1. Sistema di classificazione dei PCB
Classificazione per strati strutturali
| tipo | Caratteristiche | Scenari d’applicazione |
|---|
| Scheda monofacciale | Cablaggio su un solo lato, basso costo, design semplice | Circuiti di base, come giocattoli e semplici elettrodomestici |
| Lavagna bifacciale | Cablaggio su entrambi i lati, collegato tramite vias, maggiore densità di cablaggio | Moduli di potenza, apparecchiature di controllo industriale |
| Pannello multistrato | 4 o più strati conduttivi laminati, cablaggio ad alta densità, forte anti-interferenza | Dispositivi complessi come telefoni cellulari, schede madri di computer |
Classificazione per materiale di base
| tipo | Materiali di base | Caratteristiche e applicazioni |
|---|
| Pannello rigido | FR-4 fibra di vetro e resina epossidica | Apparecchiature fisse, come televisori e computer desktop |
| Scheda flessibile (FPC) | Poliimmide (PI) | Applicazioni che richiedono la piegatura, come schermi pieghevoli, moduli di telecamere |
| Pannello rigido-flessibile | Materiali compositi rigidi e flessibili | Aerospaziale, dispositivi medici, bilanciamento di forza e flessibilità |
| Schede per substrati speciali | Schede Rogers ad alta frequenza, substrati in alluminio, substrati in ceramica | Circuiti ad alta frequenza, elevati requisiti di dissipazione del calore, ambienti ad alta temperatura |
Classificazione mediante processi speciali
- PCB HDI: Tecnologia microvia e via cieca/sepolta, cablaggio fine, adatto a smartphone e dispositivi indossabili
- Substrato metallico: Eccellenti prestazioni termiche, essenziali per i dispositivi di potenza
- Scheda ad alta frequenza e alta velocità: Bassa costante dielettrica (Dk), bassa perdita (Df), adatto per circuiti a radiofrequenza/microonde.
2. Analisi dettagliata dei componenti elettronici principali
2.1 Famiglia di chip di controllo principali
Tabella di confronto tra classificazione e caratteristiche
| Tipo di chip | Caratteristiche principali | Applicazioni tipiche |
|---|
| MCU | CPU, memoria e periferiche integrate, dimensioni ridotte, basso consumo energetico | Telecomandi, sensori, sistemi integrati |
| MPU | Potente nucleo della CPU, richiede memoria esterna | PC, server, smartphone |
| SoC | Altamente integrato, elabora segnali misti digitali/analogici | Tablet, smartwatch, droni |
| DSP | Capacità professionale di elaborazione del segnale digitale | Elaborazione delle immagini in tempo reale, controllo del movimento |
| Chip AI | Accelerazione dell'algoritmo AI dedicato | Riconoscimento vocale, riconoscimento delle immagini |
| FPGA | Array di porte logiche programmabili | Controllo logico flessibile, elaborazione del segnale |
Matrice delle funzioni
- Controllo del sistema: Coordina le risorse hardware, implementa il controllo generale
- Elaborazione dati: Elabora i dati dei sensori, esegue gli algoritmi di controllo.
- Coordinamento della comunicazione: Assicura una comunicazione affidabile tra i sistemi
- Protezione di sicurezza: Protezione da sovraccarico, protezione da cortocircuito e spegnimento di emergenza
- Gestione dell'energia: Ottimizza i parametri operativi e migliora l'efficienza energetica.
