Lĩnh vực điện, kỹ thuật điện có tính ứng dụng cao. Cải tiến trong kỹ thuật điện mang đến nhiều giải pháp cho công nghiệp, đời sống hiện đại. Nhiều công nghệ, thuật ngữ mới trong kỹ thuật điện tử ra đời, khiến nhiều người chưa cập nhật kịp thời.
PCB là một thuật ngữ được nhắc đến khá nhiều trong lĩnh vực điện tử. Tính ứng dụng của PCB khá cao? Vậy, PCB là gì? Cấu tạo, đặc điểm của mạch PCB như thế nào? Ban đọc quan tâm mạch PCB điện tử, cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
PCB là gì và lịch sử ra đời của bảng mạch
PCB là bảng mạch được sử dụng nhiều trong nhiều lĩnh vực điện tử. Cùng tìm hiểu kỹ hơn về PCB và lịch sử ra đời của bảng mạch này như thế nào?
PCB là gì?
PCB là viết tắt của Printed Circuit Board dịch nghĩa là bảng mạch in. Cụ thể, PCB là bảng mạch in nhiều lớp, không dây dẫn điện, các linh kiện liên kết với nhau trong bảng mạch và có đế đỡ ở phía dưới.
PCB được đánh giá là một cải tiến và cuộc cách mạng trong lĩnh vực điện tử. Bởi khi chưa có PCB, các linh kiện sẽ liên kết với nhau bằng dây dẫn, tăng mức độ phức tạp của hệ thống, khiến mức độ đáng tin cậy của mạch điện tử này không cao.
Đặc điểm của bảng mạch in PCB:
- Tất cả các linh kiện trên bảng mạch được kết nối không dây, liên kết được thực hiện bên trong bảng mạch. Do đó, PCB giảm mức độ phức tạp của hệ thống.
- PCB có thể tùy chỉnh bất cứ thông số nào theo yêu cầu kỹ thuật của công việc và người dùng.
- PCB có mức độ đáng tin cậy cao, thiết kế nhỏ gọn, phù hợp sử dụng trong các bo mạch chủ.
▷ Xem thêm: RFID là gì? Nguyên lý và ứng dụng công nghệ RFID trong đời sống.
Lịch sử ra đời của bảng mạch PCB
Bảng mạch in PCB là tên gọi hiện nay của sản phẩm. Trước kia, chúng được biết đến với tên gọi khác như: Printed Wiring Boards" và "Printed Wiring Cards”. Các chuyên viên kỹ thuật không ngừng kiến cứu và cải thiện các phương pháp nối dây, liên kết linh kiện trên bảng mạch.
Sự ra đời của dây quấn cỡ nhỏ, được quấn quanh trục tại mỗi điểm liên kết, giúp tạo liên kết kín khí, có độ bền cao hơn.
Tiếp theo, khi thiết bị điện chuyển dùng ống chân không và rơ le sang silicon, mạch tích hợp giúp bảng mạch giảm các liên kết và diện tích. Bên cạnh đó, sự ra đời vào sử dụng nhiều của điện trở cũng góp phần tạo nên sự ra đời của các bo mạch như PCB hiện nay.
Cấu tạo của bảng mạch PCB gồm những thành phần gì?
Như đã đề cập ở trên, PCB là mạch in được cấu tạo từ nhiều lớp, xen kẽ. Với mỗi lớp liên kết với nhau bằng nhiệt hoặc chất kết dính, các lớp này sẽ đảm nhiệm thành phần và chức năng riêng trong bảng mạch in.
- Chất nền FR4 - lớp nền cho PCB thường được làm từ sợi thủy tinh. FR4 sẽ giúp PCB tăng độ cứng, độ dày, giảm nguy cơ đứt gãy bảng mạch.
- Lớp đồng - Là lớp tiếp theo của bảng mạch in, với bản chất là một lá đồng mỏng, được ép lên lớp nền bằng nhiệt và chất kết dính. PCB có tối thiểu 1 lớp đồng, tối đa 16 lớp.
- Lớp mặt nạ hàn - Là lớp phía trên cùng của lớp đồng. Thường đóng vai trò cách ly dây dẫn điện với môi trường xung quanh, tăng độ bền, bảo vệ bo mạch. Lớp mặt nạ hàn thường quyết định màu sắc của bảng mạch in: xanh lá cây, đỏ, tím, trắng… Tùy yêu cầu sản xuất.
- Lớp Silkscreen hay lớp mực in - Lớp mực in cuối cùng được phủ lên PCB, thường có màu rắng. Ở lớp này, thông số kỹ thuật của PCB được ghi chú ở trên bền mặt.
▷ Xem thêm: Vi điều khiển là gì? Phân loại các họ và sự khác biệt với vi xử lý.
Phân loại PCB hiện có mặt trên thị trường
PCB được ứng dụng khá nhiều, với những đặc trưng riêng. Hiện nay, có nhiều dạng bảng mạch in đang được sử dụng trên thị trường, cụ thể có các loại sau:
- PCB một mặt - Là loại bảng mạch in đơn giản, dễ sản xuất nhất, với cấu tạo 1 lớp đồng duy nhất. PCB 1 mặt được dùng nhiều trong các thiết bị điện tử đơn giản, có chi phí thấp như: Máy tính, đèn led...
- PCB 2 mặt - Với 2 mặt sử dụng lớp vật liệu dẫn điện mỏng, các lỗ trên bảng mạch cho phép linh kiện liên kết với nhau. PCB 2 mặt được ứng dụng nhiều trên smartphone, hệ thống UPS, bộ khuếch đại…
- PCB đa lớp - Là bảng mạch in có nhiều hơn 2 lớp đồng, được chia đều cho 2 mặt. Loại PCB này có thể hoạt động ổn định ở môi trường nhiệt độ và áp suất cao. Ứng dụng trong máy tính, tablet, smartphone, thiết bị y tế, thiết bị GPS…
- PCB cứng - Loại bảng mạch không thể xoắn hay gấp lại, được sản xuất từ vật liệu cứng, tăng độ bền cho bo mạch. Ứng dụng trong máy tính, điện thoại thông minh, hệ thống MRI, cảm biến nhiệt độ.
- PCB dẻo - Có thể gấp hoặc xoắn lại, được dùng nhiều cho màn hình LCD, pin mặt trời, máy ảnh, công nghiệp ô tô.
▷ Xem thêm: FPGA là gì? Nguyên lý hoạt động và công dụng của FPGA.
Phân biệt PCB và FPCB có gì khác nhau?
PCB và FPCB là 2 loại bảng mạch in được sử dụng phổ biến hiện nay. Vậy, PCB và FPCB khác nhau như thế nào?
- PCB là bảng mạch in thì FPCB (Flexible Printed Circuit Board) là bảng mạch in linh hoạt. Đặc trưng của FPCB là mật độ cao, khối lượng nhẹ và khả năng uốn cong tốt. Trong khi, PCB thường cứng và khả năng uốn cong kém.
- Vật liệu sản xuất FPCB là màng polyimide hoặc polyester. Trong khi PCB được sản xuất từ Epoxy cứng.
- FPCB sử dụng phương pháp in để hình thành các mạch điện, liên kết các linh kiện. Trong khi PCB sử dụng kết nối điện, thông qua việc sử dụng các miếng đệm.
Hy vọng những thông tin trên đây sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về PCB, ứng dụng của bảng mạch này trong thực tế.
