Основы печатных плат для начинающих! Собери сейчас!

Если вы начинаете работать с печатными платами и печатными платами, вы, должно быть, задаете себе много вопросов о печатных платах, ведь они являются жизненно важными компонентами бытовой техники, которую мы используем в наших домах.

Печатные платы позволили инженерам более организованно соединять компоненты в цепи, избавляя от необходимости пересекать множество проводов, что может привести к несчастным случаям.

Обратите внимание, что современные технологии позволяют производить крупносерийное производство, что значительно снижает затраты. В этой статье вы узнаете больше о печатных платах, материалах, используемых при их производстве, цене и процессах, которым они подвергаются.

Содержание

Глава 1Что такое печатная плата и как ее изготавливают?

Глава 2Основы двусторонних печатных плат. Введение

Глава 3Толщина меди на печатной плате

Глава 4Печатная плата радиатора — правила, которые необходимо знать

Глава 5Разбивка производственных затрат

Глава 6Заключение

Основы печатных плат для начинающих. Если вы начинаете работать с печатными платами и печатными платами, вы, должно быть, задаете себе много вопросов о печатных платах, хотя они являются жизненно важными компонентами приборов, которые мы используем в наших домах.

Печатные платы позволили инженерам более организованно соединять компоненты в цепи, избавляя от необходимости пересекать множество проводов, что может привести к несчастным случаям.

Обратите внимание, что современные технологии позволяют производить крупносерийное производство, что значительно снижает затраты. В этой статье вы узнаете больше о печатных платах, материалах, используемых при их производстве, цене и процессах, которым они подвергаются.

Что такое печатная плата и как ее изготавливают?

Печатная плата (PCB) — это плата, изготовленная из стекловолокна, многослойных материалов или композитной эпоксидной смолы, которая имеет токопроводящие пути, которые соединяются с различными компонентами, такими как резисторы, транзисторы и интегральные схемы.

Он поддерживает и соединяет электрические компоненты с помощью токопроводящих дорожек или контактных площадок. Электронные компоненты припаяны к печатным платам для выполнения определенных функций.

Рис. 1. Печатная плата

Подложка печатной платы

У нас гибкий. Печатные платы и FPCB состоят из слоев материалов, включая основной материал (называемый подложкой), который определяет, является ли печатная плата жесткой или WellPCB предлагает контроллеры двигателей постоянного тока на внутреннем и международном рынках. Кроме того, используемая подложка определяет диапазон температур, который может выдержать ваша печатная плата.

Подложку часто изготавливают, непосредственно раскладывая материал, напыляя на него эпоксидную смолу и несколько раз раскатывая до приемлемой толщины. Еще одним важным фактором является диэлектрическая проницаемость/проницаемость печатной платы. Эта функция необходима при проектировании плат для устройств с высокочастотными сигналами.

Медь

Чтобы печатная плата работала, она должна иметь либо один слой, либо несколько слоев меди. Производители могут выбрать нанесение слоя меди на верхнюю или обе стороны подложки. Также возможно иметь несколько слоев, чередующихся между материалом подложки и медью.

У нас есть много печатных плат со многими слоями меди. Некоторые из них имеют более 16 слоев меди.

Обычно толщина меди тоньше, чем используемая подложка. Основная роль меди заключается в переносе электронов из одной точки в другую. Производители связывают медь с подложкой, применяя сочетание тепла и давления.

Этот процесс связывания обеспечивает связь между медью и подложкой. Этот процесс делает его устойчивым к поломке в процессе сверления. Медь также является одним из материалов, которые можно восстановить в процессе переработки.

Паяльная маска для печатной платы

После сплавления подложки и медных слоев необходимо, чтобы покрытие было защищено, чтобы уменьшить вероятность окисления и коррозии меди, что может привести к повреждению печатной платы. Поэтому при создании дополнительных слоев для защиты печатной платы необходимо использовать паяльную маску.

Субстрат обычно имеет зеленый цвет. Но тогда производитель может выбрать любой другой цвет в зависимости от своих потребностей.

Процесс производства печатных плат

Процесс изготовления печатных плат начинается со сборки необходимого материала (включая подложку и медь). Затем подложка прикрепляется к меди с помощью давления и тепла.

Наконец, процесс также включает в себя создание дорожек, удаление нежелательной меди с помощью процесса травления и тестирование платы на наличие дефектов перед производством.

Введение в основы двусторонних печатных плат

Печатные платы все чаще становятся частью нашей повседневной электроники. Платы обеспечивают интерфейс, к которому можно припаивать компоненты.

