Qu'est-ce que le PCBA ?
Le nom complet du PCBA est Printed Circuit Board Assembly, c'est-à-dire l'assemblage de circuits imprimés. Il s'agit de l'assemblage de composants électroniques, de connecteurs, de plug-ins, de portes logiques numériques, d'unités de micro-contrôle, etc. sur une carte de circuit imprimé, puis d'une variété de processus tels que le soudage et l'enfichage pour en faire un module fonctionnel complet d'un produit électronique.
Quels sont les composants courants sur le circuit imprimé ?
1. les composants passifs
- Résistances (Résistance)
Fonction : Limiter la taille du courant, shunt de tension
Types courants : résistances à film de carbone (économiques et pratiques), résistances à film métallique (plus grande précision), résistances à enroulement (applications à haute puissance), résistances à puce (CMS, courant moderne).
Techniques d'identification : code d'anneau de couleur : 4-6 anneaux de couleur pour indiquer la valeur de résistance et la précision, code de puce : 3-4 chiffres pour indiquer la valeur de la résistance
Symbole du circuit :Boîte rectangulaire ou ligne ondulée
- Condensateur (Condensateur)
Fonction : stockage d'énergie, filtrage, couplage
Principaux types : condensateurs électrolytiques (grande capacité, polarité), condensateurs céramiques (bonnes caractéristiques à haute fréquence), condensateurs au tantale (petite taille, grande stabilité), condensateurs à film (grande précision).
Marquage du circuit : Début "C" (tel que C1, C2)
Points de sélection : valeur de la capacité, valeur de la tension de résistance, coefficient de température
- Inducteur (Inducteur)
Fonction : filtrage, stockage d'énergie, stabilisation du courant
Principales catégories : inductances creuses (applications à haute fréquence), inductances en ferrite (antiparasitage), inductances à puce (gain de place), inductances de puissance (courant élevé).
Marquage du circuit : Début "L" (tel que L1, L2)
2. dispositifs semi-conducteurs
- Diode (Diode)
Fonction : conductivité unidirectionnelle, stabilisation de la tension, émission de lumière
Types courants : diodes de redressement (telles que 1N4007), diodes de régulation de tension (telles que 1N4742), diode Schottky (faible chute), LED (diode électroluminescente), diodes TVS (antistatiques).
Marquage du circuit : "Début "D
- Transistor (Transistor)
Fonction : amplification du signal, contrôle de la commutation
Principaux types : transistor (BJT), tube à effet de champ (MOSFET), IGBT (commutateur à haute puissance).
Boîtier : TO-92 (faible puissance), TO-220 (puissance moyenne), SOT-23 (SMD)
3. Circuits intégrés
- IC analogique
Amplificateurs opérationnels, régulateurs de tension, convertisseurs de données (ADC/DAC)
- Circuits intégrés numériques
Microcontrôleur (MCU)
Mémoire (Flash, RAM), circuits de portes logiques
- Circuits intégrés à signaux mixtes
Puces émettrices-réceptrices sans fil, circuits intégrés d'interface de capteur
4. autres composants importants
- Connecteurs
Connecteur femelle/en-tête, interface USB/HDMI, connecteur carte à carte
- Composants de protection
Fusibles, varistances, tubes à décharge
- Composants électromécaniques
Relais, interrupteur, buzzer
Quelles sont les certifications requises pour les composants ?
Exigences de certification spécifiques pour différents types de composants
Circuits intégrés : La certification du système de gestion de la sécurité de l'information ISO/IEC 27001 est nécessaire pour garantir que la conception et la fabrication sont conformes aux normes applicables.
Condensateurs et résistances :La certification RoHS est nécessaire pour garantir qu'ils ne contiennent pas de substances dangereuses.
Connecteurs :La certification UL ou une autre certification de sécurité électrique est nécessaire pour garantir la sécurité pendant l'utilisation.
les composants LED :Les certifications de sécurité et de performance sont nécessaires pour garantir la conformité des applications d'éclairage et d'affichage.
Dispositifs semi-conducteurs : doivent être certifiés AEC-Q100 pour être utilisés dans l'électronique automobile.
Capteurs : des certifications spécifiques à l'industrie peuvent être requises, telles que la norme ISO 13485 pour l'électronique médicale.
Ces certifications garantissent non seulement la qualité et la sécurité du produit, mais aident également le produit à être conforme sur le marché.
Le rôle des composants communs sur le circuit imprimé
1. résistance (Resistor)
Fonctions essentielles : limitation du courant, distribution de la tension, régulation du signal
Applications typiques : fournir la tension de polarisation appropriée pour le transistor, dans le circuit du capteur pour ajuster le niveau du signal, en tant que composants de protection des LED limitant le courant.
