PCB Tertanam:Papan Sempurna untuk Sistem Tertanam

Ada peningkatan yang stabil dalam penjualan sistem tertanam karena tingginya permintaan untuk sirkuit yang lebih kecil dan dapat dipakai. Selain itu, sistem tertanam membantu membuat aplikasi yang lebih kompleks yang tidak dapat ditangani oleh PCB standar. Jadi, apa yang bisa menangani kekuatan sistem tertanam? Sederhana! PCB Tertanam. Papan ini menggunakan komponen tertanam yang mengurangi kemungkinan kehilangan integritas sinyal.

Tapi itu tidak semua. Ada banyak hal lain yang perlu dipelajari tentang sistem tertanam dan cara kerjanya.

Baca terus untuk mempelajari lebih lanjut tentang PCB tertanam dan beberapa tantangan yang memengaruhi sistem tertanam.

Apa itu Komponen Tertanam

PCB Tertanam dengan Komponen

Sebelum kita masuk ke komponen tertanam, mari kita memoles konsep sistem tertanam. Ide utama di balik sistem tertanam adalah untuk mengurangi ukuran papan sirkuit sambil mempertahankan integritas dan kinerja yang tinggi.

Selain itu, PCB tertanam adalah papan sirkuit dengan komponen yang terkubur di lapisannya. Selain itu, komponen tertanam ini membantu meningkatkan kinerja sistem tertanam.

Ada banyak cara Anda dapat menggunakan komponen yang disematkan. Dan cara Anda menggunakannya memengaruhi proses pembuatannya. Awalnya, fabrikasi PCB dan penempatan komponen adalah dua konsep yang mengharuskan produsen untuk menangani secara terpisah.

Sekarang, prosesnya tidak begitu berbeda. Oleh karena itu, Anda dapat merancang dan membuat papan dengan komponen tertanam. Selain itu, ada dua cara untuk menambahkan komponen yang disematkan.

• Pertama, Anda dapat membuat rongga terbuka untuk menempatkan komponen yang disematkan. Akibatnya, komponen akan tetap terlihat pada produk akhir Anda.

• Kedua, sematkan komponen ke dalam lapisan internal. Akibatnya, sirkuit akan tetap tersembunyi.

Mari kita lihat lebih dekat jenis komponen yang disematkan.

Catatan:Komponen yang disematkan biasanya memiliki dua kategori–Perangkat aktif dan perangkat pasif.

Resistor Tertanam

Resistor tertanam adalah perangkat pasif yang dapat meningkatkan kinerja elektronik. Selain itu, komponen memindahkan perangkat individual dari permukaan PCB Anda. Oleh karena itu, ini menyediakan lebih banyak ruang permukaan untuk komponen lain.

Namun, resistor tertanam harus memiliki toleransi dan peringkat daya tertentu. Jika tidak, itu akan terbakar atau gagal. Selain itu, perangkat ini tidak memerlukan sambungan solder atau sambungan SMT, yang meningkatkan keandalan PCB dan perutean sinyal.

Induktor Tertanam

Induktor tertanam adalah komponen yang menyimpan dan memasok energi sambil menyeimbangkan aliran arus rangkaian. Induktor standar cukup rumit untuk dibuat, jadi Anda harus menyematkannya untuk menghemat ruang permukaan PCB.

Kapasitor Tertanam

Kapasitor tertanam sedikit berbeda karena mereka menggunakan laminasi berlapis tembaga. Namun, laminasi ini menghilangkan kebutuhan untuk menambahkan kapasitor decoupling pada PCB.

Kapasitor tertanam adalah bahan dielektrik tipis yang ditempatkan di antara dua lapisan tembaga. Juga, mereka bertindak sebagai kapasitor decoupling karena kepadatan kapasitifnya yang tinggi.

Cara Mendesain Rakitan PCB untuk Sistem Tertanam

Perakitan PCB

Mungkin sulit untuk merancang PCB untuk sistem tertanam. Namun, berikut ini beberapa kiat untuk membantu Anda membuat desain PCB tertanam yang bagus.

Tentukan Persyaratan Anda

Salah satu pertanyaan utama adalah:apa yang ingin Anda capai dengan PCB Anda? Dengan ini, Anda akan mengetahui persyaratan yang diperlukan.

