PCB đang trở nên rất phổ biến nhất là hiện nay, là phần không thể thiếu trong các linh kiện, thiết bị điện tử. Chúng ta có thể bắt gặp thuật ngữ này ở trên các loại bảng điện, thiết bị điện tử,... Vậy PCB là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao? Chúng ta cùng đến với bài viết để tìm hiểu các thông tin về PCB nhé.
Mạch, hay bản mạch PCB là viết tắt của một cụm từ tiếng anh là Printed Circuit Board, được dịch nôm na là bản mạch in. Các thành phần và dây dẫn trong PCB được chứa trong một cấu trúc cơ khí, trong đó các linh kiện điện tử sẽ được kết nối với nhau trên cùng một bảng mạch.
Bên trong mạch PCB thì các linh kiện điện từ sẽ được kết nối không thông qua các dây dẫn ngoài và các đường dẫn sẽ được tích hợp ngay trên bề mặt của mạch, do đó sẽ giúp mạch được gọn gàng, giảm thiểu độ chồng chéo phức tạp mà gây ra những vấn đề không mong muốn.
Anh em có thể gặp những PCB trong các thiết bị hay linh kiện điện tử xung quanh mình như điện thoại, TV, các thiết bị điện tử gia dụng, thiết bị y tế,... và thậm chí là các tên lửa. Trong đó, mạch PCB có tác dụng cung cấp điện và kết nối điện giữa các linh kiện để thiết bị có thể hoạt động.
Giờ thì có lẽ anh em đã biết được PCB là gì rồi đúng không, vậy thì thứ được gọi là PCB này đến từ đâu? Đây sẽ là phần trả lời cho câu hỏi đó.
Được bắt đầu từ những bản mạch đơn giản không được gọn gàng thời xưa, nay những bản mạch ấy đã được cải tiến và phát triển để trở nên gọn gàng và hiệu quả hơn rất nhiều.
Trước khi trở thành các PCB như thế này, mạch điện khi xưa chỉ là các dây riêng lẻ được gắn vào các bộ phận và những đường dẫn điện được thực hiện bằng cách hàn các thành phần kim loại cùng với dây, các mạch lớn hơn chứa nhiều linh kiện điện tử hơn sẽ chứa nhiều dây hơn. Đối với các mạch phức tạp hơn, chúng có thể bị rối vào nhau do số lượng dây quá lớn, qua đó sẽ chiếm nhiều không gian hơn.
Qua đó anh em có thể thấy quá trình làm ra chúng rất vất vả, tiến độ chậm, đòi hỏi anh em phải hàn thủ công nhiều thành phần kết nối có dây trong mạch điện. Chính vì thế cũng rất khó khăn để tìm lỗi và sửa chữa, qua đó độ chính xác của chúng khi hoạt động cũng không cao.
PCBA là một loại bản mạch in khác với PCB, nhưng vẫn là loại bản mạch phổ biến như PCB. PCBA là viết tắt từ Printed Circuit Board Assembly, chỉ loại bản mạch in PCB đã hoàn thiện, đã được gắn đầy đủ các linh kiện điện tử cần thiết như điện trở, IC, tụ điện, trong khi đó PCB chỉ mạch in chưa được lắp linh kiện.
PCBA thường đã trải qua quá trình hàn, có thể được làm thủ công hoặc qua công nghệ gắn bề mặt (SMT) và hàn reflow để tạo kết nối hoàn thiện giữa linh kiện và mạch in.
Là một linh kiện điện tử phức tạp, PCB được cấu tạo từ nhiều vật liệu dẫn điện khác nhau được sắp xếp hợp lý bao gồm:
Bản mạch PCB hiện tại đang được ứng dụng trong hầu hết các thiết bị điện trong cuộc sống từ lớn đến nhỏ, như công nghiệp (ô tô, máy móc,...), thiết bị y tế, máy tính, TV, điện thoại di động,...
Chúng ta cùng điểm qua một số lĩnh vực nổi bật nhé:
ngành y khoa ngày càng tiên tiến nhờ vào những thiết bị công nghệ dùng trong ngành y khoa ngày phát triển. PCB là thành phần chiếm không ít sự quan trọng, khả năng của PCB đã phần nào nâng cấp các hệ thống của thiết bị đó.
Nhờ kích thước nhỏ gọn và hiệu quả đáng nể, các thiết bị được nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ hơn, loại bỏ sự phức tạp của dây dẫn và các đầu nối trong hệ thống.
Các PCB được sử dụng trong ngành này thường là loại cứng và linh hoạt, thường sử dụng trong các bảng, thiết bị điều khiển, hệ thống điều hành, hệ thống an toàn…
Về các máy bay do thám, vệ tinh và các thiết bị vũ trụ khác người ta sẽ sử dụng PCBs phức tạp hơn, có tuổi thọ dài hơn. Các PCB cần phải đáp ứng đủ nhu cầu như thiết kế mỏng nhẹ, chịu độ rung cao, giảm tiêu thụ nhiên liệu.
Trong lĩnh vực này, cá PCB được sử dụng đòi hỏi phải tiếp xúc thường xuyên với va đập, rung sốc. Vì công nghệ quân sự cũng ngày càng tiên tiến nên các PCB được dùng để điều khiển robot, hệ thống tự động hướng dẫn lộ trình và ngắm của tên lửa, hệ thống định vị,...
