Список основных терминов для печатных плат, которые вам следует знать

Введение в базовую терминологию печатных плат

Понимание терминологии, связанной с печатными платами (PCB), важно для всех, кто занимается проектированием, производством или сборкой электроники. Независимо от того, являетесь ли вы инженером, техником или энтузиастом, четкое понимание терминологии печатных плат обеспечивает эффективное общение и понимание в данной области. Этот основной список терминологии печатных плат служит основным справочником для ознакомления с основными терминами и понятиями, обычно встречающимися в обсуждениях и документации, связанных с печатными платами. Приобретя практические знания этих терминов, вы будете лучше подготовлены к навигации в мире печатных плат и сможете участвовать в содержательных дискуссиях о процессах проектирования, изготовления, сборки, тестирования и устранения неполадок. Давайте рассмотрим ключевые термины печатных плат, которые формируют строительные блоки этой захватывающей и динамичной области.

 Базовые материалы печатных плат

• Основание: Основной изоляционный материал, чаще всего стекловолокно FR-4.
• Препрег: Лист стекловолокна со смолой, используемый в многослойных плитах.
• Медная фольга: Схема формирования тонкого медного слоя.
• Core: Центральный слой подложки в многослойной плате.
• Смола: Эпоксидный полимер склеивает слои вместе.
• Плетение: Схема армирования стекловолокном.
• Диэлектрик: Изоляционный материал между проводниками; Диэлектрическая проницаемость FR-4 составляет ~4.
• Ламинирование: Процесс склеивания слоев фольги и препрега с использованием тепла и давления.
• Высокочастотные ламинаты: Такие материалы, как Rogers или тефлон, для радиочастотного/микроволнового применения.
• Теплопроводность: Способность материала проводить тепло.
• КТР (коэффициент теплового расширения): Расширение/сжатие материала в зависимости от температуры.

