Bảng Mạch PCB Là Gì ? Đặc điểm Của Bảng Mạch PCB

Với những ai là kỹ sư điện hoặc đam mê về lĩnh vực điện tử thì chắc hẳn không biết đến thuật ngữ bảng mạch PCB. Nhưng để hiểu về nguyên lý cơ bản và cách lắp đặt nó trong hệ thống các thiết bị điện thì không hẳn ai cũng biết. Vì vậy, bài viết này chính là lời giải cho bạn về  câu hỏi “ bảng mạch PCB là gì ”?. Cùng với những đặc điểm của nó sẽ được chúng tôi chia sẻ.

Contents

Bảng mạch PCB là gì ?

PCB là từ viết tắt của cụm từ tiếng Anh Printed Circuit Board. Đây là một bảng mạch in gồm nhiều lớp và không có khả năng dẫn điện. Các linh kiện được nối với nhau trên một bảng mạch và nó còn có giá đỡ phía dưới. Khi chưa có mạch in này, các linh kiện được nối với nhau bằng một loại dây dẫn. Nó làm tăng độ phức tạp cũng như độ tin cậy không cao. Chính vì vậy, không thể tạo ra một bảng mạch lớn.

Bảng mạch điện tử PCB được ứng dụng trên một số lĩnh vực

Cấu tạo mạch in

Một bảng mạch điện tử PCB được cấu tạo từ nhiều vật liệu dẫn điện. Cách điện sắp xếp hợp lí với nhau sẽ tạo thành bảng mạch nhỏ. Các vật liệu tạo nên bảng mạch PCB bao gồm: chất nền, copper, solder mask, silk screen. Để tìm hiểu rõ hơn về cấu tạo của nó, chúng ta sẽ tìm hiểu cụ thể từng vật liệu dẫn điện này nhé.

• Chất nền:

• Được làm từ thủy tinh FR4, nó sẽ đảm bảo tính cách điện, chắc chắn và nhỏ gọn. Về kích thước, tùy từng vị trí và bộ phận lắp đặt mà có các kích thước khác nhau. Kích thước thông thường của mạch in có chiều dày 1,6 mm tương đương với 0,063 inch.

Cấu tạo của bảng mạch PCB

Bên cạnh đó, một số mạch in có chức năng đặc biệt thì chất nền làm bằng các chất liệu đắt tiền hơn như nhôm, polyme hoặc RO4350B.

• Copper:

• Đây là lớp vật liệu thứ 2, là lớp đồng mỏng có vai trò dẫn điện. Thông thường copper sẽ có nhiều lớp khác nhau tùy vào ứng dụng và yêu cầu thiết kế. Thực tế, nó có thể có 1 lớp, 2 lớp, 3 lớp, 4 lớp,…

Lớp đồng Copper là lớp dẫn điện

Chiều dày lớp đồng có thể thay đổi và được xác định bằng tham số khối lượng/ diện tích, đơn vị tính là oz. Theo quy ước tính như sau:

• Khối lượng: 1 oz = 28,35 gram. Khối lượng riêng của đồng: 8,9 g/cm3
• Độ dài: 1ft = 30,48 cm
• Diện tích: 1ft = 0,093 m2
• Tính ra: 1 oz = 1.37 mil

Đối với các bảng mạch điện tử PCB có công suất cao phải sử dụng chiều dày từ 2-3 oz thậm chí nhiều hơn.

• Solder mask:

• Ngay phía trên copper là lớp mặt nạ hàn (solder mask). Với đặc điểm của lớp này che phủ toàn bộ mạch trừ phần chân linh kiện để hàn nên tên gọi này mới được dùng chỉ nó. Nó có tác dụng như việc cách cách ly giữa phần chân linh kiện cần hàn và các đường mạch xung quanh. Cách ly giữa các đường mạch với nhau; chống oxy hóa đường mạch. Điều hướng linh kiện SMD kích thước nhỏ vào đúng vị trí khi hàn.

Lớp Solder Mask màu xanh lá cây

• Silk Screen:

• Là lớp trên cùng, thường có màu trắng. Nó được dùng để biểu diễn giá trị và vị trí linh kiện hoặc bất kỳ biểu tượng nào mà người thiết kế muốn thể hiện.

