Что такое PCBA
Полное название PCBA является печатной платы сборки, то есть печатной платы сборки, которая относится к сборке электронных компонентов, соединителей, плагинов, цифровых логических ворот, микроэлементов управления и т.д., на печатной плате, а затем различные процессы, такие как пайка и подключение, чтобы сделать его полным функциональным модулем электронного продукта.
Каковы общие компоненты на печатной плате
1. Пассивные компоненты
- Резисторы (1)3. Сопротивление)
Функция: ограничить текущий размер, шунт напряжения
Резисторы из углеродных пленок (экономичные и практичные), резисторы из металлических пленок (более высокая точность), резисторы из проволочных пленок (высокопроизводительные приложения), резисторы из чипов (SMD, современный мейнстрим)
Методы идентификации: цветное кольцо код: 4-6 цветные кольца для указания значения сопротивления и точности, чип код: 3-4 цифры для указания значения сопротивления
Символ схемы: прямоугольная коробка или линия волн
- Конденсатор (1)1. Конденсатор)
Функция: хранение энергии, фильтрация, соединение
Основные типы: электролитические конденсаторы (большая емкость, полярность), керамические конденсаторы (хорошие высокочастотные характеристики), танталовые конденсаторы (малый размер, высокая стабильность), пленочные конденсаторы (высокая точность)
Схема маркировки: начало "с" (например, C1, C2)
Точки отбора: значение емкости, выдерживать напряжение, коэффициент температуры
- Индуктор (индуктор)
Функция: фильтрация, хранение энергии, стабилизация тока
Основные категории: полые индукторы (высокочастотные приложения), ферритные индукторы (антипомехи), чиповые индукторы (пространственные), силовые индукторы (высокоточные)
Схема маркировки: начало "L" (например, L1, L2)
2. Полупроводниковые приборы
- Диод (диод)
Функция: однонаправленная проводимость, стабилизация напряжения, светоизлучающие
Общие типы: выпрямитель диодов (например, 1N4007), диодов регулятора напряжения (например, 1N4742), шоттинский диод (низкий уровень сбрасывания), сид (светоизлучающий диод), тв диоды (антистатические)
Схема маркировки: начало "D"
- Транзистор (транзистор)
Функция: усилитель сигнала, переключение управления
Основные типы: транзистор (BJT), труба полевого воздействия (MOSFET), IGBT (переключатель высокой мощности)
Упаковка: до 92 (низкая мощность), до 220 (средняя мощность), от -23 (SMD)
3. Интегральные схемы (интегральные схемы)
- Аналоговая система IC
Операционные усилители, регуляторы напряжения, преобразователи данных (ADC/DAC)
- Цифровая цифровая техника
Микроконтроллер (MCU)
Память (Flash, RAM), логические схемы врат
- Смешанная сигнальная система
Чипы беспроводного приемопередатчика, сенсорные интерфейсы
4. Другие важные компоненты
- Разъемы для подключения
Pin-заголовок/женский разъем, USB/HDMI интерфейс, бортовой разъем
- Компоненты защиты
Взрыватели, варисторы, газоразрядные трубки
- Электромеханические компоненты
Реле, переключатель, звонок
Какие сертификаты требуются для компонентов
Конкретные требования к сертификации различных типов компонентов
Интегральные схемы: сертификация системы управления информационной безопасностью ISO/IEC 27001 необходима для обеспечения соответствия конструкции и производства соответствующим стандартам.
Конденсаторы и резисторы: сертификация RoHS необходима для обеспечения того, чтобы они не содержали опасных веществ.
Соединители: для обеспечения безопасности во время эксплуатации требуется сертификация UL или другая сертификация электрической безопасности.
Элементы сид: для обеспечения соответствия в области освещения и дисплея требуются сертификаты безопасности и эффективности.
Полупроводниковые устройства: должны быть сертифицированы AEC-Q100 для использования в автомобильной электронике.
