Печатна платка (PCBS) are boards used as substrates in most electronic devices – both as physical supports and as wiring areas for surface mount and socket assemblies. PCBS are usually made of fiberglass, composite epoxy resin, or other composite materials.

Въведение тип печатна платка

Most PCBS for simple electronic devices are simple and consist of only a single layer. По -сложният хардуер като компютърни графични карти или дънни платки може да има няколко слоя, понякога до 12.

Although PCBS are usually associated with computers, they can be found in many other electronic devices, such as televisions, radios, digital cameras and cell phones. Освен че се използват в потребителската електроника и компютри, различни видове PCBS се използват в редица други области, включително:

• Medical equipment. Сега електрониката е по -плътна и консумира по -малко енергия от предишните продукти, така че могат да бъдат тествани нови и вълнуващи медицински технологии. Most medical devices use high-density PCBS for creating the smallest and most dense designs. Това помага да се облекчат някои от уникалните ограничения, свързани с разработването на устройства за използване в медицинската област поради необходимостта от малки размери и леко тегло. PCBS навлиза във всичко-от малки устройства (като пейсмейкъри) до големи (като рентгеново оборудване или CAT скенери).

• Industrial machinery. PCBS обикновено се използват в промишлени машини с висока мощност. Thick copper PCBS can be used where current one-ounce copper PCBS do not meet requirements. По-дебелите медни PCBS са полезни в случаите, включително контролери на двигатели, зарядни устройства за батерии с голям ток и тестери за промишлено натоварване.

• lighting. Because LED-based lighting solutions are popular because of their low power consumption and high efficiency, so are the aluminum backplane PCBS used to make them. Тези PCBS служат като радиатори и позволяват по -високи нива на пренос на топлина от стандартните PCBS. These same aluminum backboard PCBS form the basis of high lumen LED applications and basic lighting solutions.

• Automotive and aerospace industries. The automotive and aerospace industries use flexible PCBS designed to withstand the high vibration environments common in both fields. В зависимост от спецификацията и дизайна, те могат да бъдат и много леки, което е необходимо за производството на части в транспортната индустрия. They can also fit into tight Spaces that may exist in these applications, such as inside the dashboard or behind the instruments on the dashboard.

Има много видове печатни платки, всяка със свои уникални производствени спецификации, видове материали и приложения: еднослойна печатна платка, двуслойна печатна платка, многослойна печатна платка, твърда печатна платка, гъвкава печатна платка, твърда гъвкава печатна платка, високочестотна печатна платка, алуминиев гръб Печатни платки.

Еднослойна печатна платка

Единична или едностранна печатна платка е печатна платка или субстрат, направен от единична основа. One side of the substrate is coated with a thin metal layer. Copper is the most common coating because of its good electrical conductivity. Once a copper-based coating is applied, a protective welding mask is usually used, followed by the use of all elements on the last screen printing plate.

Въведение тип печатна платка

Single-layer/single-side PCBS are easy to design and manufacture because they weld the various circuits and components on only one side. This ubiquity means they can be purchased at low cost, especially for high-volume orders. Евтините модели с голям капацитет означават, че те обикновено се използват в различни приложения, включително калкулатори, камери, радио и стерео оборудване, твърдотелни устройства, принтери и захранвания.

Double-layer printed circuit board

The substrate material for a double – or double-sided printed circuit board has a thin layer of conductive metal, such as copper, applied to both sides of the board. Отворите, пробити през платката, позволяват вериги от едната страна на платката да се свързват с вериги от другата страна.

Въведение тип печатна платка

Components of a circuit and a double-layer PCB board are usually connected in one of two ways: using a through-hole or using a surface mount. A through-hole connection means that small wires called leads are fed through the hole, with each end of the leads welded to the right-hand component.

PCBS за повърхностен монтаж не може да използва проводници като съединители. Instead, many of the small leads are welded directly to the board, meaning that the board itself is used as a wiring surface for the different components. Това позволява веригата да бъде завършена с по-малко място, освобождавайки място, за да може платката да изпълнява повече функции, често по-бързи и с по-малко тегло, отколкото би позволила платката с отвори.