2. condensateur
Fonctions essentielles : stockage de l'énergie, filtrage du bruit, couplage des signaux
Applications typiques : filtrage des circuits d'alimentation (pour éliminer l'ondulation), couplage des signaux dans les circuits audio, découplage des broches d'alimentation des circuits intégrés numériques.
3. inducteur
Fonctions principales : stockage de l'énergie, filtrage à haute fréquence, stabilisation du courant
Applications typiques : conversion d'énergie par alimentation à découpage, adaptation d'impédance dans les circuits RF, composants clés des filtres EMI.
4.Diode (Diode)
Fonctions principales : conductivité unidirectionnelle, régulation de la tension, protection des circuits
Applications typiques : Circuit de redressement AC vers DC, protection contre les surtensions Diode TVS, pour empêcher le circuit de protection contre l'inversion de puissance
5.Transistor (Transistor)
Fonctions principales : amplification du signal, commutation électronique, contrôle du courant
Applications typiques : amplification des signaux audio, circuits logiques numériques, commande de moteurs.
6. le circuit intégré (CI)
Fonctions essentielles : réalisation de fonctions électroniques complexes
Applications typiques : microcontrôleurs (noyau de contrôle du système), amplificateurs opérationnels (traitement des signaux), circuits intégrés de gestion de l'énergie.
7. composants électromécaniques
Interrupteurs : contrôle de l'activation et de la désactivation du circuit
Connecteurs : connexion électrique entre les modules
Relais : un petit courant pour contrôler un grand courant
Composants d'indication et d'alarme
LED : indication visuelle de l'état de fonctionnement
Buzzer : indication d'alarme sonore
8. Composants de protection
Fusible : protection contre les surintensités
Varistor : Protection contre les surtensions
Tube à décharge : protection contre la foudre
9.Composants du capteur
Capteur de température : surveillance de l'environnement
Photorésistance : Détection de l'intensité lumineuse
Accéléromètre :Détection de mouvement
Comment identifier rapidement les composants d'un circuit imprimé
Regardez le marquage : lettres + chiffres à côté de la numérotation des composants.
Examinez l'emballage : les différents composants ont une forme d'emballage typique.
Paramètres de mesure : à l'aide d'un multimètre, mesurer les caractéristiques de base de l'appareil.
Vérifier les informations : selon les spécifications de la demande de modèle
PCB sur les symboles des composants communs
Sur le PCB, les symboles communs des composants comprennent la résistance (R), la capacité (C), l'inductance (L), les circuits intégrés (CI), les diodes (D), les transistors (Q), les transformateurs (T), etc.
Symboles des diagrammes de circuits des caractères
1. symboles électriques de base
- Catégorie d'alimentation
AC : symbole du courant alternatif (ligne ondulée)
DC : symbole du courant continu (ligne droite + ligne pointillée)
G : symbole du générateur (cercle avec G)
- Dispositifs de protection
FU : Fusible (rupture centrale rectangulaire)
FF : Fusée tombante (rectangle avec barre oblique)
FV : Dispositif de protection à limitation de tension (rectangle avec flèche)
2 Symboles des dispositifs de contrôle
- Catégorie de commutateur
QS : Interrupteur de déconnexion (slash disconnect)
QF : Disjoncteur (avec symbole de déclenchement)
SB : Interrupteur à bouton-poussoir (connexion en demi-cercle)
- Relais
KA : Relais instantané (avec foudre dans la boîte)
KT : Relais horaire (avec horloge dans la boîte)
KH : Relais thermique (avec des lignes ondulées dans la boîte)
3.Symboles des instruments de mesure
- Compteur de base
PA : ampèremètre (A dans le cercle)
PV : Voltmètre (V dans le cercle)
PPF : Facteur de puissance (cosφ dans le cercle)
- Mesure de l'électricité
PJ : Compteur actif (Wh dans le cercle)
PJR : compteur de puissance réactive (VARh en cercle)
4. moteur et actionneur
- Moteur électrique
M : Symbole général du moteur électrique (M dans un cercle)
MS : Moteur synchrone (double cercle)
MA : Moteur asynchrone (avec barre oblique dans le cercle)
- Actionneur
YV : Électrovanne (rectangle avec ligne ondulée)
YM : Vanne motorisée (rectangle avec engrenage)
YE : actionneur électrique (rectangle avec flèche)
5. dispositif d'indication de signal
- Voyant lumineux
HR : lumière rouge (cercle plein avec H)
HG : feu vert (cercle plein avec G)
HY : lumière jaune (cercle plein avec Y)
- Dispositif de signalisation
HA : Signal acoustique (symbole de l'avertisseur)
HS : signal lumineux (symbole de l'éclair)
HP : Panneau lumineux (rectangle avec texte à l'intérieur)
6.Symboles des composants spéciaux
- Type de capteur
BL : Capteur de niveau de liquide (trapézoïdal avec lignes ondulées)
BT : Capteur de température (rectangle avec thermomètre)
BV : capteur de vitesse (rectangle avec tachymètre)
- Électronique de puissance
UR : Redresseur à thyristor (triangulaire avec grille)
UI : Onduleur (rectangle avec flèche bidirectionnelle)
UF : Onduleur (rectangle avec symbole de fréquence)
7.Câblage et dispositifs de connexion
- Dispositifs de connexion
XT : Bornier (disposition circulaire des points)
XB : Languettes de connexion (fils de connexion rectangulaires)
XP/XS : prise de courant (symbole du culot concave)
- Système de barres omnibus
W : Barre omnibus CC (fil massif épais)
WV : mini-barre de tension (ligne pointillée)
WCL : fermeture d'un petit jeu de barres (avec symbole d'interrupteur)
La maîtrise de ces symboles est la base de la compréhension des schémas de circuits et, avec l'expérience, vous serez en mesure d'interpréter rapidement une variété de dessins électriques complexes.
