Printkort (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 er normalt lavet af glasfiber, komposit epoxyharpiks eller andre kompositmaterialer.

PCB -type introduktion

De fleste PCBS til simple elektroniske enheder er enkle og består kun af et enkelt lag. Mere kompleks hardware såsom computergrafikkort eller bundkort kan have flere lag, nogle gange så mange som 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. Ud over at blive brugt i forbrugerelektronik og computere, bruges forskellige typer PCBS på en række andre områder, herunder:

• Medicinsk udstyr. Elektronik er nu mere tæt og forbruger mindre strøm end tidligere produkter, så nye og spændende medicinske teknologier kan testes. Most medical devices use high-density PCBS for creating the smallest and most dense designs. Dette hjælper med at afhjælpe nogle af de unikke begrænsninger, der er forbundet med at udvikle apparater til brug på det medicinske område på grund af behovet for lille størrelse og let vægt. PCBS har gjort indhug i alt fra små enheder (f.eks. Pacemakere) til store (f.eks. Røntgenudstyr eller CAT-scannere).

• Industrielle maskiner. PCBS bruges almindeligvis i industrimaskiner med høj effekt. Tyk kobber PCBS kan bruges, hvor nuværende en-ounce kobber PCBS ikke opfylder kravene. Tykkere kobber-PCBS er fordelagtige i tilfælde, herunder motorstyringer, højstrøms batteriopladere og industrielle belastningstestere.

• belysning. Fordi LED-baserede belysningsløsninger er populære på grund af deres lave strømforbrug og høje effektivitet, er PCBS, der bruges til fremstilling af aluminium, også brugt. Disse PCBS fungerer som radiatorer og giver mulighed for højere varmeoverførselsniveauer end standard PCBS. These same aluminum backboard PCBS form the basis of high lumen LED applications and basic lighting solutions.

• Bil- og rumfartsindustrien. Bil- og rumfartsindustrien anvender fleksibel PCBS designet til at modstå de højvibrationsmiljøer, der er almindelige på begge områder. Afhængigt af specifikation og design kan de også være meget lette, hvilket er nødvendigt for fremstilling af dele i transportindustrien. 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.

Der er mange typer PCB-plader, hver med sine egne unikke fremstillingsspecifikationer, materialetyper og anvendelser: enkeltlags-printkort, dobbeltlags-printkort, flerlags-printkort, stift printkort, fleksibelt printkort, stift fleksibelt printkort, højfrekvent printkort, aluminiumsbagside PCB.

Et enkelt lag PCB

Enkelt-eller enkeltsidet PCB er et PCB eller substrat fremstillet af et enkelt substrat. Den ene side af substratet er belagt med et tyndt metallag. Kobber er den mest almindelige belægning på grund af dets gode elektriske ledningsevne. 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.

PCB -type introduktion

Enkeltlags/enkeltsidet PCBS er lette at designe og fremstille, fordi de svejser de forskellige kredsløb og komponenter på kun den ene side. Denne allestedsnærværende betyder, at de kan købes til lave omkostninger, især for ordrer med store mængder. Lavprismodeller med høj kapacitet betyder, at de ofte bruges i en række forskellige applikationer, herunder lommeregnere, kameraer, radioer og stereoudstyr, solid-state-drev, printere og strømforsyninger.

Double-layer printed circuit board

Substratmaterialet til et dobbelt-eller dobbeltsidet printkort har et tyndt lag af ledende metal, såsom kobber, påført på begge sider af brættet. Huller boret gennem tavlen tillader kredsløb på den ene side af brættet at forbinde til kredsløb på den anden side.

PCB -type introduktion

Komponenter i et kredsløb og et dobbeltlags printkort er normalt forbundet på en af ​​to måder: ved hjælp af et gennemgående hul eller ved hjælp af en overflademontering. 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.