Double side PCBS are commonly used in applications that require intermediate levels of circuit complexity, such as industrial controls, power supplies, instrumentation, HVAC systems, LED lighting, car dashboards, amplifiers, and vending machines.

Многослойна печатна платка

Multi-layer PCB consists of a series of three or more layers of double-layer PCBS. These plates are then held together with special glue and clamped between the insulation pieces to ensure that excess heat does not melt any of the components. Multi-layer PCBS come in a variety of sizes, as small as four layers or as large as ten or twelve. The largest multilayer PCB ever built is 50 layers thick.

Въведение тип печатна платка

For multilayer printed circuit boards, designers can produce very thick, complex designs suitable for a variety of complex electrical tasks. Beneficial applications for multilayer PCBS include file servers, data storage, GPS technology, satellite systems, weather analysis and medical devices.

Твърда платка

Rigid printed circuit boards are printed circuit boards made of a strong substrate material that prevents the board from twisting. Probably the most common example of a rigid PCB is a computer motherboard. The motherboard is a multi-layer PCB designed to distribute power from the power supply while allowing all parts of the computer to communicate with each other, such as the CPU, GPU and RAM.

Rigid PCB composition is perhaps the largest number of PCBS manufactured. These PCBS can be used anywhere the PCB itself needs to be set to a shape and remain so for the rest of the life of the device. Твърдите PCBS могат да бъдат прости еднослойни PCBS или 8-слоеви или 10-слоеви PCBS.

Въведение тип печатна платка

All rigid PCBS have single, double, or multilayer structures, so they share the same application.

Гъвкава печатна платка

За разлика от твърдите PCBS, които използват незалепващи материали като стъклени влакна, гъвкавите PCBS са направени от материали, които могат да се огъват и преместват, като пластмаса. Similar to rigid PCBS, flexible PCBS come in single, double, or multi-layer formats. Because they need to be printed on flexible materials, they tend to be more expensive to manufacture.

Въведение тип печатна платка

Все пак гъвкавите PCBS предлагат много предимства пред твърдите PCBS. The most striking of these advantages is their flexibility. Това означава, че те могат да се сгъват около ръбовете и да се навиват около ъглите. Their flexibility saves on cost and weight by using a single flexible PCB to cover areas that might need multiple rigid PCBS.

Гъвкавият PCBS може също да се използва в области, които могат да бъдат засегнати от множество твърди PCBS. Environmental hazards. За тази цел те се произвеждат само от материали, които могат да бъдат водоустойчиви, удароустойчиви, устойчиви на корозия или високотемпературно масло-опция, която традиционният твърд PCBS може да няма.

Гъвкава твърда печатна платка

When it comes to the two most important overall PCBS, flexible rigid PCBS combine the best of both. The flexible rigid board is composed of multiple flexible PCB layers attached to multiple rigid PCB layers.

Гъвкавите твърди PCBS имат много предимства пред използването на твърди или гъвкави PCBS само в определени приложения. Например, твърдо-гъвкавите плочи имат по-малък брой части от традиционните твърди или гъвкави плочи, тъй като опциите за окабеляване и за двете могат да бъдат комбинирани в една плоча. Combining rigid and flexible boards into a single rigid-flexible board also allows for a more streamlined design that reduces overall board size and package weight.

Въведение тип печатна платка

Гъвкавите твърди PCBS най -често се срещат в приложения, където пространството или теглото са от най -голямо значение, включително мобилни телефони, цифрови фотоапарати, пейсмейкъри и автомобили.

High-frequency PCB

Hf PCBS се отнасят за общи елементи на дизайна на печатни платки, а не за конструкция на печатни платки, както в предишните модели. Hf PCBS are circuit boards designed to transmit signals in excess of 1 gigahertz.

Въведение тип печатна платка

Hf PCB materials typically include FR4 grade glass fiber reinforced epoxy laminate, polyphenylene ether (PPO) resin and teflon. Teflon is one of the most expensive options because of its small and stable dielectric constant, small dielectric loss and overall low water absorption.

