PCB là gì? Tìm hiểu về bảng mạch in điện tử PCB phổ biến

PCB là gì ? Bạn đã thấy PCB Open nhiều trên những loại bảng điện, thiết bị điện tử … Tuy nhiên lại chưa thực sự hiểu rõ về thuật ngữ này, hãy mày mò ngay ở bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn về bảng mạch PCB nhé .

PCB là gì ?

Mạch PCB hay bản mạch PCB là gì ? Nó được hiểu là bảng mạch in gồm có nhiều lớp, không dẫn điện. Trên bảng mạch này thường có phong cách thiết kế với vừa đủ những loại linh phụ kiện điện tử khác nhau và có đế ở phần dưới .

Đặc điểm của PCB là các linh kiện được kết nối với nhau không thông qua một hệ thống dây dẫn nào. Điều này giúp bạn chế tình trạng chồng chéo, phức tạp và gây ra các hiện tượng hở mạch không đáng có. Khác với các phương pháp truyền thống, với PCB, người thực hiện hoàn toàn có thể tạo ra được một mạch lớn, sánh ngang với các bo mạch chủ. 

Thông qua PCB, người dùng cũng hoàn toàn có thể tùy chỉnh được những thông số kỹ thuật kỹ thuật của từng yếu tố cấu thành nên, giúp tạo ra sự hòa giải nhất. PCB ngày càng được ứng dụng nhiều trong những nghành nghề dịch vụ khác nhau của đời sống như : thiết bị điện tử, thiết bị y tế, máy móc công nghiệp, mạng lưới hệ thống chiếu sáng …

Cấu tạo bảng mạch điện tử PCB

Cấu tạo bảng mạch điện tử thông dụng thường gồm có rất nhiều lớp. Trong đó có cả dẫn điện và cách điện. Một số bộ phận chính thuộc mạch PCB là :

Chất nền

Thông thường, chất nền được làm từ sợi thủy tinh FR – 4. Tính chất của vật tư này là nhỏ gọn, dai chắc và bảo vệ cách điện rất tốt. Bên cạnh đó, ở 1 số ít mạch in PCB đặc biệt quan trọng, dùng cho aten … thì chất nền này còn được thay thế sửa chữa bằng những vật tư khác như : polyme, nhôm …
Chiều dày trung bình của một bảng mạch PCB là 1.6 mm. Tùy và nhu yếu phong cách thiết kế những bản mạch khác nhau mà người triển khai phát minh sáng tạo trên những mạch PCB có chiều dày riêng không liên quan gì đến nhau. Nó hoàn toàn có thể chênh nhau khoảng chừng một vài đơn vị chức năng nhỏ .

Copper

Sau chất nền là đến lớp copper. Trong bảng mạch điện tử thì copper đóng vai trò là gì ? Thì đây được biết đến là lớp đồng mỏng dính, có công dụng dẫn điện .
Đối với từng mạch điện khác nhau thì hoàn toàn có thể chứa lớp copper khác nhau, hoàn toàn có thể là : 1 lớp, 2 lớp hoặc nhiều hơn .
Không chỉ số lớp biến hóa mà chiều dày lớp đồng cũng có giá trị biến thiên. Đối với những mạch cao tần thì thường có lớp đồng dày hơn, khoảng chừng 2 – 3 oz ( ounces per square foot hay khối lượng 1 ounce / 1 foot ) .

Lớp soldermask

Lớp này có màu xanh lá, vàng hoặc trắng. Nó giữ vai trò quan trọng trong bảng mạch PCB nói chung. Chức năng chính của lớp soldermask là bao trùm những linh phụ kiện của mạch, ngoại trừ phần chân của những linh phụ kiện này để Giao hàng cho việc hàn. Chính vì vậy mà soldermask còn có tên gọi khác là mặt nạ hàn .
Không chỉ có vai trò giúp cách ly giữa những bộ phận linh phụ kiện, giữa linh phụ kiện và mạch điện mà soldermask còn giúp chống oxy hóa toàn mạch. Đồng thời lớp này còn có vai trò điều hướng linh phụ kiện nhỏ vào đúng vị trí để bảo vệ quy trình hàn diễn ra tốt nhất .

Silkscreen

Đây được biết đến là lớp trên cùng của mạch PCB. Silkscreen bộc lộ vị trí hay những thông số kỹ thuật của linh phụ kiện, giúp việc lắp ráp được thuận tiện hơn. Đồng thời, qua sắc tố, ký hiệu được bộc lộ trên lớp này cũng sẽ giúp cho người dùng hiểu được thứ tự, tính năng của những linh phụ kiện, đầu nối .

