PCB è una scheda realizzata in materiale isolante non isolante e altamente resistente al calore come la fibra di vetro. Queste schede sono anche chiamate substrati. Un substrato o una scheda può avere solo un singolo strato (scheda a circuito singolo strato) o più di uno strato (scheda a più strati ). Un metallo conduttivo come il rame viene utilizzato per creare percorsi o tracce conduttive per facilitare il flusso di elettricità . Una volta che queste tracce conduttive sono incise sul substrato, viene definito " circuito stampato ".
Storia del circuito stampato
La storia dei circuiti stampati risale alla metà degli anni '30, quando un ingegnere austriaco Paul Eisler inventò il PCB mentre progettava un apparecchio radio. Questi apparecchi radio furono successivamente utilizzati massicciamente nella Seconda Guerra Mondiale dagli Stati Uniti. Dopo questo, l'uso e l'applicazione dei circuiti stampati, perché commerciali nel settore dell'elettronica . Questi circuiti stampati non sono di alcuna utilità fino a quando i componenti elettronici non vengono saldati. I componenti elettronici possono essere a foro passante o SMD. Anche in questo caso la tecnologia utilizzata per saldare questi componenti sul circuito stampato può essere tecnologia a foro passante o tecnologia di montaggio superficiale . Il materiale di saldatura può includere saldature sotto forma di filo di saldatura, pasta di saldatura, sfere di saldatura per BGA (matrice di sfere) e flusso di saldatura.
Circuit Board Design: linee guida, regole e strumenti
Come spiegato sopra, un circuito stampato è un pannello costituito da uno o più strati di materiale isolante ( fibra di vetro, ceramica, plastica altamente resistente al calore o qualsiasi altro materiale dielettrico ) con percorsi conduttivi incisi con metallo come il rame. Durante il processo di fabbricazione del circuito stampato, tracce di rame o qualsiasi altro conduttore viene inciso sulla scheda lasciando solo le tracce necessarie per montare / saldare componenti elettronici. Una volta che tutti i componenti elettronici sono stati saldati sul circuito stampato e la scheda è pronta per l'uso, viene chiamata assemblaggio del circuito stampato (PCA) o del circuito stampato ( PCBA ).
L'attuale standard generico per la progettazione di un circuito stampato è IPC-2221A . Lo standard generico IPC 2221A sulla scheda stampata fornisce le regole per la produzione di circuiti stampati e linee guida sulla qualità. Queste informazioni e linee guida sono applicabili a tutti i tipi di circuiti stampati, compresi PCB a strato singolo e multistrato e le informazioni includono informazioni sul substrato, proprietà del materiale, criteri per la placcatura della superficie, spessore del conduttore, posizionamento dei componenti, regole di dimensionamento e tolleranza e altro.
Altri standard di progettazione delle schede sono IPC-2220 e IPC-9592 . Va notato che IPC e altri standard forniranno informazioni su come instradare correttamente la scheda.
Per una progettazione del circuito perfetta e affidabile, sono necessarie una buona conoscenza e comprensione delle tecniche di layout PCB e una conoscenza di base del funzionamento del circuito. Durante la progettazione di un prototipo di circuito stampato , è necessario prestare la dovuta attenzione al materiale del substrato in base al tipo di tecnologia di saldatura e ai componenti da utilizzare. La larghezza delle tracce del circuito stampato (conduttori del circuito) deve essere scelta in base al previsto aumento massimo della temperatura alla corrente nominale e all'impedenza accettabile. Altri punti da tenere a mente con la progettazione di circuiti stampati sono CTE, costi e proprietà dielettriche. Il progettista deve bilanciare attentamente i vincoli di costo con l'affidabilità e le esigenze di prestazioni. Inoltre, le maschere di saldatura e i fori passanti dovrebbero essere selezionati con attenzione.
Schema del circuito stampato
Uno schema circuitale è un diagramma che mostra e spiega come e dove verranno montati i componenti elettronici per raggiungere il prodotto target. Ogni componente su un diagramma di circuito stampato è rappresentato da un simbolo. Fare uno schema circuitale prima della produzione è fondamentale. Dà un'idea di come funzionerà il circuito e di come raggiungere il prodotto di destinazione. Uno schema circuitale è essenziale per qualsiasi nuovo prodotto, dispositivo o gadget elettronico.
Come disegnare uno schema elettrico?
Disegnare uno schema circuitale non è poi così difficile se conosci le basi. Ecco alcuni suggerimenti e linee guida:
Impara e comprendi tutti i simboli e le abbreviazioni comuni per i componenti elettronici da utilizzare sul diagramma.
Usando un righello, disegna i cavi di collegamento come linee rette. Usare i seguenti simboli: 'blob' () in corrispondenza di ogni giunzione tra fili, componenti dell'etichetta ( resistori , condensatori , diodi , ecc.) Con i loro valori, l'alimentazione positiva (+) dovrebbe essere nella parte superiore e l'alimentazione negativa (-) nella parte inferiore . L'offerta negativa è solitamente etichettata con 0 V, zero volt.
Per schemi circuitali complessi, iniziare da sinistra a destra. In modo che i segnali fluire da sinistra a destra (ingressi e controlli dovrebbero essere sulla sinistra, uscite sulla destra).
Assemblaggio del circuito stampato
Montare i componenti elettronici sul circuito stampato e prepararlo per l'uso è quello che viene chiamato assemblaggio del circuito stampato. Un processo di assemblaggio di circuiti stampati può utilizzare la tecnologia di assemblaggio di fori passanti o tecnologia di montaggio superficiale (SMT) o un mix per entrambi. Una volta che il circuito stampato è assemblato con componenti, è pronto per essere testato e finalmente assemblato con il prodotto.
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