Датчики: может потребоваться сертификация по конкретным отраслям, например ISO 13485 для медицинской электроники
Эти сертификаты не только обеспечивают качество и безопасность продукта, но и помогают ему соответствовать требованиям рынка.
Роль общих компонентов ПХД
1. Сопротивление (сопротивление)
Основные функции: ограничение тока, распределение напряжения, регулирование сигналов
Типичные области применения: обеспечить соответствующее смещение напряжения транзистора в цепи датчиков для регулировки уровня сигнала в качестве ограничивающего ток элемента защиты сид
2. 1. Конденсатор
Основные функции: хранение энергии, фильтрация шума, связь сигнала
Типичные области применения: фильтрация цепей питания (для устранения волн), соединение сигналов в звуковых цепях, цифровое разъединение пин-кодов питания
3. 3. Индуктор
Основные функции: хранение энергии, высокочастотная фильтрация, стабилизация тока
Типичные применения: переключение питания преобразования энергии, выравнивание сопротивления в цепях рф, ключевые компоненты фильтров EMI
4. Диод (диод)
Основные функции: односторонняя проводимость, регулирование напряжения, защита цепи
Типичные применения: выпрямительная цепь от переменного до постоянного тока, тв-диод для защиты от перенапряжения напряжения, для предотвращения обратной защитной цепи питания
5. Транзистор (транзистор)
Основные функции: усиление сигнала, электронное переключение, текущий контроль
Типичные области применения: усилитель звукового сигнала, цифровые логические схемы, управление приводом
6. Интегральная схема (IC)
Основные функции: реализация сложных электронных функций
Типичные приложения: микроконтроллеры (ядро системного управления), операционные усилители (обработка сигналов), системы управления электроэнергией ICs
7. Электромеханические компоненты
Выключатели: включение/выключение системы управления
Разъемы: электрическое соединение между модулями
Реле: малый ток для управления большим током
Элементы индикации и сигнализации
Светодиод: визуальная индикация рабочего состояния
Звуковой сигнал тревоги
8. Компоненты защиты
Предохранитель: защита от избыточного тока
Varistor: защита от пиковой нагрузки
Газоразрядная труба: защита от молний
9. Компоненты сенсорных датчиков
Температурный датчик: экологический мониторинг
Фоторезистор: обнаружение силы света
Акселерометр: датчик движения
Как быстро определить компоненты ПХД
Посмотрите на маркировку: буквы + номера рядом с нумерацией компонентов
Посмотрите на пакет: различные компоненты имеют типичную форму упаковки
Параметры измерения: использование мультиметра для измерения основных характеристик
Проверьте информацию: в соответствии со спецификациями запроса модели
PCB на общих символах компонентов
ПХД на общих символах компонентов включают сопротивление (R), емкость (C), индуктивность (L), интегральные схемы (IC), диоды (D), транзисторы (Q), трансформаторы (T) и так далее.