Selain itu, penting untuk mempertimbangkan bagaimana PCB Anda akan berinteraksi dengan area lain dari sistem tertanam dan ukurannya. Kedua faktor ini akan memengaruhi seberapa rumit PCB Anda selama perakitan.

Buat Skema Anda

Skema PCB

Setelah menetapkan persyaratan Anda, Anda harus menerjemahkannya ke dalam spesifikasi untuk skema Anda. Membangun skema termasuk memilih mikrokontroler yang sesuai dan komponen lain untuk papan.

Kemudian, Anda dapat membuat diagram yang menunjukkan di mana produsen perlu menempatkannya.

Mikrokontroler sangat penting untuk sistem tertanam. Oleh karena itu, Anda harus mempertimbangkan beberapa faktor sebelum membuat pilihan. Faktor-faktor ini termasuk periferal dan kecepatan pemrosesan.

Memilih Perangkat Lunak Otomasi yang Tepat

Perangkat Lunak Otomasi Desain

Anda akan memerlukan perangkat lunak otomatisasi desain yang tepat untuk menempatkan informasi skema Anda. Kemudian, perangkat lunak akan menggabungkan semuanya menjadi file CAD untuk menginstruksikan proses perakitan PCB Anda.

Memilih Metode Fabrikasi

Persyaratan yang Anda tetapkan sebelumnya akan menentukan metode fabrikasi yang dibutuhkan PCB Anda. Beberapa faktor lain yang dapat mempengaruhi metode fabrikasi adalah kerangka waktu dan anggaran.

Tentukan Jenis Tes

Terakhir, Anda perlu memilih tes untuk PCB Anda. Ini penting untuk proses perakitan karena memastikan desain Anda standar.

Selain itu, produsen harus menguji fungsionalitas desain Anda sebelum disetujui.

Catatan:Anda dapat memilih pengujian yang berbeda untuk memastikan desain Anda memenuhi persyaratan standar.

Proses Perakitan untuk Papan Sirkuit Cetak Tertanam Komponen

Rakitan PCB

Menggunakan teknologi embedding untuk komponen Anda melibatkan pemasangan. Dan ada dua jenis yang dapat Anda gunakan:Jenis pemasangan lubang tembus dan bantalan Solder. Mari kita lihat lebih dekat:

Pemasangan Melalui Lubang

Dua proses terlibat dalam metode pemasangan melalui lubang:Pemasangan telanjang dan pemasangan chip. Untuk pemasangan telanjang, Anda akan menggunakan perekat konduktif atau opsi lubang berlapis. Selain itu, proses pemasangan chip menawarkan opsi serupa.

Pemasangan Pad Solder

Seperti pemasangan melalui lubang, bantalan solder melibatkan proses pemasangan telanjang dan chip. Tapi di situlah kesamaan berakhir. Metode telanjang dalam pemasangan bantalan solder melibatkan penggunaan flip-flop atau proses pemasangan kawat.

Dan Anda harus memilih proses yang ingin Anda gunakan sebelum menyematkan komponen apa pun ke dalam PCB Anda. Tetapi metode pemasangan chip melibatkan adopsi resin konduktif atau opsi penyolderan gelombang.

Prosedur Perakitan Komponen Tertanam di PCB

Memilih proses ikatan mati sangat penting saat menyematkan komponen mati kosong. Selain itu, Anda dapat menerapkan metode lain seperti gelombang ultrasonik dan ESC (Epoxy Encapsulated Solder Connection) jika komponen Anda adalah paket cetakan, PD, atau WLCSP.

Namun, jika Anda menggunakan pemasangan AD, sebaiknya gunakan solder dengan resin konduktif atau solder gelombang. Prosedur perakitan untuk komponen tertanam dengan bantalan meliputi:

1. Pertama, Anda perlu mengetahui prosedur desain dan teknologi yang berbeda sebelum menyematkan. Hasilnya, Anda akan mendapatkan kelayakan perangkat aktif dan penyematan SMD. Saat melakukannya, Anda perlu memperhatikan desain jejak Anda.

2. Mulai fabrikasi substrat berlapis ganda sebelum menambahkan lapisan pasta solder jika Anda bekerja dengan PCB berlapis ganda.

3. Pindah ke penyolderan gelombang dan rakitan IC sebelum tumpukan tengah dan pengisian insulasi. Terakhir, lakukan hot press di tumpukan lapisan atas.