Печатные платы могут быть одно-, двух- и многослойными. Односторонние печатные платы дешевы, но их нельзя использовать в сложных ситуациях. Это вынуждает производителей проектировать и производить двухсторонние печатные платы, которые можно использовать в сложных корпусах с высокой плотностью размещения.

2.1 Что такое двухсторонняя печатная плата

Рис. 2. Двусторонняя печатная плата

Двусторонняя печатная плата — это тип печатной платы, который предлагает инженерам гибкость соединения цепей и компонентов на любой стороне платы. Это позволяет пользователю припаивать компоненты как к нижней, так и к верхней стороне печатной платы. Они позволяют производителям разрабатывать сложные панели, которые могут включать больше функций для использования в сложных ситуациях.

Платы не только обеспечивают гибкость соединения, но и устраняют электромагнитные помехи. Эта способность значительно упрощает проектирование сложных схем. Двусторонние печатные платы также позволили использовать печатные платы в приложениях с более высокими технологиями.

Возможность трассировки верхнего уровня и трассировки до нижнего уровня сделала печатные платы более ценными, чем раньше.

2.2 Преимущества двусторонних печатных плат

Двусторонние печатные платы предлагают инженерам больше гибкости. Они также содержат увеличение плотности цепей с течением времени. Эти факторы не относятся к инженерам, работающим с односторонними печатными платами. Односторонние печатные платы имеют ограниченное пространство для установки компонентов.

Во-вторых, двухсторонние печатные платы в настоящее время дешевле и не сильно сокращают ваш ежедневный бюджет.

Наконец, поскольку на меньшей площади можно разместить больше деталей, двухсторонние печатные платы имеют небольшие размеры и могут использоваться для производства небольших устройств.

Толщина меди печатной платы

Печатные платы обеспечивают прохождение тока между компонентами. Они делают это, следя за тем, чтобы маршруты на печатной плате не перекрывались и между ними было достаточно места.

Перекрытие проводов может вызвать короткое замыкание, поэтому использование печатной платы с достаточной толщиной меди устраняет эту проблему. Как правило, толщина меди на печатной плате измеряется в унциях и определяет, могут ли слои выполнять работу, для которой они предназначены, или нет.

Рис. 3. Толщина меди на печатной плате

3.1 Толщина меди печатной платы

Таким образом, толщина меди относится к результатам, которые вы получаете, когда 1 унция меди сжимается на площади в один кв. фут. печатной платы. При проектировании печатной платы инженеры должны преобразовать унции в миллиметры, чтобы облегчить создание печатной платы.

На рис. 2 показано, как выглядят слои меди и печатной платы в виде различных слоев.

3.2 Проектирование медных дорожек

Инженеры должны всегда сохранять бдительность при проектировании печатных плат. Им необходимо убедиться, что толщина печатной платы достаточна для удовлетворения всех потребностей схемы.

Как инженер, вы должны поддерживать толщину в 1 унцию. Чтобы убедиться, что печатная плата может выдержать указанную величину тока, который должен протекать через нее.

В цепях, требующих большего тока, толщина меди должна быть увеличена, чтобы свести к минимуму сопротивление. Инженеры по печатным платам могут выполнить расчет, чтобы определить толщину меди, необходимую при проектировании схемы для выполнения определенной функции.

Толщина меди иногда может влиять на стоимость печатной платы. Кроме того, толщина меди определяет, насколько легко разработчику удалить лишнюю медь путем травления печатной платы.

Таким образом, разработчики печатных плат должны оценить толщину перед проектированием печатной платы для конкретного применения.

Плата радиатора:правила, которые нужно знать

По мере развития технологии печатных плат возникают новые проблемы, поэтому инженеры должны работать круглосуточно, чтобы преодолеть эти трудности.

Выделение тепла, которое приводит к повышению температуры на платах, является проблемой, которую большинство инженеров стремятся решить. Эта задача заставила разработчиков мыслить нестандартно и находить способы минимизировать тепловыделение и электрические потери.

Изобретение радиаторов является одной из таких попыток регулировать температуру контура. Радиаторы помогают равномерно распределять тепло и сводят к минимуму чрезмерную концентрацию температуры.

Например, в схемах с высокоскоростными микропроцессорами рассеивается много тепла. Без радиаторов, поглощающих тепло, высокие температуры могут повредить компонент.

ИС, в частности, выделяют много тепла и требуют радиаторов для поглощения и направления избыточного тепла.