Изготовление печатных плат

• CAM (Компьютерное производство): Использование компьютерного программного обеспечения для помощи в преобразовании файлов проектирования для оснастки и производственных процессов.
• Офорт: Химический процесс удаления ненужной меди с печатной платы, оставляя только нужные медные следы и площадки.
• Фоторезист: Светочувствительный материал, нанесенный на печатную плату. При воздействии света и проявлении он образует защитный барьер на участках меди, которые не следует травить.
• Палатка: Процесс покрытия переходных отверстий (отверстий) фоторезистом для их защиты во время травления.
• Паяльная маска: Защитный слой, часто зеленый, но доступный в различных цветах, который наносится на печатную плату для предотвращения образования перемычек припоя и защиты меди от факторов окружающей среды.
• Цвет шелкографии: Слой чернильной маркировки, наносимый на печатную плату для обозначения размещения компонентов, позиционных обозначений, логотипов, контрольных точек и другой информации.
• Гальваническое покрытие: Электрохимический процесс добавления слоя металла (обычно меди) на печатную плату, особенно в просверленные отверстия для создания переходных отверстий.
• Панель: Плата большего размера, содержащая несколько отдельных дизайнов печатных плат. Этот подход используется для повышения эффективности производства. После изготовления панель разбирается на отдельные печатные платы.
• Ламинирование: Процесс соединения нескольких слоев материала вместе с использованием тепла и давления, часто используемый в многослойных печатных платах.
• PTH (покрытое сквозное отверстие): Отверстие в печатной плате, покрытое гальванопокрытием для обеспечения электрического соединения между различными слоями платы.
• OSP (органический консервант для пайки): Тип обработки поверхности, применяемый к печатной плате для улучшения ее паяемости и защиты меди от окисления.
• HDI (межсоединение высокой плотности): Тип проектирования и производства печатных плат, в котором используются малые геометрические размеры и жесткие допуски, что позволяет разместить больше компонентов в меньшем пространстве.
• Микровиа: Очень маленькое переходное отверстие, часто используемое в конструкциях HDI, которое соединяет слои многослойной печатной платы.
• Контроль импеданса: Процесс изготовления печатной платы, обеспечивающий наличие определенного импеданса определенных дорожек, что важно для высокочастотных конструкций.
• HASL (Выравнивание припоем горячим воздухом): Метод нанесения тонкого слоя припоя на медные площадки печатной платы для улучшения паяемости.
• Вес/толщина меди: Толщина медного слоя на печатной плате обычно измеряется в унциях на квадратный фут.
• Финишное покрытие: Последний защитный и пригодный для пайки слой, наносимый на открытые медные площадки печатной платы. Примеры включают OSP, HASL, ENIG (электрическое никель-иммерсионное золото) и другие.
• Похоронен через: Переходное отверстие, соединяющее внутренние слои многослойной платы и не достигающее внешних слоев.
• Слепой через: Переходное отверстие, которое начинается на внешнем слое, но заканчивается на внутреннем слое и не проходит через всю плату.
• Гербер-файл: Стандартный формат файла, содержащий информацию о конструкции печатной платы, используемый производителями для производства платы.
• Кольцевое кольцо: Область медной площадки, окружающей просверленное отверстие в печатной плате.
• Обратное бурение: Процесс удаления неиспользуемой части металлизированного сквозного отверстия для уменьшения паразитной емкости.
• Голая плата: Печатная плата, которая была изготовлена, но на ней не было собрано никаких компонентов.
• Вкладка «Отрыв»: Небольшие выступы, которые скрепляют отдельные платы внутри большей панели, которые позже отделяются.
• Воровство меди: Медные узоры добавлены к внешним слоям печатной платы, чтобы обеспечить равномерное расположение пластин по всей плате во время изготовления.
• Химическая медь: Тонкий слой меди, нанесенный химическим путем без электричества, часто используется в качестве предшественника для гальванического нанесения дополнительной меди.
• ENIG (никелевое иммерсионное золото): Тип отделки поверхности, используемый на печатных платах, состоящий из нижнего слоя никеля с тонким слоем золота сверху.
• Эпоксидная смола: Тип полимера, используемый для соединения слоев многослойной печатной платы.
• Флэш-золото: Очень тонкий слой золота, покрытый никелем, используемый в основном для защиты, а не для пайки.
• Внутренний слой: Слои внутри многослойной печатной платы, невидимые снаружи.
• Легенда: Другой термин для шелкографии — напечатанных этикеток и маркировки на печатной плате.
• NPTH (сквозное отверстие без покрытия): Отверстия в печатной плате, не покрытые медью, часто используются для монтажа или механических целей.
• Pad: Кусок проводящего материала на печатной плате, к которому компонент прикрепляется припоем.
• Снимающаяся маска: Временная паяльная маска, которую можно снять после пайки.
• Справочный маркер: Метка на печатной плате, часто знак «+», используемый для выравнивания в процессе сборки.
• Подсчет очков: Метод создания слабых линий на панели печатных плат, позволяющий легко разбирать их после изготовления.
• SMOBC (паяльная маска поверх голой меди): Процесс, при котором паяльная маска наносится непосредственно на голую медь, а затем на открытые медные площадки наносится покрытие.
• Шаг и повтор: Процесс, при котором одна конструкция печатной платы многократно дублируется на панели большего размера для оптимизации производства.
• Тестовый купон: К панели печатной платы добавлен небольшой участок, содержащий тестовые структуры, используемые для проверки процесса изготовления.

Монтаж печатных плат

• Защитное покрытие:Защитное покрытие, наносимое на печатную плату для предотвращения повреждений от влаги, пыли, химикатов и перепадов температур.
• SMT (технология поверхностного монтажа): Компоненты припаиваются непосредственно к поверхности контактных площадок печатной платы, а не через отверстия. Этот метод повышает плотность компонентов и обеспечивает более компактную компоновку печатной платы.
• Пайка оплавлением: Процесс пайки SMT-компонентов путем нагрева всей сборки печатной платы в конвективной печи. При этом паяльная паста расплавляется, укрепляя соединение между компонентами и печатной платой.
• Волновая пайка: Метод пайки компонентов со сквозными отверстиями путем пропускания печатной платы над волной расплавленного припоя.
• Ручная сборка: Ручная техника, включающая пайку и монтаж компонентов. В основном его используют для небольших партий, доработок и ремонтов.
• Выберите и поместите: Автоматизированная машина, которая собирает компоненты и точно размещает их на печатных платах перед пайкой.
• Снимок экрана: Процесс нанесения паяльной пасты на печатную плату с помощью трафарета, позволяющий разместить припой именно там, где будут монтироваться компоненты.
• AOI (автоматизированный оптический контроль): Метод визуального контроля, при котором автоматические машины сканируют собранную печатную плату на наличие дефектов.
• J-STD-001: Совместный отраслевой стандарт, описывающий материалы, методы и критерии проверки для производства высококачественных паяных соединений.
• BGA (матрица шариковых сеток): Тип корпуса для поверхностного монтажа интегральных схем. В качестве разъемов используются шарики припоя внизу.
• QFN (Quad Flat без отведений): Другой тип корпуса для поверхностного монтажа для интегральных схем, характеризующийся наличием клемм внизу, но без выступающих выводов.
• Недополнение: Защитная эпоксидная смола, нанесенная между BGA или другими микросхемами и печатной платой. Помогает укрепить паяные соединения и защитить от механических воздействий.
• Рентгеновский контроль: Метод неразрушающего контроля с использованием рентгеновского изображения для проверки внутренних паяных соединений, особенно полезен для BGA и других скрытых соединений.
• Сквозные компоненты: Компоненты, поставляемые с выводами, предназначенными для пайки в металлизированные сквозные отверстия на печатной плате.
• ECO (Порядок инженерных изменений): Официальный документ, указывающий на изменение конструкции печатной платы или спецификации. Он используется, когда необходимы изменения после первоначального этапа проектирования.
• Депанелирование: Процесс отделения отдельных печатных плат от более крупных панелей после сборки. Обычно это делается, когда несколько печатных плат изготавливаются на одной панели для повышения эффективности производства.