2.2 Sistema di chip driver
Specializzazione in azionamenti a motore
- Azionamento del motore passo-passo: A4988, DRV8825 (controllo preciso della posizione)
- Azionamento motore CC: L298N, L293D (controllo di velocità e direzione)
- Azionamento motore brushless: DRV10983 (controllo motore ad alta efficienza)
- Azionamento del servomotore: Controllo ad anello chiuso di precisione di livello industriale
Display e alimentazione
- Unità LCD/OLED: ILI9341, SSD1306 (controllo del display)
- Azionamento LED: Tecnologia di dimmerazione a corrente costante/PWM
- Gestione dell'alimentazione: Conversione DC-DC, regolazione lineare
2.3 Chip di gestione dell'alimentazione
Architettura di classificazione
Chip di gestione dell'alimentazione
Chip di conversione CA/CC (da CA a CC)
Chip di conversione CC/CC (da CA a CC)
Convertitore di Boost
Convertitore buck
│ └── Convertitore Buck-Boost
├── Regolatori lineari (LDO)
Chip per la gestione delle batterie
Chip di protezione (OVP/OCP/OTP)
Chip per il protocollo di ricarica veloce
Chip per la correzione del fattore di potenza PFC
Parametri tecnici chiave
- Efficienza di conversione: >90% (design ad alta efficienza)
- Rumore di ondulazione: <10mV (applicazioni di precisione)
- Regolazione del carico: ±1% (uscita stabile)
- Intervallo di temperatura: -40℃~125℃ (grado industriale)
2.4 Specifiche tecniche dei componenti passivi
Indicatori tecnici dei resistori
- Specifiche della confezione: 0201, 0402, 0603, 0805 (resistenze SMD)
- Gradi di precisione: ±1%, ±5%, ±10%
- Tipi speciali: Termistori (NTC/PTC), varistori, fotoresistori
Sistema tecnologico a condensatori
Tabella di classificazione e applicazione
| Tipo di condensatore | Caratteristiche | Scenari d’applicazione |
|---|
| Condensatore elettrolitico | Grande capacità, polarizzato | Filtraggio di potenza, accumulo di energia |
| Condensatore ceramico (MLCC) | Non polarizzato, buone caratteristiche ad alta frequenza | Disaccoppiamento, filtraggio ad alta frequenza |
| Condensatore a film | Alta stabilità, bassa perdita | Temporizzazione di precisione, circuiti audio |
Sistema di conversione della capacità
1F = 10³mF = 10⁶μF = 10⁹nF = 10¹²pF
Induttori e oscillatori a cristallo
- Funzioni dell'induttore: Accumulo di energia, filtraggio, adattamento di impedenza
- Funzioni dell'oscillatore a cristallo: Generazione del segnale di clock, controllo della temporizzazione, riferimento
- Parametri chiave: Valore dell'induttanza (H), fattore di qualità Q, frequenza di autorisonanza
2.5 Dispositivi discreti a semiconduttore
Caratteristiche tecniche del diodo
- Diodi raddrizzatori: Conversione da CA a CC
- Diodi Zener: Regolazione della tensione inversa di breakdown
- Diodi Schottky: Bassa caduta di tensione in avanti, commutazione ad alta velocità
- LED: Emissione di luce visibile/IR
Matrice della tecnologia dei transistor
Stati di funzionamento del BJT
- Regione di taglio: Ib=0, completamente spento
- Regione attiva: Ic=β×Ib, amplificazione lineare
- Regione di saturazione: Completamente acceso, funzione di commutazione
Vantaggi del MOSFET
- Dispositivo a controllo di tensione, azionamento semplice
- Velocità di commutazione rapida, alta efficienza
- Bassa resistenza di accensione, piccola perdita di potenza
3. Tecnologia di connessione dei connettori
Sistema di classificazione strutturale
Connettori circolari
- Caratteristiche: Eccellente tenuta, resistenza alle vibrazioni
- Applicazioni: Ambienti industriali difficili
Connettori rettangolari
- Caratteristiche: Alta densità, trasmissione multisegnale
- Applicazioni: Elettronica di consumo, apparecchiature di comunicazione
Connettori da scheda a scheda
- Connettori FPC: Connessioni a circuito flessibile
- Da scheda a scheda: Connessioni inter-scheda ad alta densità
Connettori per applicazioni professionali
Connettori ad alta velocità
- Corrispondenza di impedenza: standard 50Ω/75Ω
- Controllo della diafonia: <-40dB@10GHz
- Indice di perdita di inserzione: <0,5 dB/pollice
Connettori RF
- Interfacce SMA/BNC: Trasmissione del segnale RF
- Impedenza caratteristica: 50Ω standard
- Gamma di frequenza: DC~18GHz
Connettori in fibra ottica
- Interfacce LC/SC/ST: Trasmissione del segnale ottico
- Perdita di inserzione: <0,3dB
- Perdita di ritorno: >50dB
4. Terminologia professionale del settore
Terminologia di produzione dei PCB
- HDI: Interconnessione ad alta densità
- Controllo dell'impedenza: tolleranza ±10%
- ENIG/HASL: Processi di finitura superficiale
- Viali ciechi/interrati: Strutture passanti speciali in schede multistrato
Terminologia dell'imballaggio dei componenti
- cgo: Dispositivo a montaggio superficiale
- DIP: Pacchetto doppio in linea
- QFP/BGA: Forme di imballaggio ad alta densità
Sistema di unità di misura
- Resistenza: Ω, kΩ, MΩ
- CapacitàpF, nF, μF, F
- Induttanza: nH, μH, mH, H