Disposition des composants du circuit imprimé et conception du câblage
1. les principes de base de l'agencement des composants
- Priorité stratégique Disposition
Disposer d'abord le circuit intégré central et les grands composants (tels que les processeurs, les FPGA).
Disposer ensuite les principaux circuits périphériques (circuits d'horloge, modules d'alimentation).
Enfin, disposez les petits composants passifs (résistances, condensateurs, etc.).
- Optimisation du flux de signaux
Selon le schéma de la direction du flux du signal (entrée → traitement → sortie), l'agencement des séquences est le suivant
Les chemins de signaux critiques sont réduits au minimum (en particulier pour les signaux à grande vitesse).
Signaux sensibles éloignés des sources d'interférence (par exemple, alimentation à découpage)
- Symétrie esthétique et équilibre fonctionnel
Disposition symétrique pour les mêmes modules fonctionnels
Répartition uniforme des composants sur la carte (pour éviter les distorsions de poids)
Dissipation de la chaleur et compatibilité électromagnétique équilibrées.
2.Détails de la mise en page professionnelle
- Disposition modulaire fonctionnelle
Disposition modulaire fonctionnelleCloisonnement strict des circuits numériques/analogiques (espacement recommandé > 5 mm)
Isolation séparée pour les circuits RF espacement recommandé >5mm)
Disposition centralisée des modules d'alimentation (espacement recommandé >5mm)
- Spécification de l'espacement de sécurité espacement recommandé >5mm)
Composants à partir du bord de la carte ≥ 5mm (pour éviter les dommages dus au traitement)espacement recommandé >5mm)
Entre les composants de la puce ≥ 2mm (facile à réparer)espacement recommandé >5mm)
Entre les composants à haute tension ≥ 8mm (exigences de sécurité)espacement recommandé >5mm)
- Traitement spécial des composants espacement recommandé >5mm)
Composants générateurs de chaleur : espacement recommandé >5mm)
Distribution uniforme pour éviter la concentration de points chauds (espacement recommandé > 5 mm)
Tenir à l'écart des composants sensibles à la chaleur (tels que les condensateurs électrolytiques) (espacement recommandé > 5 mm).
Ajouter des dissipateurs thermiques si nécessaire (espacement recommandé >5mm)
Composants à haute fréquence : espacement recommandé >5mm)
Le plus près possible du centre de la carte (espacement recommandé >5mm)
Tenir à l'écart des ports d'E/S espacement recommandé >5mm)
Utiliser une protection par blindage de la terre - espacement recommandé >5mm)
- Disposition des condensateurs de découplage espacement recommandé >5mm)
Condensateur de 0,1μF sur chaque broche d'alimentation (espacement recommandé >5mm)
Distance d'implantation <3mm (idéalement monté sur la face arrière)espacement recommandé >5mm)
Lorsque plusieurs condensateurs sont connectés en parallèle, ils sont disposés de la plus petite à la plus grande capacité (espacement recommandé > 5 mm).
3. Stratégie de câblage intelligente
- Hiérarchiser les signaux clés espacement recommandé >5mm)
Signaux d'horloge : espacement recommandé >5mm)
Largeur de ligne plus épaisse (généralement 8-12 mil) (espacement recommandé >5mm)
Accompagnement complet du sol - espacement recommandé >5mm)
Éviter les virages à angle droit (espacement recommandé > 5 mm)
Signaux différentiels : espacement recommandé >5mm)
Longueur strictement égale (erreur <50 mil)espacement recommandé >5mm)
Alignement parallèle espacement recommandé >5mm)
Adaptation d'impédance espacement recommandé >5mm)
- Techniques de câblage à haute densité espacement recommandé >5mm)
A partir de BGA et d'autres dispositifs complexes (espacement recommandé >5mm)
Traverser d'abord les zones les plus denses (espacement recommandé > 5 mm).