Các PCB này yêu cầu cần phải có hiệu suất cao, độ dẻo dai tốt và có thể chịu được lực hàng nghìn pound mà không hỏng hóc.
Nhờ có PCB mà ngày nay, mà các hoạt động từ sản xuất đến quản lý các chuỗi cung ứng - thông tin, tự động hóa, đã tăng cường độ hiệu quả đáng kể. Việc này dẫn đến tăng cường sản xuất mà giảm được chi phí lao động.
Nhờ có hệ thống tự động hóa máy móc mà có thể nói là toàn bộ ngành công nghiệp đều đạt được năng suất và hiệu quả công việc cao hơn so với trước kia.
Để hiểu biết hơn về PCB, chúng ta cần phải biết các thuật ngữ của nó ra sao. Và sau đây là các thuật ngữ phổ biến:
PCB một mặt (hay một lớp) à loại PCB có một mặt được phủ một lớp vật liệu dẫn điện bất kỳ, vì thế nên nó được sử dụng nhiều nhất nhờ tính đơn giản và dễ thiết kế, chế tạo. Vật liệu dùng để dẫn điện thường sử dụng nhất là đồng vì đồng có tính dẫn điện rất tốt mà lại rẻ nữa.
Để bảo vệ PCB khỏi quá trình oxy hóa, người ta sẽ hàn một lớp phủ lên trên, tiếp theo là lớp in lụa để đánh dấu tất cả các linh kiện của PCB. Ngoài ra còn có một mặt dùng để kết nối các loại linh kiện điện tử như điện trở, tụ điện,..., các linh kiện này sẽ được hàn dính. Các ứng dụng thường thấy của PCB một lớp là các sản phẩm điện tử chi phí thấp và số lượng lớn như máy tính, máy in, ổ cứng, radio.
Còn được gọi là PCB 2 mặt, loại PCB này chứa một lớp vật liệu dẫn điện mỏng, tuy nhiên khác với PCB 1 lớp là vật liệu nằm cả mặt trên và dưới của bo mạch.
PCB 2 lớp có tính linh hoạt cao và tốn chi phí thấp hơn, kích thước là điểm mạch giúp giảm diện tích mạch làm mạch nhỏ gọn hơn. Loại PCB này thường được sử dụng trong điều khiển công nghiệp và các thiết bị nhỏ gọn như điện thoại, hệ thống UPS, bộ khuếch đại, hệ thống giám sát nguồn,...
Khác với 2 loại trên, PCB này có nhiều lớp hơn, ít nhất là 3 lớp cách điện bằng đồng. PCB này còn có lớp keo dán bảng được kẹp giữa các lớp cách nhiệt để bảo vệ các linh kiện khỏi các vấn đề do nhiệt độ lớn phát sinh gây ra.
PCB nhiều lớp thường được sử dụng trong các thiết bị hay ứng dụng phức tạp hơn so với 2 loại trước đó nhờ kích thước nhỏ trong không gian hẹp, cụ thể như là công nghệ GPS, hệ thống vệ tinh, thiết bị y tế, lưu trữ dữ liệu,..
Còn được gọi là mạch Flex, sử dụng các vật liệu dẻo như polyamide, PEEK (polyether ether ketone) hoặc màng polyester để dẫn điện trong suốt. Có bản mạch thường được gấp hoặc xoắn.
Loại PCB này chứa nhiều lớp khác nhau như mạch flex một mặt, hai mặt và nhiều mặt, vì thế nó rất phức tạp. PCB dẻo thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp như ô tô, điện tử, máy tính,..., ngoài ra còn được sử dụng trong diode phát sáng hữu cơ, pin mặt trời,...
Vì là loại PCB cứng nên vật liệu làm nên PCB này cũng có tính rắn chắc, vì thế không xoắn được, đồng thời cũng không thể uốn cong được.
PCB cứng cũng có bản mạch phức tạp với mạch một, hai hoặc nhiều lớp, nhưng được sử dụng và sản xuất nhiều nhất là một mặt. Nhờ tuổi thọ cao của mình, PCB cứng được tin dùng trong nhiều bộ phận của máy tính như RAM, GPU và CPU.
Đây là một loại PCB đặc biệt với sự kết hợp giữa PCB dẻo và cứng, bao gồm các lớp dẻo của PCB dẻo gắn với các lớp cứng của PCB cứng. Loại đặc biệt này thường được sử dụng trong điện thoại di động, ô tô và máy ảnh kỹ thuật số, và còn nhiều nữa.
>>> 100+ Mã Sản Phẩm Dây Rút: https://mecsu.vn/san-pham/quat.nKKQ
>>> 1000+ Mã Sản Phẩm Đầu Cosse: https://mecsu.vn/san-pham/dau-cosse.Q1j
Mời anh em xem thêm:
Và đó là toàn bộ thông tin mà mình có thể chia sẻ được cho các bạn về mạch PCB bao gồm PCB là gì, ứng dụng, phân loại và nguyên lý hoạt động của PCB. Cảm ơn anh em đã theo dõi bài viết, chúng anh em có nhiều thành công và may mắn.