Overflademonteret PCBS kan ikke bruge ledninger som stik. 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. Dette gør det muligt for kredsløbet at blive afsluttet med mindre plads, frigøre plads for at gøre det muligt for kortet at udføre flere funktioner, ofte hurtigere og veje mindre end det gennemgående hulkort ville tillade.

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.

Flerlags printkort

Flerlags PCB består af en serie med tre eller flere lag dobbeltlags 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. Den største flerlags PCB, der nogensinde er bygget, er 50 lag tyk.

PCB -type introduktion

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.

Stiv PCB

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.

Stiv PCB -sammensætning er måske det største antal PCBS fremstillet. 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. Stiv PCBS kan være enkel enkeltlags PCBS eller 8-lags eller 10-lags PCBS.

PCB -type introduktion

Alle stive PCBS har enkelt-, dobbelt- eller flerlagsstrukturer, så de deler den samme applikation.

Fleksibelt PCB

I modsætning til stive PCBS, der bruger non-stick materialer som glasfiber, er fleksibel PCBS lavet af materialer, der kan bukkes og flyttes, såsom plast. Similar to rigid PCBS, flexible PCBS come in single, double, or multi-layer formats. Fordi de skal udskrives på fleksible materialer, har de en tendens til at være dyrere at fremstille.

PCB -type introduktion

Alligevel tilbyder fleksibel PCBS mange fordele i forhold til stiv PCBS. The most striking of these advantages is their flexibility. Det betyder, at de kan foldes rundt om kanterne og vikles rundt om hjørnerne. Deres fleksibilitet sparer omkostninger og vægt ved at bruge et enkelt fleksibelt printkort til at dække områder, der kan have brug for flere stive PCBS.

Fleksibel PCBS kan også bruges i områder, der kan blive påvirket af flere stive PCBS. Miljøfarer. Til dette formål fremstilles de kun af materialer, der kan være vandtætte, stødsikre, korrosionsbestandige eller olie ved høj temperatur-en mulighed, som traditionel stiv PCBS muligvis ikke har.

Fleksibel stiv PCB

When it comes to the two most important overall PCBS, flexible rigid PCBS combine the best of both. Det fleksible stive bræt består af flere fleksible PCB -lag, der er fastgjort til flere stive PCB -lag.

Fleksibel stiv PCBS har mange fordele i forhold til at bruge stiv eller fleksibel PCBS kun i visse applikationer. For eksempel har stive-fleksible plader et mindre antal dele end traditionelle stive eller fleksible plader, fordi ledningsmulighederne for begge kan kombineres til en enkelt plade. 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.

PCB -type introduktion

Fleksibel stiv PCBS findes oftest i applikationer, hvor plads eller vægt er den største bekymring, herunder mobiltelefoner, digitale kameraer, pacemakere og biler.

Højfrekvent printkort

Hf PCBS refererer til generelle PCB -designelementer frem for PCB -konstruktion som i tidligere modeller. Hf PCBS er printkort designet til at transmittere signaler på over 1 gigahertz.

PCB -type introduktion

Hf PCB -materialer inkluderer typisk glasfiberforstærket epoxylaminat af FR4 -kvalitet, polyphenylenether (PPO) harpiks og teflon. Teflon er en af ​​de dyreste muligheder på grund af dens lille og stabile dielektriske konstant, lille dielektriske tab og generelle lave vandabsorption.

Mange aspekter af printkortet og dets tilsvarende type PCB -stik skal overvejes, når der vælges højfrekvens, herunder dielektrisk konstant (DK), spredning, tab og dielektrisk tykkelse.

Den vigtigste af disse er Dk af det pågældende materiale. Materialer med stor sandsynlighed for dielektrisk konstant ændring frembringer ofte impedansændringer, der forstyrrer de harmoniske, der udgør det digitale signal og fører til et samlet tab af digital signalintegritet – en faktor, som hf PCBS er designet til at forhindre.

Andre overvejelser ved valg af printkort og pc -stik, der skal bruges ved design af hf PCBS, omfatter:

• Dielektrisk tab (DF), som påvirker kvaliteten af ​​signaloverførsel. Lille dielektrisk tab kan resultere i en lille mængde signalspild.

