Trong quá trình thiết kế và sản xuất mạch in PCB (Printed Circuit Board), việc hiểu rõ các thuật ngữ kỹ thuật là điều vô cùng quan trọng. Những khái niệm như DRC, Pad, Via, Trace hay Panel không chỉ giúp kỹ sư thiết kế PCB chính xác hơn mà còn hỗ trợ quá trình gia công và lắp ráp linh kiện đạt hiệu quả cao. Trong chuỗi bài viết PCB Cơ Bản, ELECFARM sẽ giới thiệu các thuật ngữ cơ bản thường gặp trong thiết kế mạch in PCB, giúp người mới bắt đầu dễ dàng tiếp cận và nâng cao kiến thức chuyên môn.

DRC (Design Rule Check)

DRC (Design Rule Check) là chức năng kiểm tra quy tắc thiết kế trên mạch in PCB sau khi hoàn thành sơ đồ bố trí. Công cụ này giúp phát hiện các lỗi không thể kiểm tra triệt để bằng mắt thường như:

• Hở mạch (Unconnected Net)
• Ngắn mạch (Short Circuit)
• Linh kiện chồng lấn lên nhau
• Khoảng cách giữa các đường mạch không đạt tiêu chuẩn

Nhờ DRC, kỹ sư có thể giảm thiểu lỗi trước khi gửi file đi sản xuất PCB.

Annular Ring

Annular Ring là vòng đồng bao quanh lỗ khoan trên mạch in PCB. Đây có thể là lỗ chân linh kiện hoặc lỗ via.

Vai trò của annular ring:

• Tăng độ bám dính của lớp đồng.
• Đảm bảo kết nối điện ổn định.
• Hỗ trợ quá trình hàn linh kiện.

Drill (Lỗ Khoan PCB)

Drill là các lỗ khoan được tạo trên mạch in PCB thường đi kèm với Pad và Via, đôi khi đóng vai trò cơ khí trên mạch dùng để bắt vít, định vị connector. Do đó, chúng thường xuất hiện tại:

• Chân linh kiện xuyên lỗ (Through Hole)
• Via kết nối nhiều lớp
• Lỗ bắt vít
• Lỗ định vị cơ khí

Kích thước lỗ khoan PCB được xác định từ giai đoạn thiết kế để phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.

Pad Trên Mạch In PCB

Pad là phần kim loại được để hở trên lớp Solder Mask nhằm tạo điểm hàn cho linh kiện.

Các loại pad phổ biến:

Pad Through Hole

Pad dành cho linh kiện cắm xuyên lỗ, bao gồm:

• Lỗ khoan (Drill)
• Vòng đồng (Annular Ring)

Pad SMD

Pad dành cho linh kiện dán bề mặt (Surface Mount Device – SMD), không có lỗ khoan.

Đối với một số mạch có chức năng đặc biệt như cao tần hoặc anten, pad có thể được mạ vàng hoặc phủ thiếc nhằm tăng chất lượng tiếp xúc.

Finger PCB

Finger là dạng pad đặc biệt được bố trí ở mép của mạch in PCB nhằm kết nối với bo mạch hoặc đầu nối khác.

Finger thường xuất hiện trên:

• RAM máy tính
• Card mở rộng PCIe
• Card điều khiển công nghiệp
• Thiết bị nhúng

Để tăng độ bền, Finger thường được mạ vàng cứng (Hard Gold).

Trace (Đường Mạch PCB)

Trace là các đường dẫn điện dùng để kết nối linh kiện trên mạch in PCB. Trong trường hợp đặc biệt, Trace có thể đóng vai trò là anten trên mạch.

Tùy theo ứng dụng, trace có thể:

• Truyền tín hiệu số
• Truyền tín hiệu tương tự
• Cấp nguồn
• Hoạt động như anten RF

Việc tính toán chiều rộng và chiều dài Trace là yếu tố quan trọng trong thiết kế PCB tốc độ cao.

Via Trên PCB

Via là lỗ kết nối điện giữa các lớp đồng khác nhau của mạch in PCB.

Một số loại via phổ biến:

• Through Via
• Blind Via
• Buried Via
• Micro Via

Via giúp tối ưu không gian đi dây trên các PCB nhiều lớp.

Slot Trên Mạch In PCB

Slot là phần được khoét trên PCB nhưng không phải dạng lỗ tròn. Slot trên mạch in có tác dụng khác nhau tùy vào thiết kế. Các tác dụng phổ biến:

• Cách ly điện
• Tăng khoảng cách an toàn
• Đáp ứng yêu cầu cơ khí
• Hỗ trợ quá trình lắp ráp

Panel PCB

Panel PCB là tập hợp nhiều bo mạch nhỏ được ghép trên cùng một bảng lớn và có thể được tách ra dễ dàng nhờ V-score hoặc Mouse Bits.

Nhà sản xuất sắp xếp các mạch nhỏ lên một panel để thuận tiện và tiết kiệm cho quá trình chế tạo mạch in và lắp ráp linh kiện. Sau khi hoàn tất gia công, các bo mạch sẽ được tách ra khỏi panel.

V-Score

V-Score là phương pháp tạo rãnh cắt trên mạch in PCB để dễ dàng tách các bo mạch khỏi panel.

Trên thực tế, đường V-score là một đường cắt sẵn những chưa đứt hẳn, phù hợp cho các bo mạch có cạnh thẳng.

Mouse Bites

Mouse Bites (vết chuột gặm) là kỹ thuật phân tách PCB bằng cách kết hợp các lỗ khoan nhỏ với slot. Mouse Bites có chức năng tương tự V-score nhưng thích hợp với PCB có hình dạng phức tạp.

Sau khi gia công xong ta có thể dễ dàng tách phần mép mạch thừa.

Sau khi tách, mép PCB sẽ xuất hiện các dấu vết giống như bị chuột cắn, đây cũng là lý do kỹ thuật này được gọi là Mouse Bites.

Lời Kết

Việc nắm vững các thuật ngữ cơ bản trong thiết kế mạch in PCB là bước đầu tiên giúp kỹ sư điện tử thiết kế sản phẩm chính xác và chuyên nghiệp hơn. Các khái niệm như DRC, Pad, Via, Trace, Panel hay Mouse Bites đều đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế, sản xuất và lắp ráp PCB. Hiểu rõ những thuật ngữ này sẽ giúp tối ưu chất lượng sản phẩm cũng như giảm thiểu lỗi trong quá trình chế tạo.