Listă de terminologie PCB de bază pe care ar trebui să o cunoașteți

Introducere în terminologia de bază a PCB-urilor

Înțelegerea terminologiei asociate cu plăcile cu circuite imprimate (PCB) este esențială pentru oricine este implicat în proiectarea, fabricarea sau asamblarea electronicii. Indiferent dacă sunteți inginer, tehnician sau pasionat, o cunoaștere solidă a terminologiei PCB permite o comunicare și o înțelegere eficiente în domeniu. Această listă de terminologie de bază pentru PCB servește drept referință fundamentală pentru a vă familiariza cu termenii și conceptele esențiale întâlnite frecvent în discuțiile și documentația legate de PCB. Prin dobândirea unor cunoștințe practice despre acești termeni, veți fi mai bine echipat pentru a naviga în lumea PCB-urilor și pentru a vă angaja în discuții semnificative despre procesele de proiectare, fabricare, asamblare, testare și depanare. Să explorăm terminologia cheie a PCB-urilor care formează elementele de bază ale acestui domeniu interesant și dinamic.

 Materiale de bază pentru PCB

• Substrat: Material izolant de bază, adesea fibră de sticlă FR-4.
• Preimpregnat: Folie din fibră de sticlă cu rășină, utilizată în plăci multistrat.
• Folie de cupru: Circuite de formare a unui strat subțire de cupru.
• Core: Stratul central al substratului într-o placă multistrat.
• Răşină: Straturi de lipire polimerice epoxidice împreună.
• Ţese: Model de armare din fibră de sticlă.
• Dielectric: Material izolant între conductori; constanta dielectrică a FR-4 este ~4.
• Laminare: Proces de lipire a foliei și a straturilor prepreg folosind căldură și presiune.
• Laminate de înaltă frecvență: Materiale precum Rogers sau Teflon pentru aplicații RF/microunde.
• Conductivitate termică: Capacitatea unui material de a conduce căldura.
• CTE (Coeficient de dilatare termică): Dilatarea/contracția materialului în funcție de temperatură.

