Bảng mạch PCB là gì? công nghệ tạo mạch in là gì?

21 Tháng Mười Hai, 2019 122 Nguyễn Tiến Thành

Hiện nay, PCB đã và đang rất phát triển và thành công trong việc đáp ứng mọi nhu cầu thiết yếu về các thiết bị điện tử nhằm giúp phù hợp với các thành phần trong cả phạm vi nhỏ nhất. Hãy cùng tìm hiểu rõ nét hơn về loại bảng mạch PCB là gì qua bài viết dưới đây nhé!

Bảng mạch PCB là gì?

Bảng mạch PCB là gì?

Bảng mạch PCB là gì?

Xem thêm: Transistor là gì? Cấu tạo của Transistor

PCB chính là tên viết tắt của Printed Circuit Board, là một bảng mạch in gồm nhiều lớp và không có khả năng dẫn điện. Đặc biệt, trong tất cả các linh kiện điện tử đều đã được kết nối với nhau trên một bảng mạch và nó còn có đế để đỡ phía dưới. Nếu khi chưa có PCB các linh kiện thì sẽ được nối với nhau bằng một loại dây dẫn làm tăng độ phức tạp cũng như độ tin cậy không cao. Chính vì vậy, không thể tạo ra một bảng mạch lớn như bo mạch chủ.

Công nghệ tạo mạch in

Công nghệ tạo mạch in

Công nghệ tạo mạch in

Xem thêm: Encoder là gì? Nguyên lý và cấu tạo hoạt động

Với công nghệ phổ biến nhất và thường gắn liền với cái tên PCB, chính là việc chế tạo bảng có các đường mạch dẫn điện bằng đồng trên một tấm nền cứng được cách điện bằng bakelite hoặc có thể là nền chất lượng cao FR-4 (Flame Retardant 4) chính là thông tục là “gỗ fip”. Hơn nữa, tấm mạch ban đầu sẽ là tấm nền cách điện có phủ thêm lớp đồng, do đó mà hình ảnh đường mạch được vẽ trước và đồng thời cũng được đưa lên mặt lớp đồng bằng một công đoạn in, có thể theo kiểu in ảnh hoặc in lưới và cuối cùng là tạo ra lớp phủ cách nước. Tiếp sau đó là cho ăn mòn hoặc thậm chí là bóc phá phần lớp đồng không được dùng đến và phần còn lại là các đường mạch.

Hiện nay, với công nghệ mới là điện tử in (Printed electronics) dùng để in phun, in laser hay in khắc với đầu in và cả vật liệu thích hợp để giúp tạo ra các lớp, các đường mạch dẫn điện cũng như các điện trở, tụ điện, tranzito,… ở trên nền cứng hoặc tấm film. Trong suốt quá trình in phun có thể bao gồm cả công đoạn phun chất cách điện để giúp ngăn cách các đường dẫn điện ở vị trí mà chúng vắt qua nhau. Đây chính là công nghệ in thật sự hiện đại hơn tuy nhiên lại không được coi là tiêu biểu cho mạch in.

Phân loại công nghệ tạo mạch in

Hiện nay có 2 công nghệ tạo mạch in được ra đời.

Hiện nay có 2 công nghệ tạo mạch in được ra đời.

Hiện nay có 2 công nghệ tạo mạch in được ra đời.

– Với công nghệ phổ biến nhất và thường được gắn với cái tên PCB, chính là chế tạo bảng mang các đường mạch dẫn điện bằng đồng ở trên tấm nền cứng cách điện bằng bakelite hoặc có thể là nền chất lượng cao FR-4 (Flame Retardant 4) thường được gọi thông tục là “fip”. Hơn nữa, tấm mạch ban đầu chính là tấm nền được cách điện có phủ thêm lớp đồng. Đặc biệt, với hình ảnh đường mạch được vẽ trước và cũng được đưa lên mặt lớp đồng bằng một công đoạn in hay có thể theo kiểu in ảnh, in lưới để tạo ra lớp phủ cách nước. Việc tiếp sau đó chính là cho ăn mòn hoặc bóc phá các phần lớp đồng không dùng đến và với phần còn lại là các đường mạch.

– Còn đối với công nghệ mới là điện tử in (Printed electronics) thì dùng in phun và/hoặc in laser để in khắc với đầu in cùng các vật liệu thích hợp để có thể tạo các lớp, các đường mạch giúp dẫn điện, điện trở, tụ điện, tranzito,… ở trên nền cứng hoặc tấm film. Hơn nữa, trong suốt quá trình in phun thì có thể bao gồm cả công đoạn phun chất cách điện để giúp ngăn cách các đường dẫn điện ở vị trí mà chúng vắt qua nhau. Đây được gọi là công nghệ in thật sự hơn tuy nhiên lại không được coi là tiêu biểu cho mạch in. Ngoài ra, công nghệ này được sử dụng trong việc chế tạo nhiều dạng mạch và đôi khi nó cũng có thể được thực hiện trên một bảng mạch bán thành phẩm dạng PCB để nhằm tạo ra đường nối giữa các mạch hoặc linh kiện. Đặc biệt, công nghệ này hiện được tự động hóa cao và cho ra các sản phẩm có giá thành hạ.

Ngày nay mạch in hiện đã được thiết kế ở trên máy tính bằng các phần mềm vô cùng chuyên dụng cho việc thiết kế mạch điện tử ví dụ như: Orcad, Altium, Proteus, PADS hay Sprint layout, Eagle… Do đó, các phần mềm này  sẽ hỗ trợ thiết kế từ việc lập sơ đồ mạch nguyên lý cho đến Layout. Hơn nữa, với những bước chính trong thiết kế trên máy tính bao gồm có:

– Thiết kế mạch điện tử được thông qua các công cụ tự động hóa với thiết kế điện tử (EDA, Electronic design automation).

– Xác định rõ kích thước cũng như hình mẫu bảng PCB và vỏ hộp sao cho phù hợp với hệ mạch.

– Xác định đúng vị trí các linh kiện có tính đến kích thước và mức tỏa nhiệt của chúng, và các tản nhiệt nếu có.

– Cần xác định số lớp PCB tùy vào độ phức tạp của mạch, từ đó bố trí mảng đất (Ground) cùng màng đường nguồn (Power) và cả mảng đường truyền tín hiệu. Việc này giúp làm giảm tối đa nhiễu điện từ giữa các linh kiện cùng với đường tín hiệu thì khi đó các tín hiệu tần cao cần phải được định tuyến trong các lớp phía bên trong giữa mảng đất hoặc là mảng nguồn.

– Có thể xác định trở kháng đường truyền bằng cách sử dụng độ dày của lớp điện môi, chiều dày và cả chiều rộng vết đồng. Nếu trong trường hợp tín hiệu khác biệt thì cần phải tính đến việc tách đường. Với các dạng microstrip, stripline hay là stripline kép thì có thể được sử dụng để có thể định tuyến các tín hiệu. Khi đó, các công cụ sẽ tự động hóa thiết kế điện tử thường sẽ cho phép tự động làm rõ các kết nối tín hiệu, kết nối đất và nguồn.

Như vậy, trên đây là một số thông tin về bảng mạch PCB là gì. Hy vọng với những thông tin hữu ích trên đây sẽ giúp bạn đọc thêm phần hiểu rõ hơn về PCB và có thể rút ra những kinh nghiệm sâu sắc cho bản thân. Cảm ơn bạn đã quan tâm!

Bài viết liên quan