Символы схемы символов
1. Основные электрические обозначения
- Категория питания
AC: символ переменного тока (wavy line)
DC: символ постоянного тока (прямая линия + пунктирная линия)
G: символ генератора (круг с G)
- Защитные устройства
Фу: взрыватель (разрыв прямоугольного центра)
FF: падающий предохранитель (прямоугольник со слоем)
FV: защитное устройство для ограничения напряжения (прямоугольник со стрелкой)
2. Символы контрольного устройства
- Категория переключателей
QS: выключатель (разъем косой черты)
QF: выключатель (с символом перехода)
SB: кнопка переключения (подключение по полокружности)
- 2. Реле
Ка: мгновенный реле (с молнией в коробке)
KT: реле времени (с часами в коробке)
KH: теплореле (с волнистыми линиями в коробке)
3. Обозначения измерительного прибора
- Основной метр измерения
Па: амперметр (по кругу)
PV: вольтметр (V по кругу)
PPF: счетчик коэффициента мощности (cosφ in circle)
- Измерение расхода электроэнергии
PJ: активный метр (вт · ч по кругу)
PJR: реактивный измеритель мощности (VARh по кругу)
4. Двигатель и привод
- 10. Электродвигатель
M: общее обозначение электродвигателя (м по кругу)
Мс: синхронный двигатель (двойной круг)
Ма: асинхронный двигатель (с дробью по кругу)
- 1. Привод системы
YV: соленоидный клапан (прямоугольник с волнистой линией)
Г: моторный клапан (прямоугольник с коробкой передач)
Е: электрический привод (прямоугольник со стрелкой)
5. Устройство для сигнализации
- Огонь указателя поворота
HR: красный свет (плотный круг с H)
HG: зеленый свет (плотный круг с G)
HY: желтый огонь (плотный круг с Y)
- Устройство для сигнализации
HA: акустический сигнал (символ рог)
HS: световой сигнал (символ молнии)
HP: световой знак (прямоугольник с текстом внутри)
6. Обозначения специальных элементов
- Тип датчика
BL: датчик уровня жидкости (трапециевидный с волнистыми линиями)
BT: температурный датчик (прямоугольник с термометром)
BV: датчик скорости (прямоугольник с тахометром)
- Электроника и электроника
UR: выпрямитель тиристора (треугольный с воротами)
UI: инвертор (прямоугольник со стрелкой в обе стороны)
UF: инвертор (прямоугольник с частотным символом)
7. Электропроводка и соединительные устройства
- Устройства для подключения
XT: терминальный блок (круговое расположение точек)
XB: вкладки подключения (прямоугольные соединительные провода)
XP/XS: разъем разъема (символ вогнутой задницы)
- Система Busbar
W: DC busbar (толстая проволока)
WV: напряжение мини-бушбар (пунктирная линия)
WCL: закрытие небольшого бушбара (с символом переключателя)
Освоение этих символов является основой для понимания схемы схемы, и с опытом, вы сможете быстро интерпретировать различные сложные электрические чертежи.
Схема элементов ПХД и схема проводки
1. Основные принципы компоновки компонентов
- Стратегическая расстановка приоритетов
Сначала организовать ядро IC и крупные компоненты (такие как процессоры, FPGA)
Затем организовать ключевые периферические схемы (тактовые схемы, модули питания)
Наконец, организовать небольшие пассивные компоненты (резисторы, конденсаторы и т.д.)
- Схема оптимизации потока сигналов
В соответствии со схематическим направлением потока сигнала (входная градация обработки) схема последовательности
Сведение к минимуму критических сигнальных маршрутов (особенно для высокоскоростных сигналов)
Чувствительные сигналы, исходящие от источников помех (например, переключение источника питания)
- Симметричная эстетика и функциональный баланс
Симметрия зеркала для тех же функциональных модулей
Единообразное распределение элементов на борту (во избежание смещения веса)
Сбалансированное рассеивание тепла и электромагнитная совместимость.
2. Подробная информация о профессиональной планировке
- Функциональная модульная структура
Строгая перегородка цифровых/аналоговых схем (рекомендуемый интервал >5 мм)
Отдельная изоляция для рч-схем
Централизованное расположение модулей питания
- Технические требования к безопасному расстоянию
Детали из кромки доски 5мм (для предотвращения повреждения обработки)
Между элементами чипа ≥ 2mm (легко ремонтировать)
Между высоковольтными компонентами 8 мм (требования безопасности)
- Обработка специальных компонентов
Теплогенерирующие компоненты:
Равномерное распределение во избежание концентрации в горячих точках
Беречь от нагревательных компонентов (таких, как электролитические конденсаторы)
Добавить в случае необходимости тепловые поглотители
Высокочастотные компоненты:
Как можно ближе к центру доски
Держитесь подальше от портов ввода-вывода
Использование наземного щита
- Схема разъединения конденсатора
0.1 конденсатор на каждом штифте питания
Расстояние расположения < 3 мм (идеально подходит для установки сзади)
Когда несколько конденсаторов соединены параллельно, они расположены от наименьшей до наибольшей емкости.
