Bạn đã nghe nhiều đến thuật ngữ PCB, thấy nó được áp dụng trong nhiều ngành nghề như: Công nghiệp, sản xuất, y tế… nhưng lại chưa thực sự hiểu khái niệm PCB là gì? bản chất của nó ra sao. Cùng tìm hiểu rõ hơn về PCB – bảng mạch điện tử là gì cũng như ý nghĩa của nó trong đời sống qua bài viết sau.
Tóm tắt
PCB là gì?
PCB là viết tắt của từ gì? Trong tiếng anh, PCB viết tắt của cụm từ Printed Circuit Board hay còn gọi là bản mạch in. Cách làm bản mạch điện tử hay bản mạch in đó là sử dụng phương pháp in trên tấm nền cách điện để tạo đường mạch điện và các điểm nối linh kiện quan trọng.
Thiết kế mạch PCB đó vai trò quan trọng trong việc tạo ra những chi tiết máy, giúp các linh kiện được kết nối với nhau một cách đơn giản. Thay vì cách kết nối bằng dây dẫn như trước đây, vừa gây phức tạp, vừa không đảm bảo độ chính xác cao.
Ngoài ra, PCB còn được coi là sơ đồ mạch điện tử hiện đại, nhằm cung cấp điện năng đồng thời kết nối linh kiện với nhau.
Các loại PCB
PCB được chia ra thành nhiều loại, đáp ứng nhu cầu của từng công việc cụ thể. Cụ thể, bản mạch điện tử này được phân chia ra theo 2 phương diện chính như:
Phân loại theo số lớp
Ở cách chia này thì có 3 loại bảng mạch PCB chính, đó là:
- PCB một lớp: hay còn gọi là PCB một mặt. So với các loại PCB khác, loại một lớp này dễ chế tạo hơn, chính vì thế mà số lượng sản xuất loại PCB này cũng rất lớn. PCB một lớp được làm thành từ chất liệu đồng, giúp dẫn điện tốt, tương thích với nhiều vật liệu khác. Do đó, tính ứng dụng của PCB một lớp ngày càng mở rộng hơn
- PCB hai lớp: PCB hai lớp có tên gọi khác là PCB hai mặt. Chất liệu thiết kế mặt in 2 lớp là gì? Đó là đồng. Đồng nằm dưới hai bo mạch ở cả hai mặt giúp nâng cao khả năng dẫn điện. Ưu điểm lớn nhất của loại PCB này là có thiết kế nhỏ gọn, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất và diện tích sử dụng một cách đáng kể
- PCB nhiều lớp: PCB này còn được biết đến với cái tên mạch in 3 lớp, đa lớp. Vậy mạch in 3 lớp là gì? Đó là thiết kế bản mạch tạo nên cá đường dẫn điện trên 3 mặt tấm nền. Đặc điểm của loại PCB nhiều lớp là chịu nhiệt tốt do được dán bằng lớp keo chuyên dụng ở bản mạch, tránh tình trạng gây nóng và hỏng các linh kiện điện tử.
Phân loại theo độ cứng của PCB
Ngoài cách chia theo các lớp thì việc phân loại theo độ cứng của PCB cũng được áp dụng nhiều. Hiện nay, có 3 loại PCB chính như:
- PCB dẻo: loại PCB này được gọi là mạch Flexible. Ngay từ tên gọi của nó đã toát lên được tính chất, đó là mềm dẻo. Do PCB được là từ Polymide hoặc màng dẫn điện trong suốt Polyester nên có khả năng dẫn điện cực chuẩn.
- PCB cứng: Trái ngược với PCB dẻo, loại bản mạch cứng này được làm từ vật liệu rắn, do đó không thể uốn nắn. Tuy nhiên, ưu điểm của PCB cứng đó là tuổi thọ cao, chi phí sản xuất rẻ bởi thiết kế đơn giản. Nó được ứng dụng nhiều trong các linh kiện máy tính như: CPU, RAM…
- PCB dẻo – cứng: là sự pha trộn giữa hai loại PCB dẻo và PCB cứng để tạo nên một chất liệu phù hợp, được ứng dụng trong các thiết bị đòi hỏi độ chuẩn xác, hiện đại cao như: điện thoại thông minh, máy ảnh thậm chí là ô tô…
Công nghệ tạo mạch in
Công nghệ tạo mạch in được hiểu là việc áp dụng các kỹ thuật khoa học vào việc chế tạo nên những bản có đường mạch dẫn, chủ yếu làm bằng đồng để thực hiện nhiệm vụ dẫn điện, kết nối các linh kiện trong một thiết bị điện tử.
