Devre Kartı Bileşenleri için Nihai Kılavuz - Tip, Seçim ve Montaj

Devre Kartı Bileşenlerinin Türleri

Devre kartlarını karmaşıklık açısından farklılık gösteren çeşitli bileşenler oluşturur. İşte en yaygın devre kartı bileşenleri türlerine genel bir bakış:

1. Pasif Bileşenler

Amaç

Pasif bileşenler için üç amaç vardır:

• Bir devreden geçen akımın azaltılması, devrenin direncini artırır.
• Devre voltaj sınırlaması.
• Enerjinin bir elektrik alanı veya manyetik alan şeklinde depolanması.

Ortak Malzemeler

• Bakır
• Nikel
• Gümüş 
• Paladyum

Avantajlar

Pasif devre kartı bileşenlerinin avantajları aşağıdakileri içerir:

• Bunlar nispeten ucuzdur. 
• Hafif ve küçük boyutludur.
• Bir çip veya bir kart diğer bileşenlerle entegre olabilir.
• Düşük kayıpları nedeniyle pasif bileşenler, aktif cihazların aksine geniş bir frekans aralığında (10 Hz ila 100 kHz) kullanılabilir.

Uygulamalar

• Güç kaynakları: Redresörlerde, kondansatörlerde ve filtrelerde kullanılır.
• Ses amplifikatörleri: Filtrelerde, kapasitörlerde ve indüktörlerde kullanılır.
• Filtreler: İstenmeyen frekansları gidermek için kapasitörlerde, indüktörlerde ve dirençlerde kullanılır.
• Tıbbi cihazlar: Sensörlerde ve izleme ekipmanlarında kullanılır.
• Havacılık ve uzay teknolojisi: Sensörlerde, navigasyon sistemlerinde ve iletişim ekipmanlarında kullanılır.
• Endüstriyel otomasyon: Sensörlerde, anahtarlarda ve kontrol sistemlerinde kullanılır.

Yaygın Türler

En yaygın pasif bileşen türleri şunlardır:

• Dirençler İçlerinden akım geçtiğinde ısı veya direnç üreterek bir devre boyunca akım akışını sınırlamak için kullanılır.
• Kondansatörler Hava veya plastik gibi bir yalıtkanla ayrılmış iki iletken plaka üzerinde zıt bir yük oluşturarak elektrik enerjisini depolar.
• İndüktörler İçlerinden akım geçtiğinde kendi etraflarında bir elektromanyetik alan oluştururlar.

2. Aktif Bileşenler

Amaç

Bu cihazlar güçlendirir veya anahtar yüksek hızlarda elektrik sinyalleri. Elektrik akışını değiştirmenin yanı sıra, yollar arasında geçiş yapabilirler.

Ortak Malzemeler

Bir devre kartının aktif bileşenlerinde kullanılan malzemeler şunları içerir:

• Bakır folyo veya bakır kaplı laminat (Cu)
• Alüminyum iletkenler ya doğrudan alt tabakaya kaplanır ya da elektrokaplama kullanılarak kalın bir bakır tabakası ile basılır.
• Lehim maskesi Korozyonu ve kısa devreyi önlemek için açıkta kalan bakır izleri ve pedleri kaplamak için
• Aşındırma sırasında koruyucu film olarak ve lehimleme sırasında lehim maskesi olarak kullanılan fotorezist.

Avantajlar

Bunlar aktif bileşenlerin avantajlarından bazılarıdır:

• Pasif bileşenlerden daha küçük
• Diğer bileşenler için PCB üzerinde daha fazla alan bırakın.
• Düşük güç tüketir
• Enerji dönüşüm verimliliği yüksektir. Böylece dış kaynaklardan tükettiklerinden daha fazla enerjiyi elektriğe dönüştürebilirler.

