδιασμού PCB περιέχει μια βιβλιοθήκη στοιχείων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή του κυκλώματος. Είναι επίσης δυνατό να αλλάξετε τη θέση του σχεδιασμού κυκλώματος και στη συνέχεια να το τροποποιήσετε ανάλογα με την ευκολία και τις απαιτήσεις σας. Εδώ έχουμε επιλέξει λογισμικό Eagle για να σχεδιάσουμε το κύκλωμα και η διαδικασία του έχει ως εξής:

Ανοίξτε το λογισμικό σχεδιασμού πλακέτας κυκλώματος Eagle.
Εμφανίζεται ένα παράθυρο με γραμμή μενού.
Κάντε κλικ στο μενού αρχείων.
Επιλέξτε 'νέα σχεδίαση' από το αναπτυσσόμενο μενού.
Κάντε κλικ στο μενού της βιβλιοθήκης.
Επιλέξτε 'επιλογή συσκευών / συμβόλου' από το αναπτυσσόμενο μενού.
Επιλέξτε ένα σχετικό σχόλιο κάνοντας διπλό κλικ πάνω του, έτσι ώστε το στοιχείο να εμφανίζεται στο παράθυρο.
Προσθέστε όλα τα εξαρτήματα και σχεδιάστε το κύκλωμα με τις κατάλληλες συνδέσεις όπως φαίνεται στο σχήμα.

PCB cIircuit με λογισμικό

Εισαγάγετε την βαθμολογία κάθε συστατικού σύμφωνα με την απαίτηση.
Μεταβείτε στη γραμμή εργαλείων εντολών και κάντε κλικ στην επιλογή Varriages κειμένου, κάντε κλικ στο Varriages και, στη συνέχεια, κλείστε το παράθυρο.
Στη συνέχεια, εμφανίζεται μια μαύρη οθόνη που είναι της διάταξης ή του διαγράμματος φιλμ του κυκλώματος όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα και αποθηκεύστε το ως μορφή εικόνας.

Διάταξη τυπωμένου κυκλώματος

Βήμα 2: Δημιουργία ταινιών

Η ταινία δημιουργείται από την οριστικοποίηση ηλεκτρονική πλακέτα διάγραμμα του λογισμικού διάταξης PCB που αποστέλλεται στη μονάδα παραγωγής όπου η αρνητική εικόνα ή μάσκα εκτυπώνεται σε πλαστικό φύλλο.

Ταινία κυκλώματος

Βήμα 3: Επιλέξτε πρώτη ύλη

Το μεγαλύτερο μέρος της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος είναι κατασκευασμένο με ένα άθραυστο γυαλί ή υαλοβάμβακα που έχει φύλλο χαλκού συνδεδεμένο με μία ή και τις δύο πλευρές του πίνακα. Έτσι, τα PCB που κατασκευάζονται από άθραυστο φαινολικό χαρτί με συγκολλημένο φύλλο χαλκού είναι λιγότερο ακριβά και χρησιμοποιούνται συχνά σε οικιακές ηλεκτρικές συσκευές.
Απαιτείται κυρίως 0,059 βιομηχανικό πρότυπο παχιά, χαλκού επενδεδυμένη με φύλλα, είτε μονής είτε διπλής όψης. Τα πάνελ μπορούν να κοπούν ώστε να περιέχουν πίνακες Μαΐου διαφορετικών μεγεθών.

Πλαστικοποιημένες σανίδες με χαλκό

Βήμα 4: Προετοιμασία τρυπών τρυπανιών

Χρησιμοποιούνται μηχανήματα και τρυπάνια καρβιδίου για την τοποθέτηση οπών στον πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων. Υπάρχουν δύο τύποι μηχανών διαθέσιμων για τη διάτρηση των PCB που περιλαμβάνουν μηχανές χειρός και μηχανές CNC. Οι μηχανές χειρός απαιτούν ανθρώπινη παρέμβαση ή προσπάθεια διάτρησης των τρυπών, ενώ οι μηχανές CNC είναι μηχανές που βασίζονται σε υπολογιστές και βασίζονται σε χρονοδιαγράμματα ή προγράμματα που λειτουργούν τόσο αυτόματα όσο και χειροκίνητα. Το διάτρητο μοτίβο αποθηκεύεται στον υπολογιστή, όπως τα μεγέθη των τρυπανιών, ο αριθμός των οπών ανά πάνελ, η τρυπημένη στοίβα, ο χρόνος διάτρησης ανά φορτίο κ.λπ. Οι πλακέτες PCB τοποθετούνται στη μηχανή CNC και οι τρύπες ανοίγονται σύμφωνα με το καθορισμένο μοτίβο για τοποθετήστε τα εξαρτήματα της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Προετοιμασία τρυπών τρυπανιών