Fabricarea PCB-urilor

• CAM (Fabricație asistată de calculator): Utilizarea software-ului pentru a ajuta la conversia fișierelor de proiectare pentru scule și procese de fabricație.
• Gravura: Procesul chimic de îndepărtare a cuprului nedorit de pe un PCB, lăsând doar urmele și plăcuțele de cupru dorite.
• Fotorezist: Un material sensibil la lumină aplicat pe un PCB. Atunci când este expus la lumină și developat, formează o barieră protectoare peste zonele de cupru care nu ar trebui gravate.
• Cortul: Procesul de acoperire a găurilor (vias-urilor) cu fotorezist pentru a le proteja în timpul gravării.
• Masca de sudura: Un strat protector, adesea verde, dar disponibil în diverse culori, care se aplică peste PCB pentru a preveni punțile de lipire și a proteja cuprul de factorii de mediu.
• Serigrafie: Un strat de marcaje cu cerneală aplicat pe un PCB pentru a indica amplasarea componentelor, desemnarea de referință, logo-urile, punctele de testare și alte informații.
• Placare: Procesul electrochimic de adăugare a unui strat de metal (de obicei cupru) pe PCB, în special în găurile perforate pentru a crea fire de contact.
• Panou: O placă mai mare care conține mai multe modele individuale de PCB. Această abordare este utilizată pentru eficiența fabricației. După fabricație, panoul este dezasamblat pentru a separa PCB-urile individuale.
• Laminare: Procesul de lipire a mai multor straturi de material folosind căldură și presiune, adesea utilizat în PCB-urile multistrat.
• PTH (Gaură Placată Trecătoare): O gaură în PCB care a fost galvanizată pentru a permite conectivitatea electrică între diferitele straturi ale plăcii.
• OSP (Conservant organic pentru lipire): Un tip de finisaj de suprafață aplicat unui PCB pentru a-i îmbunătăți lipibilitatea și a proteja cuprul de oxidare.
• HDI (Interconectare de înaltă densitate): Un tip de proiectare și fabricație a PCB-urilor care utilizează geometrii mici și toleranțe strânse pentru a permite mai multe componente într-un spațiu mai mic.
• Microvia: O conexiune foarte mică, adesea utilizată în proiectele HDI, care conectează straturile într-un PCB multistrat.
• Controlul impedanței: Un proces în fabricarea PCB-urilor care asigură că anumite trasee au o impedanță specifică, important pentru proiectele de înaltă frecvență.
• HASL (Nivelare cu aer cald pentru lipire): O metodă de aplicare a unui strat subțire de lipire peste plăcuțele de cupru de pe un PCB pentru a îmbunătăți lipibilitatea.
• Greutate/grosime cupru: Grosimea stratului de cupru de pe un PCB, de obicei măsurată în uncii pe metru pătrat.
• finisaj de suprafață: Stratul final protector și lipibil aplicat pe plăcuțele de cupru expuse de pe un PCB. Exemplele includ OSP, HASL, ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) și altele.
• Îngropat prin: O conexiune care conectează straturile interne ale unui PCB multistrat și nu ajunge la straturile exterioare.
• Orb prin: O via care începe pe un strat extern, dar se oprește pe un strat intern, fără a trece prin întreaga placă.
• Fișier Gerber: Un format de fișier standard care conține informații despre designul unui PCB, utilizat de producători pentru a produce placa.
• Inel inelar: Zona de cupru care înconjoară o gaură perforată într-un PCB.
• Găurire din spate: Procesul de îndepărtare a porțiunii neutilizate a unei găuri străpunse placate pentru a reduce capacitatea parazită.
• Placă goală: Un PCB care a fost fabricat, dar nu are componente asamblate pe el.
• Filă de separare: Mici cleme care țin PCB-uri individuale împreună într-un panou mai mare, care sunt ulterior desprinse.
• Furtul de cupru: Modele de cupru adăugate straturilor exterioare ale unui PCB pentru a asigura o placă uniformă pe placă în timpul fabricației.
• Cupru electrolizat: Un strat subțire de cupru depus chimic fără electricitate, adesea folosit ca precursor pentru galvanizarea cuprului suplimentar.
• ENIG (aur prin imersie în nichel fără electrozi): Un tip de finisaj de suprafață utilizat la PCB-uri, constând dintr-un strat inferior de nichel cu un strat subțire de aur deasupra.
• Rășină epoxidică: Un tip de polimer utilizat pentru a lipi straturile unui PCB multistrat.
• Aur fulgerător: Un strat foarte subțire de aur placat peste nichel, folosit în principal pentru protecție și nu pentru lipire.
• Strat interior: Straturile din interiorul unui PCB multistrat, care nu sunt vizibile din exterior.
• Legenda: Un alt termen pentru serigrafie, etichetele și marcajele imprimate pe un PCB.
• NPTH (Gaură străpunsă neplacată): Găuri într-un PCB care nu sunt placate cu cupru, adesea folosite pentru montare sau în scopuri mecanice.
• pad: O bucată de material conductiv pe un PCB unde o componentă este atașată folosind lipire.
• Mască decojibilă: O mască de lipire temporară care poate fi îndepărtată după lipire.
• Marcator de referință: Un marcaj pe un PCB, adesea un semn „+”, utilizat pentru aliniere în timpul procesului de asamblare.
• Punctajul: O metodă de creare a unor linii slabe pe un panou de PCB-uri, permițând separarea ușoară a acestora după fabricare.
• SMOBC (Mască de lipire peste cupru gol): Un proces în care masca de lipire este aplicată direct peste cuprul gol, iar apoi plăcuțele de cupru expuse sunt placate.
• Pas și repetare: Un proces în care un singur design PCB este duplicat de mai multe ori pe un panou mai mare pentru a optimiza fabricația.
• Cupon de testare: O mică secțiune adăugată unui panou PCB care conține structuri de testare, utilizată pentru a verifica procesul de fabricație.