Các phần mềm được áp dụng để thiết kế mạch in điện tử phải kể đến như: PADS, Sprint layout, Orcad…
Những lưu ý trong quy trình chế tạo mạch in:
- Trước hết, cần xác định được mẫu bản mạch PCB, cấu tạo bảng mạch điện tử định thiết kế để phù hợp với việc lắp đặt
- Tìm hiểu kỹ các vị trí, tính toán đến mức hao tổn, tỏa nhiệt của các linh kiện khác để đảm bảo chọn loại PCB phù hợp, giúp nâng cao tuổi thọ của bản mạch
- Đồng thời, xác định số lớp PCB tương ứng nhằm bố trí các mảng, các đường dẫn điện, truyền tín hiệu thích hợp
- Áp dụng công thức tính trở kháng để xác định lớp điện môi dày là bao nhiêu, từ đó suy ra khoảng cách giữa các đường dẫn…
Phân loại công nghệ tạo mạch in
Ngày ngay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, công nghệ tạo mạch in cũng chính vì thế mà phát triển không ngừng. Ở thời điểm hiện tại, có 2 công nghệ được ưa chuộng và sử dụng nhiều nhất, đó là:
- Chế tạo mạch in trên các tấm Flame Retardant 4, viết tắt là FR – 4:
Đây là công nghệ chế tạo bảng mạch trên các tấm đồng hoặc nhựa cứng cách điện đạt chất lượng cao. Ở ngoài tấm nền còn được phủ lớp đồng có khả năng dẫn điện tốt, chống ăn mòn, bảo vệ các đường mạch bên trong.
Điểm đặc biệt của công nghệ này là việc tỉ mỉ trong từng công đoạn, in ảnh hoặc lưới ảnh trên bề mặt đồng giúp tạo ra một lớp phủ giúp chống nước, chống lại các tác nhân ở điều kiện ngoại cảnh.
- Công nghệ in điện tử có tên gọi tiếng anh là Printed Electronics:
Công nghệ chế tạo bản mạch này đặc biệt hơn khi được in phun, in laser… tạo thành các đường mạch giúp dẫn điện. Công nghệ áp dụng việc in trực tiếp trên các tấm film hoặc bề mặt chất liệu cứng để đảm bảo chi phí sản xuất thấp nhất, đồng thời vẫn giữ được các tính năng chính của bản mạch nói chung.
Các bản mạch được tạo ra từ công nghệ in điện tử áp dụng cho các sản phẩm phục vụ trong môi trường tự động hóa, đòi hỏi sự chính xác đến từng mm.
Sự khác biệt giữa PCB và PCBA là gì?
Để thấy được sự khác nhau giữa PCB và PCBA là gì thì trước hết chúng ta cần tìm hiểu khái niệm về PCBA.
PCBA viết tắt của từ Printed Circuit Board Assembly, được hiểu là một ngành công nghiệp lắp ráp điện tử mà ở đó có tạo ra các bản mạch PCB và thương mại hóa chính sản phẩm tạo ra này. PCBA là bảng tổng hợp PCB, thu được sau khi đã lắp ráp tất cả các chi tiết quan trọng khác như: tụ điện, IC, điện trở…
Sự khác nhau giữa PCB và PCBA
- Nếu như PCB chỉ đơn giản là công nghệ chế tạo bản in thì PCBA được mở rộng hơn, là việc lắp ráp bản mạch. Nói cách khác, PCB là bảng mạch in không có bất cứ bộ phận, linh kiện gì nhưng PCBA lại được xem là bản hoàn chỉnh tất cả các bộ phận
- Tiếp theo, để làm nên PCB cần trải qua quá trình SMT VÀ DIP mà PCBA thì không. Đó là việc chip SMT gắn trực tiếp vào tấm nền và chân của chip SMT không sang mặt còn lại. Còn hệ thống DIP được hiểu là: chốt PIN chèn vào lỗ khoan của PCB rất dài giúp hàn gắn để hoàn thành các bản mạch
Ứng dụng của PCB trong đời sống
PCB không thể thiếu trong các thiết bị, và được thấy nhiều trong cuộc sống hàng ngày như: ở điện thoại, trên máy ảnh, ở tivi hoặc các bộ phận bên trong máy tính như: bo mạch, card đồ họa… PCB giúp kết nối các linh kiện trong thiết bị điện một cách linh hoạt, truyền tải điện năng, đồng thời giúp thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm diện tích hơn.
Trong các ngành công nghiệp sản xuất: PCB được thể hiện dưới dạng bản mạch in ở các loại máy móc chế tạo, thiết bị chiếu sáng…
Hay trong lĩnh vực y tế, các trang thiết bị sử dụng bản mạch PCB cũng ngày càng nhiều hơn, giúp cho việc khám xét nghiệm được diễn ra chuẩn xác và hiệu quả hơn.
Trên đây là một số thông tin để giải đáp thắc mắc PCB là gì, các loại PCB được sử dụng, và ứng dụng của nó. Hy vọng qua những chia sẻ trên có thể giúp bạn hiểu tường tận về bản mạch PCB để vận dụng một cách sáng tạo vào cuộc sống.