Uygulamalar

Aşağıda devre kartının aktif bileşenlerinin uygulamaları yer almaktadır:

• Frekans kontrolü: Aktif bileşenler frekans kontrolünde önemli bir rol oynar. Bunun sonucunda cihaz belirli bir frekansta çalışır veya işlev görür.
• Amplifikasyon: Amplifikasyon aktif bileşenlerin bir başka uygulamasıdır. Bu, sinyalin genliğini artırdığı için gerçekleşir.
• Voltaj regülasyonu: Aktif bileşen devrelerinin bir başka uygulaması da voltaj regülasyonudur. Giriş gerilimindeki dalgalanmalardan bağımsız olarak çıkış geriliminin düzenlenmesine yardımcı olur.
• Anahtarlama işlemi: Anahtarlama işlemi, bir AC kaynağı (kaynak) boyunca bağlı kalan bir yükü açmak/kapatmak için kullandığımız aktif bileşen devrelerinin bir başka uygulamasıdır.

Yaygın Türler

Günümüzde birçok farklı türde aktif bileşen mevcuttur. Bazı örnekler şunlardır:

• Transistörler: Amplifikasyon ve anahtarlama için kullanılabilirler. Bir yayıcı, bir baz ve bir toplayıcı bir transistörü oluşturur.
• Diyotlar: Bunlar akımın sadece bir yönde akmasına izin verir. Üç ucu vardır (anot, katot ve kapı).

Entegre Devreler (IC'ler): Bu silikon çipler birden fazla transistör içerir. Çoğu bilgisayar bunları merkezi işlem birimini (CPU) kontrol etmek için kullanır.

3. Elektromekanik Bileşenler

Amaç

Bir devre kartında, elektromekanik bileşenler iki taraf arasında iletken yollar olarak işlev görür.

Ortak Malzemeler

Elektromekanik bileşenlerin üretiminde kullanılan birçok farklı malzeme vardır. İşte en yaygın olanlardan birkaçı:

• Metal alaşımları
• Plastikler
• Kauçuk ve elastomerler
• Cam

Avantajlar

Elektromekanik bileşenler aşağıdaki avantajlara sahiptir:

• Konumlandırma ve hız konusunda yüksek derecede hassasiyete sahiptir.
• Düşük gürültüye sahiptir.
• Uzun ömürlüdür ve bakım veya değiştirme gerektirmeden yıllarca dayanabilir.
• Kolayca kurulur ve hafiftir.

Uygulamalar

• Dönüştürücüler: Sensörler, mikrofonlar ve hoparlörler mekanik hareketi elektrik sinyallerine dönüştürmek için bu cihazları kullanır.
• Sensörler: Bu cihazlarla otomotiv, havacılık ve medikal gibi çeşitli uygulamalarda sıcaklık, basınç ve hareket ölçülebilir.
• Jeneratörler: Enerji santrallerinde, rüzgar türbinlerinde ve hidroelektrik santrallerinde bulunan elektromekanik jeneratörler mekanik enerjiyi elektriğe dönüştürür.

Yaygın Türler

Bazı türleri şunlardır:

• Röleler: Güç ve endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılan, düşük voltajlı bir devrenin yüksek voltajlı bir devreyi kontrol etmesini sağlayan cihazlar.
• Anahtarlar: Elektrik devrelerini bağlamak veya ayırmak için kullanılabilir ve basmalı düğme, geçiş, döner ve sürgülü anahtarlar içerir.
• Konektörler: İki veya daha fazla elektrik devresini bağlayın. USB, ses, video ve güç tipleri mevcuttur. Elektronik cihazlar bunlar olmadan düzgün çalışamaz.

Devre Kartı Bileşenleri Nasıl Seçilir?

Yapmanız gereken ilk şey devre kartınızın ne yapmasını istediğinize karar vermektir. Basit bir zamanlayıcı mı yoksa gelişmiş bir sensör mü yapıyorsunuz? 

Bu, ihtiyacınız olan bileşen türlerini daraltmanıza yardımcı olacaktır.