Utiliser une transition diagonale à 45° espacement recommandé >5mm)
- Schéma de routage en couches espacement recommandé >5mm)
Il est recommandé d'empiler les couches : espacement recommandé >5mm)
Couche supérieure : signaux critiques (espacement recommandé > 5 mm)
Couche interne 1 : plan de masse complet espacement recommandé >5mm)
Couche interne 2 : Plan d'alimentation (espacement recommandé > 5 mm)
Couche inférieure : Signaux communs espacement recommandé >5mm)
Recommandation pour les signaux à haute fréquence : espacement recommandé >5mm)
Alignement de la ligne de ruban (couche intérieure) (espacement recommandé > 5 mm)
Éviter les zones de fissures croisées espacement recommandé >5mm)
Comment fabriquer des circuits imprimés
La fabrication des circuits imprimés est un processus complexe et délicat qui nécessite des connaissances et des équipements spécialisés. Les étapes générales de la production d'une carte de circuits imprimés sont les suivantes : espacement recommandé >5mm)
1.conception du circuit : espacement recommandé >5mm) selon les exigences fonctionnelles des produits électroniques, concevoir des schémas de circuits et utiliser des logiciels EDA professionnels, tels qu'Altium Designer, etc., pour la conception de cartes de circuits imprimés (espacement recommandé > 5 mm).
2. fabrication de circuits imprimés : espacement recommandé >5mm) la conception du schéma de circuit imprimé pour la production d'un circuit imprimé solide, qui doit généralement passer par la photolithographie, la gravure, le perçage et d'autres étapes (espacement recommandé > 5 mm).
3.approvisionnement en composants : espacement recommandé >5mm) selon la conception du circuit, acquisition des composants électroniques appropriés, y compris les résistances, les condensateurs, les inductances, les diodes, les transistors, les circuits intégrés et ainsi de suite (espacement recommandé > 5 mm)
44 Assemblage des composants : l'approvisionnement en composants conformément aux exigences de conception du circuit placées sur la carte de circuit imprimé, qui doit généralement être effectué par le monteur et d'autres équipements spécialisés (espacement recommandé > 5 mm).
5.soudure : espacement recommandé >5mm) les composants et le soudage des circuits imprimés, y compris le soudage à la vague, le soudage par refusion et d'autres méthodes (espacement recommandé > 5 mm).
6.Test : espacement recommandé >5mm) Tester le PCBA terminé, y compris l'inspection visuelle, l'essai électrique, l'essai fonctionnel, etc., pour s'assurer que son fonctionnement est correct et exempt de défauts (espacement recommandé > 5 mm).
7.Emballage： espacement recommandé >5mm)Emballage et étiquetage du PCBA testé, y compris emballage antistatique, emballage résistant à l'humidité, etc., afin de garantir sa sécurité pendant le transport et l'utilisation du processus (espacement recommandé > 5 mm).
Domaines d'application des PCBA
La technologie PCBA a été profondément intégrée dans divers domaines de la société moderne : espacement recommandé >5mm)
Electronique grand public : le cœur miniaturisé des smartphones et des tablettes espacement recommandé >5mm)
Industrie automobile : le centre névralgique de l'électrification et de la conduite intelligente espacement recommandé >5mm)
Équipement médical : la ligne de vie des instruments de diagnostic de haute précision espacement recommandé >5mm)
Industrie 4.0 : le cœur de contrôle des systèmes de fabrication intelligents espacement recommandé >5mm).
Industrie aérospatiale : la pierre angulaire technologique d'un équipement hautement fiable espacement recommandé >5mm)
Tendances futures du développement
1. technologie d'intégration hétérogène (espacement recommandé > 5 mm)
L'emballage 2.5D/3D franchit la limite du plan - espacement recommandé >5mm)
Intégration de la photonique du silicium pour améliorer la largeur de bande de transmission espacement recommandé >5mm)
2.Green Manufacturing Transformation espacement recommandé >5mm)
Popularisation du procédé sans plomb espacement recommandé >5mm)
Matériau recyclable Application espacement recommandé >5mm)
3.Digital Twin Application espacement recommandé >5mm)
Le prototypage virtuel accélère le développement espacement recommandé >5mm)
Entretien prédictif intelligent espacement recommandé >5mm)
Dans le processus de conception et de fabrication des PCBA, la sélection correcte et l'utilisation rationnelle des composants électroniques sont cruciales. Les concepteurs doivent sélectionner les types et les spécifications appropriés des composants électroniques en fonction des exigences fonctionnelles du circuit, des exigences de performance et des considérations de coût. Dans le même temps, il est également nécessaire de prendre en compte la disposition des composants, le processus de soudure et la fiabilité pour s'assurer que la qualité et les performances de la carte de circuit imprimé répondent aux exigences attendues (espacement recommandé > 5 mm).