Adunarea PCB

• Acoperire conformă:Un strat protector aplicat pe o placă de circuit imprimat pentru a preveni deteriorarea cauzată de umiditate, praf, substanțe chimice și temperaturi extreme.
• SMT (Tehnologie de montare la suprafață): Componentele sunt lipite direct pe suprafața plăcuțelor PCB, nu prin găuri. Această tehnică îmbunătățește densitatea componentelor și permite o configurație PCB mai compactă.
• Lipire prin reflow: Procesul de lipire a componentelor SMT prin încălzirea întregului ansamblu PCB într-un cuptor convectiv. Aceasta topește pasta de lipit, solidificând conexiunea dintre componente și PCB.
• Lipire prin val: O metodă de lipire a componentelor cu orificii străpunse cu plumb prin trecerea PCB-ului peste un val de aliaj de lipire topit.
• Asamblare manuală: Tehnică manuală care implică lipirea și montarea componentelor. Se folosește în principal pentru loturi mici, refacere și reparații.
• Alegeți și plasați: O mașină automată care preia componente și le plasează cu precizie pe plăcile de circuite imprimate (PCB) înainte de lipire.
• Captură ecran: Un proces care utilizează un șablon pentru a aplica pastă de lipit pe PCB, permițând plasarea precisă a aliajului de lipit acolo unde vor fi montate componentele.
• AOI (Inspecție Optică Automatizată): O metodă de inspecție vizuală care utilizează mașini automate pentru a scana PCB-ul asamblat pentru defecte.
• J-STD-001: Un standard industrial comun care descrie materialele, metodele și criteriile de verificare pentru producerea de interconexiuni lipite de înaltă calitate.
• BGA (Matrice de grilă cu bile): Un tip de capsulă cu montare la suprafață pentru circuite integrate. Folosește bile de lipit pe partea inferioară ca și conectori.
• QFN (quad plat fără fire): Un alt tip de pachet pentru montare la suprafață pentru circuite integrate, caracterizat prin faptul că are terminale pe partea inferioară, dar fără fire proeminente.
• Umplere insuficientă: O pastă epoxidică protectoare aplicată între BGA-uri sau alte cipuri și PCB. Ajută la întărirea îmbinărilor de lipire și la protejarea împotriva solicitărilor mecanice.
• Inspecție cu raze X: O metodă de testare nedistructivă care utilizează imagistica cu raze X pentru a inspecta îmbinările interne ale lipiturilor, utilă în special pentru BGA-uri și alte conexiuni ascunse.
• Componente cu orificiu traversant: Componente care vin cu cabluri concepute pentru a fi lipite în găuri placate din PCB.
• ECO (Ordin de modificare inginerească): Un document oficial care indică o modificare a designului PCB-ului sau a listei de materiale. Se utilizează atunci când sunt necesare modificări după faza inițială de proiectare.
• Depanare: Procesul de separare a PCB-urilor individuale de panourile mai mari după procesul de asamblare. Acest lucru se face de obicei atunci când mai multe PCB-uri sunt fabricate pe un singur panou pentru eficiență în fabricație.

Parametrii PCB

• Straturi: Numărul de straturi de cupru.
• Grosime: Grosimea totală a plăcii.
• Raport de aspect: Raportul dintre grosime și lățimea minimă a urmei/spațiului.
• Pas: Spațierea dintre pini sau urme.
• Urmărire/Trazare: Circuit conductor din cupru.
• Spaţiu: Spațiu între urmele adiacente.
• Lățimea liniei: Lățimea unei urme.
• Inel inelar: Zona cu plăcuță de cupru din jurul unei găuri.
• Dimensiunea găurii finite: Diametrul găurii perforate după placare.
• toleranţă: Variația admisibilă a parametrilor.
• Clearance: Distanța dintre elementele de cupru de pe același strat.
• Extinderea măștii: Tragerea înapoi a măștii de lipire de pe marginea de cupru.
• Stivuire: Aranjamentul straturilor într-un PCB multistrat.
• Turnarea solului: Conectarea zonelor izolate la masă pentru a reduce EMI.
• Urmă de gardă: Traseu legat la masă între două trasee de semnal pentru a preveni diafonia.