Phân loại mạch PCB thông dụng

Phân loại theo số lớp

• PCB một lớp

Mức độ sử dụng của loại mạch in này phổ cập nhất bởi nó dễ sản xuất, ngân sách rẻ. Có thể thuận tiện thấy PCB một lớp trong những linh phụ kiện như : tụ điện, điện trở … được lắp ở ác loại máy in, radio, máy tính …
PCB một lớp có một mặt dẫn điện được phủ bằng vật tư đồng. Lớp tiếp theo là lớp hàn có tính năng quan trọng, giúp chống oxy hóa. Và trên cùng là lớp nhằm mục đích xác lập vị trí của linh phụ kiện .

• PCB 2 lớp

Loại PCB này còn được biết đến với tên gọi là PCB 2 mặt. Chất liệu để cấu thành nên lớp dẫn điện ở cả 2 mặt là đồng. So với những loại PCB khác thì loại mạch in này có chi phí sản xuất thấp, tính ứng dụng cao. Có thể thấy nhiều nhất là ở những ngành công nghiệp, bộ chuyển đổi hay sản xuất điện thoại cảm ứng .

• PCB đa lớp

PCB đa lớp được hiểu là loại PCB có nhiều hơn 2 lớp dẫn điện. Thông thường, những mạch bản in thường có lớp keo dán ở giữa nhằm mục đích bảo vệ quy trình sinh nhiệt ở mức vừa phải. Điều này giúp cho những linh phụ kiện không bị nóng lên, tránh thực trạng hư hỏng .
Loại PCB đa lớp có cấu trúc phức tạp, chi phí sản xuất cao. Chính vì vậy mà mức độ ứng dụng cũng không cao. Chủ yếu là trong 1 số ít ngành yên cầu kỹ thuật cao, sự chuẩn xác tuyệt đối như : công nghệ GPS, mạng lưới hệ thống vệ tinh .

Phân loại theo vật liệu

• Mạch mềm

Mạch mềm, mạch dẻo hay còn được biết đến với tên gọi là Flexible PCB. Với đặc thù dẻo dai, linh động, mạch mềm có công dụng nối mạch cứng cố định và thắt chặt lại với nhau. Một số loại mạch trên những thiết bị thường sử dụng loại mạch này, đó là : ổ đĩa máy tính, pin điện thoại cảm ứng, CPU liên kết với màn hình hiển thị máy tính … Điểm cộng của mạch dẻo còn là năng lực cơ động, thuận tiện gấp lại và mang đi .

• Mạch cứng

Mạch PCB cứng được làm hầu hết từ vật tư rắn và không có năng lực uốn xoắn. Đây cũng là nguyên do giúp cho những bảng mạch PCB cứng có tuổi thọ rất cao .
PCB cứng được ứng dụng trong việc sản xuất những thiết bị quan trọng như : RAM, GPU hay CPU …

• Mạch PCB dẻo – cứng

Đối với loại PCB dẻo – cứng thì đó là sự hòa trộn, tích hợp giữa cả PCB dẻo và PCB cứng. Loại PCB này gồm có rất nhiều lớp và mang những tiện ích rất riêng. Hiện nay, loại PCB dẻo – cứng được ưu tiên sử dụng trong một số ít thiết bị mưu trí như : điện thoại thông minh, máy ảnh … hay những ứng dụng tương hỗ thuộc máy tính …

Các vật tư sản xuất bảng mạch PCB

Một số vật tư điển hình nổi bật được ứng dụng trong việc sản xuất những bảng mạch PCB đó là :

• FR – 4

FR – 4 hay còn có tên khoa học là Flame Retardant 4. Đây thực ra là thành phần chính của sợi thủy tinh tích hợp với nhựa epoxy. Vật liệu này có năng lực cách điện, kháng hồ quang và chịu nhiệt rất tốt, lên đến 130 độ C. Đặc điểm của FR – 4 là độ siêu mỏng, chỉ khoảng chừng 0.1 mm, thích hợp cho những bảng mạch hoặc bo mạch cần đến sự uốn cong .