• Thermal expansion. Hvis de materialer, der bruges til at bygge PCB, såsom kobberfolie, har forskellige termiske ekspansionshastigheder, kan materialerne adskilles fra hinanden på grund af temperaturændringer.

• Vandabsorbering. Højt vandindtag kan påvirke den dielektriske konstant og dielektriske tab af et PCB, især når det bruges i våde miljøer.

• Andre modstande. Materialer, der bruges til at konstruere HF PCBS, skal klassificeres efter behov for varmebestandighed, slagfasthed og farlige kemikalier.

Aluminium understøtning PCB

Designet af et PCB med aluminiumsbaggrund er nogenlunde det samme som for et kobberbaseret PCB. Men i stedet for at bruge glasfiber, som er almindeligt i de fleste PCB -pladetyper, bruger PCBS i aluminiumsplade aluminium eller kobbersubstrater.

PCB -type introduktion

Aluminiumsbeklædningen er beklædt med isolering og er designet til at have lav termisk modstand, hvilket betyder, at mindre varme overføres fra isoleringen til bagsiden. Når isolering er påført, påføres lag af kobberkredsløb fra 1 ounce til 10 inches tyk.

Aluminiumsunderstøttet PCBS har en række fordele i forhold til glasfiberunderstøttet PCBS, herunder:

• Lavpris. Aluminium er et af de mest rigelige metaller på Jorden og tegner sig for 8.23% af jordens vægt. Minedrift af aluminium er let og billigt, hvilket hjælper med at reducere omkostningerne i fremstillingsprocessen. Som et resultat er det billigere at lave produkter af aluminium.

• miljøbeskyttelse. Aluminium er giftfri og let at genbruge. At lave printkort af aluminium er også en god måde at spare energi på, fordi det er let at samle.

• varmeafledning. Aluminium er et af de bedste materialer, der kan bruges til at sprede varme fra nøglekomponenter i et printkort. Det udstråler ikke varme til resten af ​​pladen, men til det fri. Aluminium PCBS køler hurtigere end kobber PCBS af samme størrelse.

• Materialets holdbarhed. Aluminium er mere holdbart end materialer som glasfiber eller keramik og er særligt godt til faldtest. Brug af stærkere underlag hjælper med at reducere skader under fremstilling, transport og installation.

Alle disse fordele gør aluminium PCBS til et glimrende valg til applikationer, der kræver høj udgangseffekt inden for meget snævre tolerancer, herunder trafiklygter, bilbelysning, strømforsyninger, motorstyringer og højstrømskredsløb.

Ud over deres primære anvendelsesområder kan PCBS med aluminium understøttes også, hvor der kræves en høj grad af mekanisk stabilitet, eller hvor printkortet kan modstå høje mekaniske belastninger. De er mindre modtagelige for termisk ekspansion end glasfiberpaneler, hvilket betyder, at andre materialer på brættet, såsom kobberfolie og isolering, er mindre tilbøjelige til at skrælle af og forlænge produktets levetid yderligere.

I årenes løb har PCBS udviklet sig fra simple enkeltlags PCBS såsom lommeregnere til elektroniske enheder til mere komplekse systemer såsom højfrekvente Teflon-designs. PCBS har fundet vej til næsten alle brancher på jorden, fra simpel elektronik som belysningsløsninger til mere komplekse industrier som medicinsk eller rumfartsteknologi.

Udviklingen af ​​PCBS har også ført til udviklingen af ​​PCB -byggematerialer: ikke længere kun PCBS lavet af kobberfolie understøttet af glasfiber. Nye byggematerialer omfatter aluminium, teflon og endda bøjelig plast. Især bøjelig plast og aluminium har lettet oprettelsen af ​​produkter såsom stift-fleksibel og aluminium-støttet PCBS for at løse fælles problemer forbundet med mange industrier.