Рис. 4. Радиатор

4.1 Металлические радиаторы

Этот тип радиатора можно прикрепить к плате, затянув его винтом через отверстие. Радиатор может быть наклеен на корпус с помощью эпоксидной смолы или даже термоленты в некоторых других случаях.

Когда радиатор поставляется с пружинами и зажимами, его можно вставить в нагреваемый компонент.

Обратите внимание, что радиатор на печатных платах играет решающую роль, в основном там, где печатная плата используется в цепях с большим потоком тока. Например, дискретные полупроводники, такие как IGBT, TRIACS и MOSFET, выделяют много тепла, которое должно отводиться от печатной платы (часто через радиатор).

4.2 SMD-компоненты со встроенным радиатором

У нас есть множество компонентов SMD со встроенными радиаторами. К таким членам относятся PMIC и MOSFET. Эти устройства имеют встроенный радиатор, подключенный к контуру, а затем подключенный к стоку.

4.3 Вопросы теплового проектирования печатной платы с радиатором

Из вышеприведенных рассуждений становится очевидным, что силовые устройства должны иметь правильную компоновку печатной платы и радиатор(ы), чтобы решить проблемы с температурой, которые могут возникнуть во время использования устройства.

4.4 Рекомендации по проектированию, которые следует учитывать при работе с радиаторами

• Чтобы радиатор рассеивал один ватт мощности при температуре около 40 ℃, его поперечное сечение должно составлять 2,4 дюйма2. Если используется внешний охлаждающий вентилятор, значения уменьшаются примерно до 1,2 дюйма2 на ватт.

• Если два предложенных метода не работают, рекомендуется использовать обычные радиаторы.

Кроме того, это удлинит медь до краев платы. • Обратите внимание, что приведенные выше параметры предполагают, что медные слои обычно связаны с компонентами, выделяющими тепло. Затем аргумент подразумевает, что медный слой будет вести себя как тепловой слой вашей печатной платы.

• Если на печатной плате необходимо использовать более одного компонента, выделяющего много тепла, рекомендуется размещать их на расстоянии нескольких дюймов друг от друга. Это позволяет равномерно нагревать печатную плату.

• Теплопередача всегда выше, когда на печатной плате больше переходных отверстий. Переходные отверстия находятся в тепловом контакте с частями компонента, выделяющими тепло.

• В случае приложений с высокой мощностью рекомендуется рассмотреть возможность использования печатных плат с увеличенным весом меди между плоскостями.

Разбивка производственных затрат

Сборка и производство печатных плат — утомительное занятие, состоящее из множества шагов. Он включает в себя процессы сбора материалов, их подготовки и изготовления из них печатных плат.

Это также включает в себя травление печатных плат, ламинирование, сверление и их упаковку. Каждый из этих шагов имеет свою стоимость, состоящую из общей стоимости производства печатных плат, которая должна быть включена в окончательную цену продажи.

Как составить разбивку затрат на производство печатных плат по каждой детали?

5.1 Стоимость материалов

Рис. 5. Материалы печатных плат

Стоимость сырья является основным фактором, определяющим окончательную цену печатных плат. При понимании стоимости производства мы должны учитывать слои печатной платы, материал, используемый при ее изготовлении, и размер печатной платы.

Золото, никель, медь, серебро, стекловолокно, свинец, эпоксидная смола и различные химические вещества — вот некоторые материалы, которые она должна использовать при производстве печатных плат. Вам также необходимо оценить количество компонентов, которые необходимо собрать.

Кроме того, тип собираемой печатной платы имеет решающее значение, поскольку он помогает определить окончательную стоимость печатной платы. Например, изготовление двусторонней печатной платы обходится дороже, чем односторонней.

Двусторонние печатные платы используют больше припоя и требуют использования машинного программирования SMT. Эти требования увеличивают стоимость этих печатных плат. Точно так же производство многослойных печатных плат обходится дороже, чем производство двухсторонних печатных плат.

Обратите внимание, что основные элементы, которые увеличивают стоимость печатных плат, не ограничиваются только ценой материала, но также толщиной печатных плат, импедансом, с которым они должны поставляться, и диаметром отверстий.

Стоимость также должна включать компоненты, расстояние транспортировки печатной платы. Другие периферийные факторы должны играть роль при расчете стоимости печатных плат.

Толщина используемой меди является одним из факторов, влияющих на стоимость производства. Использование толстой меди увеличивает импеданс и позволяет размещать печатные платы в местах, требующих большей силы тока.