Параметры печатной платы

• Количество слоёв: Количество медных слоев.
• Толщина: Общая толщина доски.
• Соотношение сторон: Отношение толщины к минимальной ширине дорожки/промежутка.
• Тембр: Расстояние между выводами или дорожками.
• Отслеживание/отслеживание: Проводящая медная цепь.
• Космос: Разрыв между соседними трассами.
• Ширина линии: Ширина следа.
• Кольцевое кольцо: Медная площадка вокруг отверстия.
• Размер готового отверстия: Диаметр просверленного отверстия после обшивки.
• Толерантность: Допустимое изменение параметров.
• Клиренс: Расстояние между медными элементами на одном слое.
• Расширение маски: Отвод паяльной маски от медного края.
• Стек: Расположение слоев в многослойной печатной плате.
• Заливка грунта: Подключение изолированных участков к земле для уменьшения электромагнитных помех.
• След охраны: Заземленная дорожка между двумя сигнальными дорожками для предотвращения перекрестных помех.

Тестирование и качество печатных плат

• ICT (внутрисхемное тестирование): Метод тестирования, при котором машина проверяет заполненную печатную плату на наличие коротких замыканий, обрывов, сопротивлений, емкостей и других основных величин, чтобы гарантировать правильную сборку.
• Тест летающего зонда: Тип ИКТ, не требующий испытательного приспособления. Подвижные датчики используются для быстрого тестирования печатных плат без необходимости использования специального приспособления для тестирования гвоздей.
• Функциональный тест: После ICT печатная плата подвергается функциональному тестированию, чтобы имитировать конечную электрическую среду и убедиться, что она выполняет предназначенную функцию.
• AOI (автоматизированный оптический контроль): Метод визуального контроля, при котором машина сканирует собранную печатную плату на наличие дефектов компонентов и пайки.
• Рентгенологическое обследование: Неразрушающий контроль для проверки паяных соединений под BGA или другими компонентами, где пайка не видна невооруженным глазом.
• Граничное сканирование (JTAG): Метод тестирования, при котором проверяются паяные соединения и функциональность некоторых компонентов.
• Тест на выгорание: Платы подаются на питание и подвергаются тепловым нагрузкам для выявления ранних сбоев.
• Экологический стресс-тест: Воздействие на печатную плату различных условий окружающей среды для обеспечения ее функциональности при любых температурах, влажности и других факторах окружающей среды.
• Термический цикл: Тестирование реакции печатной платы на изменения температуры для выявления потенциальных неисправностей паяных соединений.
• Испытание на вибрацию и удар: Имитирует механические нагрузки, с которыми может столкнуться печатная плата в течение срока службы, чтобы обеспечить надежность.
• Золотая доска: Эталонная плата, заведомо бездефектная, с которой сравниваются изготовленные печатные платы.
• ДПФ (Проектирование для тестируемости): Разработка печатной платы таким образом, чтобы ее было легче тестировать, обеспечивая более точные результаты и эффективное устранение неполадок.
• FCT (тест функциональной цепи): Тест, который проверяет, работает ли печатная плата должным образом, часто включая взаимодействие встроенного и программного обеспечения.
• Анализ покрытия: Оценка того, какая часть схемы печатной платы проверена текущими методами тестирования.
• FA (Анализ отказов): В случае неудачного теста проводится FA, чтобы понять основную причину неудачи.
• Анализ доходности: Измеряет соотношение произведенных хороших досок к общему количеству произведенных досок. Важнейший показатель для оценки эффективности и качества производства.
• Возможности процесса (Cpk): Статистическая мера, позволяющая оценить, может ли процесс дать результат в пределах спецификаций.
• DPPM (дефектов на миллион): Метрика, которая количественно определяет уровень брака в производственном процессе.
• Тестирование на соответствие RoHS: Гарантирует, что сборка печатной платы соответствует Директиве об ограничении использования опасных веществ, которая ограничивает использование определенных опасных материалов.
• Проверка непрерывности и изоляции: Обеспечивает целостность электрических соединений и отсутствие непреднамеренных соединений.