• FR – 2

FR – 2 có thành phần chính từ giấy cotton phenolic hoặc loại giấy phenolic nguyên chất. Hai loại giấy này được ngâm trong phenol formaldehyde để tạo nên hợp chất FR – 2. Vật liệu này có năng lực dẫn điện kém, kháng hồ quang kém và chỉ chịu được nhiệt ở mức 105 độ C. Chính do đó nó thường được ứng dụng cho những thiết bị điện tử ở cấp thấp và với bản mạch 1 lớp .

• Kapton

Vật liệu kapton được dùng cho những loại mạch in dạng mềm, dẻo bởi nó chính là cấu trúc của lá polyimide. Tính chất của vật tư dẻo dai, có sự liên kết linh động và năng lực chịu nhiệt rất tốt .

• Aluminium

Aluminium dùng cho những bảng mạch sắt kẽm kim loại hoặc để phục vụ việc cách điện ở những bảng mạch đơn. Bởi vật tư được phủ lên nhờ một lớp điện môi có năng lực dẫn nhiệt. Độ dày của những tấm sắt kẽm kim loại tương thích là từ 0.8 – 3 mm .
Ngoài ra, còn 1 số ít vật tư khác cũng tham gia vào quy trình sản xuất nên PCB như : FR – 1, FR – 3, CEM – 1, CEM – 2, hay PTFE … Tuy nhiên, mức độ thông dụng của chúng không rộng bằng. Tùy vào từng trường hợp đơn cử để người triển khai xem xét lựa chọn vật tư này để tích hợp .

Công nghệ tạo mạch in

Công nghệ tạo mạch in PCB là gì ? Thì đây được biết đến là công nghệ tiên tiến thông dụng lúc bấy giờ và được chế tác theo phương pháp sau : Sử dụng tấm nền cứng có chất lượng tốt, có công dụng cách điện bằng bakelite. Sau đó sản xuất những đường mạch dẫn bằng đồng để tương thích với nhu yếu sử dụng. Người triển khai cũng hoàn toàn có thể sử dụng loại “ gỗ fip ” hoặc những tấm nền nhựa cách điện và phủ thêm một lớp đồng mỏng dính để thuận tiện hơn trong những quy trình sau .
Có hai kiểu in là : in ảnh và in lưới. Tùy vào nhu yếu và mục tiêu sử dụng mà sẽ lựa chọn kiểu in tương thích. Cuối cùng là thêm lớp phủ cách nước để hạn chế sự ăn mòn, gây tác động ảnh hưởng tới những đường mạch .
Xuất phát từ công nghệ tiên tiến in này, ngày này, với sự vận dụng của khoa học, công nghệ tiên tiến, đặc biệt quan trọng là những máy in tân tiến thì đã cho sinh ra những kiểu in mới. Có thể kể đến đó là : in phun, in khắc, in laser …
Thông qua những thiết bị này, người dùng tạo lên những đường mạch dẫn điện, đồng thời là những chất cách điện bảo vệ. Điều này giúp tăng sự bảo đảm an toàn ở mạch điện, tránh rò rỉ, đặc biệt quan trọng là những đoạn đường dẫn vắt chéo qua nhau .

Các ứng dụng phong cách thiết kế mạch in

Vậy các phần mềm để tạo ra chất PCB hay bo mạch PCB là gì? Dưới đây là 5 phần mềm thiết kế mạch in được ưa chuộng nhất hiện nay.

Phần mềm

Đặc điểm

Sprint Layout
Phần mềm được cho phép người dùng hoàn toàn có thể vẽ 2 mặt mạch song song. Đồng thời không số lượng giới hạn kích cỡ của từng bảng mạch nên người thực thi hoàn toàn có thể thỏa sức phát minh sáng tạo .
Tiện ích

• Tích hợp thêm những chân cắm trên bảng mạch PCB, giúp cung ứng phong phú nhu yếu sử dụng .
• Các thông số kỹ thuật, cụ thể hiển thị về đường đổ Print Layout hay Plate rõ ràng, giúp cho bố cục tổng quan mạch được ngặt nghèo nhất .

Proteus
Phần mềm phong cách thiết kế bảng mạch in PCB thuộc thế hệ đời đầu, tuy nhiên nó đã có khá đầy đủ những tính năng để tương hỗ người thực thi .
Ưu điểm

• Khả năng tạo đường nét, những chi tiết cụ thể của bảng mạch một cách đơn cử và rõ nét nhất .
• Proteus có dung tích nhẹ, thích hợp cho cả những máy tính cho thông số kỹ thuật thấp để chạy được ứng dụng .