Many aspects of the PCB board and its corresponding type of PCB connector need to be considered when selecting high frequency, including dielectric constant (DK), dissipation, loss, and dielectric thickness.

Най -важният от тях е Dk на въпросния материал. Материали с голяма вероятност за промяна на диелектричната константа често предизвикват промени в импеданса, които нарушават хармониците, които съставляват цифровия сигнал, и водят до цялостна загуба на целостта на цифровия сигнал – фактор, който hf PCBS е предназначен да предотврати.

Other considerations when choosing the type of circuit board and PC connector to use when designing hf PCBS include:

• Dielectric loss (DF), which affects the quality of signal transmission. Small dielectric loss may result in a small amount of signal waste.

• Thermal expansion. Ако материалите, използвани за изграждане на печатни платки, като медно фолио, имат различни скорости на термично разширение, материалите могат да се отделят един от друг поради температурни промени.

• Water absorption. High water intake can affect the dielectric constant and dielectric loss of a PCB, especially when used in wet environments.

• Other resistors. Materials used to construct HF PCBS shall be rated as required for heat resistance, impact resistance and hazardous chemicals.

Aluminum backing PCB

The design of an aluminum backed PCB is roughly the same as that of a copper backed PCB. Въпреки това, вместо да се използва фибростъкло, което е често срещано в повечето типове печатни платки, алуминиевата задна платка PCBS използва алуминиеви или медни основи.

Въведение тип печатна платка

The aluminum backing is lined with insulation and is designed to have low thermal resistance, meaning less heat is transferred from the insulation to the backing. Once insulation is applied, layers of copper circuit from 1 ounce to 10 inches thick are applied.

Aluminum backed PCBS have a number of advantages over fiberglass backed PCBS, including:

• Low cost. Алуминият е един от най -разпространените метали на Земята, съставлявайки 8.23% от земното тегло. Добивът на алуминий е лесен и евтин, което спомага за намаляване на разходите в производствения процес. В резултат на това е по -евтино да се правят продукти от алуминий.

• опазване на околната среда. Алуминият е нетоксичен и се рециклира лесно. Изработването на печатни платки от алуминий също е добър начин за пестене на енергия, тъй като е лесно да се сглоби.

• heat dissipation. Алуминият е един от най -добрите материали, които могат да се използват за разсейване на топлината от ключови компоненти на платката. It does not radiate heat to the rest of the plate, but to the open air. Алуминиевите PCBS се охлаждат по -бързо от медните PCBS със същия размер.

• Устойчивост на материала. Алуминият е по -издръжлив от материали като фибростъкло или керамика и е особено добър за тестове с падане. Използването на по -здрави основи помага за намаляване на щетите по време на производството, транспортирането и монтажа.

Всички тези предимства правят алуминиевата PCBS отличен избор за приложения, изискващи висока изходна мощност при много строги допустими отклонения, включително фарове за автомобили, автомобилно осветление, захранвания, контролери на двигатели и вериги с висок ток.

В допълнение към техните основни области на употреба, PCBS с алуминиева основа може да се използва и там, където се изисква висока степен на механична стабилност или където печатната платка може да издържи на високи нива на механично напрежение. They are less susceptible to thermal expansion than fiberglass panels, which means that other materials on the board, such as copper foil and insulation, are less likely to peel off, further extending the life of the product.

През годините PCBS еволюира от прости еднослойни PCBS като калкулатори за електронни устройства до по-сложни системи като високочестотен тефлонов дизайн. PCBS са намерили своя път в почти всяка индустрия на земята, от проста електроника като осветителни решения до по -сложни индустрии като медицинска или космическа технология.

Развитието на PCBS също е довело до разработването на PCB строителни материали: вече не само PCBS, изработени от медно фолио, подкрепено от фибростъкло. Новите строителни материали включват алуминий, тефлон и дори огъваеми пластмаси. Огъваемите пластмаси и по-специално алуминият са улеснили създаването на продукти като твърда гъвкава и подплатена с алуминий PCBS за решаване на общи проблеми, свързани с много индустрии.