Ремонт и модификация печатных плат

• Повторное вращение: Процесс обновления и создания новой версии разводки печатной платы для исправления проблем, выявленных в предыдущей версии.
• Опечатки: Документированы известные проблемы или ошибки на печатной плате. Он предоставляет обходные пути или исправления для пользователей и производителей.
• Перемычки: Временные решения, использующие провода для соединения двух точек на печатной плате, часто используемые для обхода обрыва трассы или исправления ошибки проектирования.
• Переделка: Процесс исправления дефектов на уже собранных печатных платах. Это может включать замену компонентов, пайку и другие задачи.
• Переработка горячего воздуха: Использование термофена для отпайки и замены неисправных компонентов SMT без повреждения соседних компонентов.
• Паяльная станция BGA: Специализированное оборудование для снятия и замены корпусов с шариковой решеткой (BGA), требующих точного выравнивания и контроля нагрева.
• Ручная пайка: Техника ручной пайки, используемая для замены компонентов, добавления перемычек или фиксации паяных перемычек.
• Распайка: Процесс удаления припоя из соединения, часто с использованием таких инструментов, как фитиль припоя, оловоотсосы или горячий воздух.
• Ремонт колодок: Крепление поднятых или поврежденных площадок на печатной плате, часто с использованием эпоксидной смолы и медной фольги.
• Ремонт следов: Восстановление поврежденного или разорванного следа с помощью проводящих чернил, медной ленты или перемычек.
• Доработка конформного покрытия: Удаление и повторное нанесение защитного покрытия с участка печатной платы для облегчения ремонта.
• редактирование: Модификация печатной платы путем вырезания дорожек, добавления перемычек или внесения других физических изменений для исправления ошибок проектирования или улучшения функциональности.
• Удаление недолива: Удаление эпоксидной смолы из-под компонента (например, BGA), чтобы облегчить его удаление и замену.
• Реболлинг: Процесс замены шариков припоя на нижней стороне BGA или другого корпуса с шариковой решеткой.
• Термическое профилирование: Настройка теплового профиля паяльного оборудования в соответствии с конкретными требованиями печатной платы, обеспечение надлежащего растекания припоя и адгезии компонентов во время доработки.
• Сфокусированный ИК (инфракрасный): Использование инфракрасных нагревателей для локализации тепла в определенной области печатной платы, что позволяет целенаправленно удалять компоненты, не затрагивая всю плату.
• Отверждение эпоксидной смолы: Использование тепла или ультрафиолетового света для отверждения нанесенной эпоксидной смолы, часто используемой при ремонте подушек или дорожек.
• Сбор компонентов: Удаление годных к использованию компонентов с неисправной платы для повторного использования или тестирования.
• Очистка печатной платы: Удаление остатков флюса, загрязнений или мусора после ремонтных работ с использованием растворителей или ультразвуковых очистителей.
• Осмотр: Использование увеличения, АОИ или рентгеновских методов для обеспечения качества ремонтных и модификационных работ.

Заключение

В целом, терминология, связанная с печатными платами, охватывает различные аспекты проектирования электроники, изготовления, сборки, тестирования, контроля качества и надежности. По мере углубления в область проектирования печатных плат эти термины станут вам более знакомы. Этот глоссарий может служить ценным ресурсом для освежения вашей памяти и закрепления понимания ключевой терминологии печатных плат. Расширив свои знания терминологии печатных плат, вы будете лучше подготовлены к решению сложных задач проектирования печатных плат и сможете внести свой вклад в разработку инновационных электронных систем.

Похожие статьи

1. Внутрисхемное тестирование (ICT): поможет вам производить высококачественные печатные платы.
2. Процесс конформного покрытия на печатной плате.
3. Ваше полное руководство по сборке печатной платы.