Nhược điểm

• Mặc dù Open ở đời đầu, tuy nhiên người phong cách thiết kế cần thực sự am hiểu được những công cụ của ứng dụng cũng như cách sản xuất bảng mạch để hoàn toàn có thể hoàn thành xong việc làm một cách tốt nhất .

UpVector
Đây được biết đến là ứng dụng duy nhất giúp cho người dùng hoàn toàn có thể vẽ được những layout PCB từ việc mở trình duyệt web .
Ưu điểm

• Người dùng hoàn toàn có thể sử dụng thuận tiện trên những website mà không cần mất quá nhiều dung tích máy tính để triển khai việc tải xuống ứng dụng này .
• Thư viện của ứng dụng nằm trên mạng Internet, do đó những thông tin, khuynh hướng phong cách thiết kế bảng mạch in 1 lớp, 2 lớp, 3 lớp … là gì liên tục được update .

Nhược điểm

• Việc người dùng muốn tải trực tiếp ứng dụng về máy để bảo vệ việc phong cách thiết kế không bị gián đoạn do những liên kết mạng thì là điều hạn chế. Bởi dung tích của UpVector rất lớn .
• Và để thực sự sử dụng được hết tiện ích của ứng dụng thì người dùng phải chi trả một khoản tiền nhất định, đó là 99 USD / tháng / 5 thông tin tài khoản .

Eagle
Đây cũng được biết đến là ứng dụng phong cách thiết kế PCB được yêu quý và có lượng sử dụng lớn .
Ưu điểm

• Việc thiết lập và sử dụng ứng dụng đơn thuần, thuận tiện .
• Giao diện ứng dụng đẹp, năng lực hiển thị bố cục tổng quan bảng mạch cụ thể, đơn cử .

Nhược điểm

• So với những ứng dụng khác thì Eagle chưa thực sự phong phú về những tính năng nâng cao. Do đó, muốn thay đổi theo những phong thái độc lạ thì việc sử dụng ứng dụng này là rất khó .

Altium Designer
Phần mềm phong cách thiết kế này được nhìn nhận cao bởi việc cung ứng nhiều tính năng hữu dụng cho người dùng .
Ưu điểm

• Đáp ứng nhu yếu giải quyết và xử lý những chi tiết cụ thể nhỏ, rời trên bản thiết kế như việc tinh chỉnh và điều khiển bo mạch, sắp xếp mạch in PCB … Sau đó tích hợp lại để tạo thành một bản mạch hoàn hảo. Điều này đã giúp cho đường nét, bố cục tổng quan của những bảng mạch, dù ở size nhỏ như thế nào cũng hoàn toàn có thể đạt độ chuẩn xác cao .

Nhược điểm

• Altium Designer vận dụng mức phí cho ứng dụng khá cao, do đó người dùng cần xác lập mục tiêu phong cách thiết kế như thế nào, cần những tính năng thế nào trước khi đi đến quyết định hành động lựa chọn ứng dụng .

Orcad
Ưu điểm

• Phần mềm Orcad đơn thuần, không riêng gì được sử dụng bởi những người phong cách thiết kế chuyên nghiệp mà những người mới làm quen cũng trọn vẹn có năng lực làm chủ .

• Orcad hỗ trợ việc vẽ sơ đồ nguyên lý hoặc các mạch in PCB hoàn chỉnh với đa dạng các tính năng.

  Xem thêm: Nơi bán Tivi Asanzo 32 Inch giá rẻ, uy tín, chất lượng nhất

Nhược điểm

• Orcad yên cầu người phong cách thiết kế sự am hiểu tường tận để hoàn toàn có thể tạo nên những bảng mạch chất lượng nhất. Còn so với việc tìm hiểu và khám phá sơ qua và sử dụng bắt đầu của những người mới làm quen thì chỉ cung ứng về những bảng mạch cơ bản. Do đó người dùng phải mất nhiều thời hạn để khám phá, điều tra và nghiên cứu và học hỏi .

Trên đây là những thông tin tổng quát nhất giúp bạn đọc hiểu được PCB là gì, đặc trưng của bảng mạch này. Cùng với đó là những gợi ý về các phần mềm thiết kế bảng mạch tốt nhất hiện nay. Hy vọng qua đó có thể giúp bạn hiểu hơn, lựa chọn phần mềm phù hợp để cài đặt và sử dụng một cách tối ưu trên máy của mình.

Source: https://baoduongdieuhoa24h.com
Category: Điện Tử