3. Интеллектуальная стратегия проводки
- Приоритизация ключевых сигналов
Тактовые сигналы:
Ширина более толстой линии (обычно 8-12 миль)
Полное сопровождающее основание
Избегать поворотов под прямым углом
Дифференциальные сигналы:
Строго равная длина (погрешность < 50 mil)
Параллельное согласование
Соответствие сопротивления давлению
- Методы высокоплотной проводки
Начните с BGA и других сложных устройств
Сначала маршрут через самые плотные районы
Используйте 45 градиентный переход
- Многоуровневая схема маршрутизации
Штабелирование слоя рекомендуется:
Верхний слой: критические сигналы
Внутренний слой 1: полная плоскость земли
Внутренний слой 2: плоскость питания
Нижний слой: общие сигналы
Рекомендация по высокочастотным сигналам:
Выравнивание линии ленты (внутренний слой)
Избегать создания зон, разделенных пополам
Как изготовить PCBA
Изготовление ПХД является сложным и деликатным процессом, требующим специальных знаний и оборудования. Ниже приведены общие этапы производства ПХД:
1. Схема монтажа: В соответствии с функциональными требованиями электронных продуктов, проектировать схемы и использовать профессиональное программное обеспечение EDA, такие как Altium Designer и т.д., схема платы.
2. Производство печатной платы: Схема производства печатной схемы в цельную плату, которая, как правило, должна быть через фотолитографию, etching, бурение и другие этапы.
3.закупки компонентов: Согласно схеме схемы, закупка соответствующих электронных компонентов, включая резисторы, конденсаторы, индукторы, диоды, транзисторы, интегральные схемы и т.д.
44компонентная сборка: закупка компонентов в соответствии с требованиями к конструкции печатной платы, которые, как правило, должны осуществляться с помощью монтажника и другого специализированного оборудования.
5.сварка: Сварка деталей и печатной платы, включая волновую пайку, рефлексовую пайку и другие методы.
6. Тестирование: Проверка завершенного PCBA, включая визуальный осмотр, электрические испытания, функциональные испытания и т.д., для обеспечения того, чтобы его функция была правильной и не имела дефектов.
7. Упаковка:Упаковка и маркировка испытанной PCBA, включая антистатическую тару, увлажненную тару и т.д., для обеспечения ее безопасности при транспортировке и использовании процесса.
Области применения PCBA
Технология PCBA глубоко интегрирована в различные сферы современного общества:
Бытовая электроника: миниатюрное ядро смартфонов и планшетов
Автомобильная промышленность: нервный центр электрификации и разумного вождения
Медицинское оборудование: линия жизни высокоточных диагностических приборов
Индустрия 4.0: ядро управления интеллектуальными производственными системами
Аэрокосмическая промышленность — технологический краеугольный камень высоконадежного оборудования
Тенденции будущего развития
1. Неоднородная технология интеграции
2.5D/3D упаковка выходит за пределы плоскостности
Интеграция силиконовой фотоники для увеличения пропускной способности передачи данных
2. Преобразование "зеленой" обрабатывающей промышленности
Популяризация процесса, не содержащего свинец
Применение рециркулируемых материалов
3. Программа Digital Twin
Виртуальное прототипирование ускоряет разработку
Интеллектуальное прогнозирование технического обслуживания
В процессе проектирования и изготовления PCBA решающее значение имеет правильный выбор и рациональное использование электронных компонентов. Дизайнерам необходимо выбрать соответствующие типы и спецификации электронных компонентов на основе функциональных требований схемы, эксплуатационных требований и соображений затрат. В то же время необходимо также рассмотреть структуру компонентов, процесс пайки и надежность для обеспечения того, чтобы качество и рабочие характеристики платы соответствовали ожидаемым требованиям.