Testarea și calitatea PCB-urilor

• ICT (test în circuit): O metodă de testare prin care o mașină verifică placa de circuit imprimat (PCB) populată, căutând scurtcircuite, întreruperi, rezistențe, capacități și alte mărimi de bază pentru a asigura asamblarea corectă.
• Testul sondei de zbor: Un tip de TIC care nu necesită un dispozitiv de testare. Sondele mobile sunt utilizate pentru testarea rapidă a PCB-urilor fără a fi nevoie de un dispozitiv de testare dedicat, cu pat de cuie.
• Test de funcționare: După ICT, PCB-ul este supus unui test funcțional pentru a imita mediul electric final și a se asigura că își îndeplinește funcția prevăzută.
• AOI (Inspecție Optică Automatizată): O metodă de inspecție vizuală prin care o mașină scanează PCB-ul asamblat pentru defecte de componente și lipire.
• Inspecție cu raze X: Testare nedistructivă pentru inspectarea îmbinărilor de lipire sub BGA-uri sau alte componente unde lipirea nu este vizibilă cu ochiul liber.
• Scanare la limită (JTAG): O metodă de testare care verifică conexiunile de lipire și verifică funcționalitatea unor componente.
• Test de ardere: Plăcile sunt alimentate și supuse unui stres termic pentru a identifica defecțiunile timpurii.
• Test de stres la mediu: Expunerea PCB-ului la o gamă largă de condiții de mediu pentru a asigura funcționalitatea în diferite temperaturi, umiditate și alți factori de mediu.
• Ciclism termic: Testarea răspunsului PCB-ului la schimbările de temperatură pentru a identifica potențiale defecțiuni ale îmbinărilor de lipire.
• Test de vibrații și șocuri: Simulează solicitările mecanice la care s-ar putea confrunta un PCB pe durata de viață a acestuia pentru a asigura fiabilitatea.
• Tablă de Aur: O placă de referință despre care se știe că nu prezintă defecte, cu care se compară PCB-urile fabricate.
• DFT (Proiectare pentru testabilitate): Proiectarea unui PCB într-un mod care să faciliteze testarea, asigurând rezultate mai precise și o depanare eficientă.
• FCT (Testul Circuitului Funcțional): Un test care verifică dacă PCB-ul funcționează conform așteptărilor, incluzând adesea interacțiuni între firmware și software.
• Analiza acoperirii: Evaluarea cantității de circuite a unui PCB testate prin metodele de testare actuale.
• FA (Analiza Defecțiunilor): În cazul unui eșec al testului, se efectuează o analiză fabrică (FA) pentru a înțelege cauza principală a eșecului.
• Analiza randamentului: Măsoară raportul dintre plăcile bune produse și totalul plăcilor fabricate. O metrică crucială pentru evaluarea eficienței și calității producției.
• Capacitatea procesului (Cpk): O măsură statistică pentru a evalua dacă un proces poate produce un rezultat în limitele specificațiilor.
• DPPM (Defecte pe milion): O metrică care cuantifică rata defectelor unui proces de fabricație.
• Testare de conformitate RoHS: Asigură respectarea de către ansamblul PCB a Directivei privind restricționarea substanțelor periculoase, care limitează utilizarea anumitor materiale periculoase.
• Testarea continuității și a izolației: Se asigură că conexiunile electrice sunt complete și că nu există conexiuni neintenționate.