Βήμα 5: Εφαρμογή εικόνας

Η διάταξη του τυπωμένου κυκλώματος μπορεί να εκτυπωθεί με διαφορετικούς τρόπους σε PCB, όπως μια χειροκίνητη πένα, στεγνές μεταφορές, σχεδιαστές στυλό και εκτυπωτές. Οι εκτυπωτές λέιζερ είναι ένας καλύτερος τρόπος εκτύπωσης των διατάξεων σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Τα ακόλουθα βήματα χρησιμοποιούνται για την εκτύπωση της διάταξης PCB μέσω εκτυπωτή λέιζερ:

Εφαρμογή εικόνας

Πάρτε ένα καθαρό και καθαρό χαλκό χαρτί και τοποθετήστε το στον εκτυπωτή λέιζερ.
Στη συνέχεια, αποθηκεύστε το σχεδιαζόμενο φιλμ διάταξης στον υπολογιστή.
Ένας εκτυπωτής λέιζερ εκτυπώνει τη σχεδιαζόμενη διάταξη κυκλώματος σε χαλκό χαρτί κάθε φορά που λαμβάνει εντολή εκτύπωσης από τον υπολογιστή.

Βήμα 6: Απογύμνωση και χάραξη

Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την αφαίρεση του ανεπιθύμητου χαλκού στα PCB χρησιμοποιώντας διαφορετικούς τύπους χημικών όπως χλωριούχος σίδηρος, θειικό αμμώνιο, κ.λπ. Κατασκευάστε το διαλύτη αναμιγνύοντας 1% υδροξείδιο του νατρίου και 10 γραμμάρια σφαιριδίων υδροξειδίου του νατρίου σε ένα λίτρο νερού και ανακατέψτε το μέχρι να διαλυθούν όλα. Στη συνέχεια, το PCB τοποθετείται σε χημικό μπολ και καθαρίζεται με πινέλο. κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, εάν το PCB είναι ακόμα λιπαρό, λόγω του εφαρμοσμένου ηλίανθου ή του ελαιούχου σπόρου, η διαδικασία ανάπτυξης μπορεί να διαρκέσει περίπου 1 λεπτό.

Απογύμνωση και χάραξη

Βήμα 7: Δοκιμή

Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας κατασκευής του Printed Circuit Board, το διοικητικό συμβούλιο υποβάλλεται σε διαδικασία δοκιμής για να ελέγξει εάν το PCB λειτουργεί σωστά. Σήμερα είναι διαθέσιμοι πολλοί εξοπλισμοί αυτόματων δοκιμών για τον υψηλό όγκο δοκιμών των PCB.

Οι δύο διαφορετικοί τύποι εξοπλισμού δοκιμής που διατίθενται σήμερα που δοκιμάζουν τις πλακέτες κυκλωμάτων σας περιλαμβάνουν μηχανήματα δοκιμής ATG που φέρουν καθετήρα, δοκιμαστές χωρίς φωτισμό και επιπλέον μια δυνατότητα δοκιμής καθολικού δικτύου.

Δοκιμές

Αυτό αφορά τη διαδικασία συναρμολόγησης PCB με σχετικές εικόνες. Σε όλο τον κόσμο, υπάρχουν τόσες πολλές οργανώσεις που έχουν διεξαγάγει διαγωνισμοί σχεδιασμού για αρχάριους ή λάτρεις. Ελπίζω να έχετε κάποιες βασικές ιδέες για αυτό το θέμα ακολουθώντας το από το πρώτο βήμα και στη συνέχεια καλύπτοντας τη διαδικασία σχεδιασμού βήμα προς βήμα. Επιπλέον, για οποιεσδήποτε αμφιβολίες σχετικά με αυτό το θέμα ή οποιαδήποτε τεχνική βοήθεια στον τομέα των ηλεκτρονικών, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας σχολιάζοντας παρακάτω.

Δικαιώματα φωτογραφίας