• İşlevsellik: Devre kartının gerekli işlevlerine uygun bileşenlerin seçilmesi.
• Boyut: Kartın fiziksel boyutlarına uyan bileşenleri seçin.
• Güç: Devrenin güç gereksinimlerini karşılayabilecek bileşenlerin seçilmesi.
• Kullanılabilirlik: İhtiyaç duyulan bileşenlerin kolayca erişilebilir ve stokta olmasını sağlamak.
• Maliyet: Bileşenlerin maliyetinin projenin genel bütçesi ile dengelenmesi.
• Güvenilirlik: Güvenilir olduğu ve uzun ömürlü olduğu bilinen bileşenleri seçin.
• Üreticinin İtibarı: Devre kartlarınız için parça seçerken, ne kadar süredir faaliyette olduklarına ve kaç ürünü başarıyla sevk ettiklerine bakın. Devre kartı bileşenleri konusunda güvenilir ve deneyimli bir üretici arayanlar için, Langir mükemmel bir seçenektir.  

Devre Kartı Tasarımı ve Yerleşimi

Farklı Komponent Tipleri ile Devre Kartı Yerleşimi için En İyi Uygulamalar

İşte farklı bileşen türlerine sahip devre kartı düzeni için bazı en iyi uygulamalar:

Pasif Bileşenler:

• Pasif bileşenleri bağlı oldukları IC veya konektörün yakınına yerleştirin.
• Filtreleme veya sinyal bağlama gibi grup pasif bileşenleri aynı işlev için kullanılır.

Aktif Bileşenler:

• Sinyal parazitini en aza indirmek için aktif bileşenleri devre kartının ortasına yerleştirin.
• Gürültüyü azaltmak için aktif devre kartı bileşenlerine yakın dekuplaj kapasitörleri kullanın.

Konektörler:

• Kolay erişim için konektörleri devre kartının kenarına yerleştirin.
• Doğru hizalamayı sağlamak için konektörleri tutarlı bir yönde yönlendirin.
• Paraziti önlemek için konektörler arasında uygun boşluk olduğundan emin olun.

Güç ve Toprak:

• Gürültüyü en aza indirmek için güç ve toprak için ayrı bir düzlem kullanın.
• Güç ve toprak hatları gerekli akımı karşılayacak kadar geniştir.

Yüksek Frekanslı Bileşenler:

• Yüksek frekanslı bileşenleri, parazitik kapasitans ve endüktansın etkisini en aza indirebilecekleri bir konuma yerleştirin.
• Sinyal kaybını en aza indirmek için yüksek frekanslı bileşenler için kısa hatlar kullanın.
• Sinyal parazitini en aza indirmek için özel bir toprak düzlemi kullanın.

Devre Kartı Montajı

Devre kartı montajı, çalışan bir elektronik cihaz yapmak için bir devre kartını elektronik bileşenlerle doldurmaktır. Süreç, bileşen seçimi, baskılı devre kartı (PCB) düzeni ve montaj işlemi dahil olmak üzere çeşitli adımları içerir.

Montaj Yöntemleri Türleri

Devre kartı montajının iki temel yöntemi vardır:

Açık delik

Yüzey montajlı

Montajdan Önce Bileşenlerin Test Edilmesi

Devre kartı bileşenlerinin montajdan önce test edilmesi, teknik özellikleri karşılamalarını ve düzgün çalışmalarını sağlar. Bu sürecin kullanılması, ürün arızasıyla sonuçlanabilecek maliyetli hataları önler.

Lehimleme Sırasında Termal Şoku Önleme

Lehimleme Teknikleri ve Montaj Ekipmanları

Lehimleme teknikleri ve ekipmanları arasında dalga lehimleme, yeniden akış lehimleme ve manuel lehimleme yer alır. Üretim hacmine ve lehimlenen bileşenlerin türüne bağlı olarak ekipman değişecektir.

Devre Kartı Bileşenlerinde Sorun Giderme

Devre kartı bileşenleri arıza, hasar, yanlış kurulum ve uyumluluk sorunları gibi çeşitli sorunlarla karşılaşabilir. Bu sorunların giderilmesi ve teşhis edilmesi, farklı bileşen türleri ve teşhis araçları hakkında bilgi sahibi olmayı gerektirir.