Merakit komponen dalam rongga adalah hal yang rumit. Dan itu karena Anda mungkin menghadapi masalah yang dapat menyebabkan kekosongan solder yang tinggi. Namun, Anda dapat menggunakan alur kerja berikut untuk menghindari masalah tersebut, terutama selama pencetakan solder atau teknik penyolderan gelombang vakum:

Proses Alur Kerja

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Desain PCB Tertanam

Ada beberapa faktor yang perlu Anda pertimbangkan sebelum membangun sistem embedding. Mereka termasuk:

Ukuran PCB

Ukuran PCB Kecil dan Besar

PCB adalah faktor dominan yang mempengaruhi struktur desain Anda. Ukuran yang Anda pilih harus sesuai dengan komponen yang ingin Anda gunakan. Selain itu, memilih ukuran yang tepat akan memungkinkan penempatan yang benar dan menghindari panas berlebih.

Manajemen Termal

Jika Anda bekerja dengan aplikasi arus tinggi, akan ada masalah panas berlebih. Namun Anda dapat meningkatkan disipasi termal papan dengan meningkatkan ketebalan jejak atau membuat bidang tembaga.

Penempatan Komponen

Papan dengan Komponen yang Ditempatkan dengan Baik

Setiap desain PCB memerlukan beberapa aturan penempatan komponen. Jadi, untuk PCB tertanam, sebaiknya hindari menempatkan komponen yang lebih berat di dekat tepi. Sebaliknya, komponen tersebut harus berada di sisi PCB.

Selain itu, Anda tidak boleh mengelompokkan perangkat daya di satu area. Sebagai gantinya, distribusikan secara merata di papan Anda untuk mendapatkan pembuangan panas yang lebih baik.

Keuntungan dari PCB Tertanam

Berikut adalah beberapa manfaat yang dapat Anda nikmati dari PCB tertanam:

Peningkatan Pembuangan Panas

Sistem tertanam memiliki kemampuan pembuangan panas yang sangat baik dan dapat mencegah masalah panas berlebih.

Murah

PCB tertanam hemat biaya. Dan itu karena perangkat ini memiliki desain chip tunggal yang ringkas.

Parameter Desain Ketat

PCB tertanam memiliki parameter yang telah ditentukan sebelumnya. Namun, Anda dapat membuat beberapa penyesuaian dan penyesuaian agar sesuai dengan desain Anda. Tetapi Anda hanya dapat melakukan ini dalam bentuk ekstensi dan tambahan.

Tantangan dalam Desain Sistem Tertanam

Anda harus memperhatikan setiap tahap desain sistem tertanam. Jika tidak, Anda akan menghadapi beberapa tantangan. Meskipun Anda dapat dengan cepat memperbaiki desain sebelum diproduksi, cacat apa pun setelahnya dapat mengakibatkan pengerjaan ulang yang mahal.

Berikut adalah beberapa tantangan yang mungkin Anda hadapi dengan sistem tertanam:

• Tidak ada ruang permukaan untuk komponen lain
• Tantangan pengujian perangkat keras
• Tantangan pengemasan dan integrasi
• Emisi EMI
• Terlalu panas
• Konsumsi daya tinggi
• Ketidakmampuan untuk mempertahankan validitas

Pembulatan ke Atas

PCB Tertanam

PCB tertanam sangat serbaguna sehingga Anda dapat menggunakannya dalam berbagai aplikasi. Misalnya, Anda dapat menggunakannya dalam militer, elektronik konsumen, dan bahkan aplikasi luar angkasa.

Papan ini tidak diragukan lagi menawarkan fitur luar biasa yang membuatnya mampu menghasilkan kinerja dan kepadatan tinggi, meskipun ukurannya mini.

Selain itu, fitur ini memiliki komponen tertanam yang menghemat ruang permukaan untuk desain dan sistem yang lebih kompleks.

Meskipun ada beberapa tantangan, Anda dapat dengan mudah menghindarinya dengan merancang PCB secara hati-hati dan memastikan semuanya sudah benar sebelum mengirimkannya untuk produksi.

Pastikan untuk menghubungi kami jika Anda ingin membuat PCB tertanam. Kami akan dengan senang hati menawarkan layanan PCB terbaik.