Другие внешние факторы, такие как энергия, вода и транспортные расходы, могут увеличить стоимость производства. Они также должны быть включены в расчет стоимости производства печатных плат.

5.2 Стоимость рабочей силы

Обратите внимание, что стоимость рабочей силы также имеет решающее значение для определения окончательной цены производства печатных плат. Производителям также придется включать в окончательную стоимость печатных плат другие накладные расходы. Эти затраты представляют собой расходы на рабочую силу, связанную с изготовлением печатной платы.

Он должен учитывать стоимость оборудования, безопасности, освещения, воды и другие небольшие накладные расходы при определении окончательной стоимости производства каждой печатной платы.

Другие дополнительные накладные расходы, такие как очистка системы сточных вод, согласования, зонирование и разрешения, также должны быть частью счетов за ПХД.

5.3 Размер доски

Панель является одним из основных сырьевых материалов, используемых в производстве печатных плат. Размер используемой панели необходим при расчете общей стоимости печатной платы. Доски, занимающие меньшую площадь панели, будут стоить дешевле. Кроме того, те, которые используют панели, которые лучше подходят, будут менее дорогостоящими.

5.4 Количество произведенных изделий

Количество требуемых деталей имеет решающее значение, поскольку оно определяет метод производства, который будет использоваться. Массовое производство печатных плат предполагает использование эффективных и автоматизированных процессов, которые значительно снижают стоимость.

5.4 Время выполнения

Время выполнения заказа — это время, необходимое для изготовления печатной платы. Мы можем предоставить как обычную доставку, так и экспресс-услуги; ускоренные доски могут быть отправлены в течение 24-48 часов. Вы можете выбрать подходящую услугу согласно вашему расписанию.

Мы часто стараемся изо всех сил, чтобы сделать разбивку затрат на производство печатных плат без ущерба для нашего качества.

Время доставки нашей фабрики также гарантировано.

У нас есть другие полные руководства по снижению затрат на печатные платы. Если вас это заинтересовало, вы можете ознакомиться с ними здесь.

Заключение

Познакомив вас с тем, что такое печатные платы, и с некоторыми факторами, определяющими конечную стоимость печатных плат, могу поспорить, что теперь вы лучше подготовлены к заказу печатных плат. Мы упростили этот процесс. Просто посетите wellpcb.com и разместите онлайн-заказ.

Обратите внимание, что без особых замечаний все цены, которые мы указываем, основаны на стандартной доставке. Итак, вам нужно указать нашу онлайн-систему котировок или связаться с нами по поводу ускоренного заказа. При этом ваш заказ будет обработан как первоочередной запрос. (Обратите внимание, что наши текущие продукты повлияют на время, позвоните нам, если время имеет существенное значение).

Для специальной платы, пожалуйста, сделайте покупку печатной платы; различные вещи могут сбить вас с толку. Независимо от того, собираетесь ли вы использовать одностороннюю печатную плату, двустороннюю печатную плату или любой другой тип печатной платы, вы можете связаться с нами для получения подробной информации:

• Особые требования к материалам
• Экранирующие слои
• Слепые и/или закопанные переходы

Рис. 7. Переходные отверстия для печатных плат

► Жестко-гибкие конструкции с более чем двумя гибкими слоями

► Специальная обработка поверхности

Почему стоит выбрать, нужно знать о заказе нестандартных печатных плат онлайн. Для получения необходимой печатной платы вы можете связаться с нами по адресу WellPCB

Технология и опыт производства печатных плат помогают многим клиентам решать проблемы. WellPCB, зарегистрированная в Австралии, является дочерней компанией Uniwell Circuits Co., Ltd, которая имеет два современных завода по производству печатных плат, основанных в апреле 2007 года. Если вы заинтересованы, вы можете посетить нашу домашнюю страницу.

Сборка печатных плат под ключ. Как WELLPCB, мы стремимся производить высококачественные и недорогие печатные платы. Мы сосредоточены на изготовлении печатных плат и составлении списка материалов (BOM) печатной платы, которая будет установлена ​​на борту. – Мы стремимся к более быстрому и простому размещению заказов от клиентов по всему миру.

Благодаря новому оборудованию и общей производственной площади более 10 000 квадратных метров можно производить 100 000 квадратных футов 2-32-слойных печатных плат и ежемесячно поставлять более 5000 разновидностей.

Мы можем обеспечить быструю доставку двухсторонних печатных плат за 24–48 часов, от четырех до восьми слоев за 72 часа и за 120 часов для десятислойных или более печатных плат.