Các loại mạch PCB tiêu biểu

PCB được sử dụng để làm mạch trong các thiết bị điện tử. Dưới đây là một số loại PCB thông dụng và đặc điểm cơ bản của từng loại:

• PCB một lớp:

• Loại PCB được sử dụng nhiều nhất vì dễ thiết kế và chế tạo. Một mặt của PCB được phủ lớp vật liệu dẫn điện bất kỳ, thường vật liệu đó là đồng. Một lớp hàn phủ lên để bảo vệ PCB chống lại quá trình oxy hóa. Tiếp đến là lớp thứ 2 là lớp đánh dấu các linh kiện. Loại mặt này kết nối các linh kiện điện tử như điện trở, tụ điện,… Nó ứng dụng rộng rãi trong sản xuất máy tính, radio, máy in và ổ cứng điện tử.

Kết cấu của loại mạch 1 lớp

• PCB 2 lớp:

• Hay được gọi là PCB 2 mặt, như tên gọi của nó một lớp vật liệu dẫn điện mỏng. Ví dụ như lớp  đồng nằm ở cả 2 mặt trên và dưới của bo mạch. Loại này linh hoạt và chi phí thấp hơn, được ứng dụng trong công nghiệp, sản xuất điện thoại, bộ chuyển đổi, hệ thống UPS,…

• PCB đa lớp:

• Đây là loại PCB có nhiều hơn 2 lớp dẫn điện bằng đồng. Lớp keo dán được kẹp giữa các lớp cách nhiệt để đảm bảo nhiệt sinh ra sẽ không bị hỏng bất kỳ linh kiện nào. Có cấu trúc khá phức tạp nên thường được ứng dụng với các mạch điện nhỏ. Hay trong các không gian hẹp như hệ thống vệ tinh, thiết bị y tế, công nghệ GPS

Sự khác biệt giữa loại mạch một lớp với mạch  nhiều lớp

• PCB dẻo (flexible PCB):

• Được gọi là Fex, sử dụng các vật liệu dẻo như polymide, polyether ether ketone hoặc màng polyester dẫn điện trong suốt. Bảng được thiết kế gấp hoặc theo dạng xoắn, có cấu trúc phức tạp. Nó chứa các lớp khác nhau như mạch flex một mặt, mạch flex 2 mặt và mạch flex nhiều mặt. Nó được ứng dụng trong các thiết bị ddienj tử phức tạp, máy ảnh, điện thoại di động, chế to LDC

• PCB đáy nhôm (cứng):

• Được làm từ vật liệu rắn nên PCB không xoắn được. Loại mạch này không thể uốn cong, tuổi thọ của PCB cứng rất cao. Vì vậy, PCB cứng được sử dụng trong nhiều bộ phận của máy tính như RAM, GPU và CPU.

• PCB dẻo- cứng:

• Là sự kết hợp PCB dẻo và cứng, gồm các lớp của PCB dẻo gắn với nhiều lớp của PCB cứng. Nó được sử dụng trong các thiết bị điện tử như máy ảnh, điện thoại, các phần mềm hỗ trợ trên máy tính,…

Loại bảng mạch PCB dẻo-cứng

• Vật liệu làm bảng mạch điện tử PCB:

• Thành phần chính là các tấm điện môi cứng hoặc dẻo. Nó được dựng dụng vật liệu dẫn điện như đồng nằm ở trên. Một số vật liệu làm PCB tiêu biểu như: FR- vật liệu bọc thủy tinh, CEM làm từ hợp chất epoxy thủy tinh, polyimide- hợp chất dẻo, prepreg- là sợi thủy tinh được ngâm tẩm với nhựa,….

Kết luận

Như vậy, để có cái nhìn tổng quan “bảng mạch PCB là gì”. Chúng tôi đã gửi đến bạn những thông tin cơ bản nhất về bảng mạch điện tử này. Hy vọng thông qua bài viết, bạn sẽ có được những hiểu biết nhất định về PCB và những ứng dụng của nó trong cuộc sống hàng ngày.

Continue Reading

Previous: Tại sao máy nén khí bị yếu và cách xử lý nhanh chóngNext: Phanh khí xả là gì? Cách kiểm tra hệ thống phanh xe