Devre Kartı Bileşenleri ile İlgili Yaygın Sorunlar

Devre kartları ve bileşenleri aşağıdaki sorunlara eğilimlidir:

• Başarısızlık: Aşırı gerilim, aşırı ısınma veya yanlış kullanım devre kartı bileşenlerinin arızalanmasına neden olabilir.
• Hasar: Bileşenler taşıma, montaj veya çalıştırma sırasında hasar görebilir ve devre kartı arızalarına neden olabilir.
• Yanlış kurulum: Yanlış kurulum nedeniyle kutupların ters çevrilmesi veya yanlış hizalama gibi sorunlar ortaya çıkabilir.
• Uyumluluk sorunları: Bazı devre kartı bileşenleri PCB veya diğer bileşenlerle uyumlu olmayabilir.

Farklı Bileşen Türlerinde Sorun Giderme ve Teşhis

Pasif ve aktif bileşenlerle ilgili sorunları gidermek için multimetreler, osiloskoplar ve mantık analizörleri dahil olmak üzere çeşitli tanılama araçları mevcuttur. Bu gibi araçlar, hatalı bileşenler veya bozuk izler gibi temel nedeni belirler.

Yeniden İşleme Teknikleri

Yeniden işleme teknikleri, bir PCB üzerindeki hasarlı bileşenlerin onarılmasını veya değiştirilmesini içerir. Teknikler arasında lehim sökme, sıcak hava yeniden işleme istasyonları ve lehimleme ütüleri bulunur. PCB'ye veya bileşenlere daha fazla zarar gelmesini önlemek için uygun yeniden işleme tekniklerini takip etmek çok önemlidir.

Devre Kartı Bileşenlerinin Geleceği

Otomasyon, minyatürleştirmeve yapay zeka (AI) devre kartı bileşenlerinde gelecekteki gelişmeleri etkileyecektir.

Daha karmaşık elektronik cihazlara olan talep arttıkça daha küçük, daha etkili elektronik bileşenlere ihtiyaç duyulmaktadır. Nanoteknoloji burada çok önemli bir rol oynamaktadır. Nanoteknoloji, nanometre (nm) veya metrenin milyarda biri cinsinden ölçülen malzemeler kullanır.

Nano ölçekli üretim tekniklerinin faydaları saymakla bitmez

• Performans ve verimlilikte daha küçük boyuta bağlı iyileştirmeler
• Daha az kusur nedeniyle geliştirilmiş dayanıklılık ve güvenilirlik
• Ve daha düşük enerji tüketimi.

YZ sistemleri ulaşım, sağlık ve diğer sektörlerde kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Son birkaç yıldır, yapay zeka tabanlı sistemler, insan müdahalesi gerektirmeden görüntü tanımlama, nesne tanıma, konuşma tanıma ve çeviri gibi sofistike görevler için giderek daha fazla kullanılmaktadır. İnsanların anlayamadığı kalıpları tanımlayarak muazzam veri kümelerine ilişkin içgörüler sunar.

Minyatürleştirme trendi sayesinde ekipman boyutları küçülüyor, ancak performans her zamankinden daha hızlı artıyor. Bu eğilim sayesinde üreticiler artık mümkün olan en düşük maliyetle yüksek performanslı ürünler üretebiliyor.

Sonuç 

Devre kartı bileşenlerini başarıyla çalıştırmak için doğru bileşen seçimi, tasarımı ve montajı çok önemlidir. Devre kartlarınızın bu gereksinimleri karşıladığından emin olmak için Langir gibi saygın ve deneyimli bir sağlayıcıya danışmanız çok önemlidir.

Pano anahtarları, kontrol panoları ve devre koruma alanlarındaki uzmanlıklarıyla, Langir devre kartı geliştirme sürecinin her aşamasında size yardımcı olabilir. 

Sorgunuzu şimdi gönderin