Reparații și modificări PCB

• Re-învârtire: Procesul de actualizare și producere a unei noi versiuni a unui layout de PCB pentru a corecta problemele identificate într-o versiune anterioară.
• Erată: A documentat problemele sau erorile cunoscute de pe un PCB. Oferă soluții alternative sau corecții pentru utilizatori și producători.
• Saritori: Soluții temporare care utilizează fire pentru a conecta două puncte pe un PCB, adesea folosite pentru a ocoli o pistă întreruptă sau pentru a corecta o eroare de proiectare.
• Reface: Procesul de corectare a defectelor de pe PCB-urile deja asamblate. Aceasta poate implica înlocuirea componentelor, lipirea și alte sarcini.
• Repararea cu aer cald: Utilizarea unui pistol cu aer cald pentru dezlipirea și înlocuirea componentelor SMT defecte fără a deteriora componentele vecine.
• Stație de reluare BGA: Echipament specializat pentru demontarea și înlocuirea pachetelor Ball Grid Array (BGA), care necesită o aliniere precisă și controlul căldurii.
• Lipire manuală: Tehnica de lipire manuală utilizată pentru înlocuirea componentelor, adăugarea de jumpere sau fixarea punților de lipire.
• Deslipire: Procesul de îndepărtare a aliajului de lipire dintr-o îmbinare, adesea folosind unelte precum fitilul de lipire, pompele de dezlipit sau aerul cald.
• Repararea plăcuțelor: Fixarea plăcuțelor ridicate sau deteriorate de pe un PCB, adesea folosind rășină epoxidică și folie de cupru.
• Reparare urme: Restaurarea unei piste deteriorate sau rupte folosind cerneală conductivă, bandă de cupru sau fire de conectare.
• Refacerea acoperirii conforme: Îndepărtarea și reaplicarea unui strat protector de pe o secțiune a PCB-ului pentru a facilita reparațiile.
• editare: Acțiunea de modificare a unui PCB prin tăierea unor trasee, adăugarea de fire de conectare sau efectuarea altor modificări fizice pentru a corecta erori de proiectare sau a îmbunătăți funcționalitatea.
• Îndepărtarea subumplerii: Îndepărtarea epoxidicului de sub o componentă (cum ar fi un BGA) pentru a facilita îndepărtarea și înlocuirea acesteia.
• Reballing: Procesul de înlocuire a bilelor de lipire de pe partea inferioară a unui BGA sau a altui pachet de grilă cu bile.
• Profilare termică: Ajustarea profilului termic al echipamentului de lipire pentru a corespunde cerințelor specifice ale unui PCB, asigurând curgerea adecvată a lipiturii și aderența componentelor în timpul refacerii lucrărilor.
• IR focalizat (infraroșu): Folosește încălzitoare cu infraroșu pentru a localiza căldura într-o anumită zonă a unui PCB, permițând îndepărtarea specifică a componentelor fără a afecta întreaga placă.
• Întărirea epoxidice: Utilizarea căldurii sau a luminii UV pentru întărirea epoxidului aplicat, adesea utilizată în timpul reparațiilor cu tampon sau urme.
• Recoltarea componentelor: Îndepărtarea componentelor utilizabile de pe o placă defectă pentru reutilizare sau testare.
• Curățarea PCB-urilor: Îndepărtarea reziduurilor de flux, a contaminanților sau a resturilor după procesele de reparare folosind solvenți sau aparate de curățare cu ultrasunete.
• inspecţie: Utilizarea tehnicilor de mărire, AOI sau raze X pentru a asigura calitatea lucrărilor de reparații și modificări.

Concluzie

În general, terminologia legată de PCB-uri cuprinde diverse aspecte ale proiectării electrice, fabricării, asamblării, testării, controlului calității și fiabilității. Pe măsură ce aprofundați domeniul ingineriei PCB-urilor, acești termeni vă vor deveni mai familiari. Acest glosar poate servi drept o resursă valoroasă pentru a vă reîmprospăta memoria și a vă consolida înțelegerea vocabularului cheie al PCB-urilor. Prin extinderea cunoștințelor despre terminologia PCB, veți fi mai bine echipați pentru a naviga prin complexitățile ingineriei PCB-urilor și pentru a contribui la dezvoltarea de sisteme electronice inovatoare.

postări asemănatoare

1. Testarea în circuit (ICT): Vă ajută să produceți PCB-uri de înaltă calitate
2. Procesul de acoperire conformă în PCBA
3. Ghidul complet pentru asamblarea PCB-urilor