El placa de circuito impreso (PCB) es una base física o una plataforma en la que se pueden soldar componentes electrónicos. Las trazas de cobre conectan estos componentes entre sí, lo que permite que la placa de circuito impreso (PCB) realice sus funciones de la manera diseñada.

La placa de circuito impreso es el núcleo del dispositivo electrónico. Puede ser de cualquier forma y tamaño, dependiendo de la aplicación del dispositivo electrónico. El sustrato / material de sustrato más común para PCB es FR-4. Los PCB basados ​​en FR-4 se encuentran comúnmente en muchos dispositivos electrónicos y su fabricación es común. En comparación con las placas de circuito impreso multicapa, las placas de circuito impreso de una o dos caras son más fáciles de fabricar.

FR-4 PCB is made of glass fiber and epoxy resin combined with laminated copper cladding. Some of the main examples of complex multi-layer (up to 12 layers) PCBs are computer graphics cards, motherboards, microprocessor boards, FPGAs, CPLDs, hard drives, RF LNAs, satellite communications antenna feeds, switch mode power supplies, Android phones, etc. There are many examples where simple single-layer and double-layer PCBs are used, such as CRT TVs, analog oscilloscopes, handheld calculators, computer mice, and FM radio circuits.

Application of PCB:

1. Equipo médico:

El avance actual de la ciencia médica se debe enteramente al rápido crecimiento de la industria electrónica. Es una PCB electrónica separada basada. Estos PCB son generalmente densos y tienen un factor de forma pequeño. Denso significa que los componentes SMT más pequeños se colocan en una PCB de menor tamaño. Estos dispositivos médicos son más pequeños, fáciles de transportar, livianos y fáciles de operar.

2. Industrial equipment.

PCBs are also widely used in manufacturing, factories, and looming factories. These industries have high-power machinery and equipment that are driven by circuits that operate at high power and require high currents. For this reason, a thick copper layer is laminated on the PCB, which is different from complex electronic PCBs, which can draw currents as high as 100 amperes. This is particularly important in applications such as arc welding, large servo motor drives, lead-acid battery chargers, military industry, and clothing cotton vague machines.

3. illumination.

In terms of lighting, the world is moving in the direction of energy-saving solutions. These halogen bulbs are rarely found now, but now we see LED lights and high-intensity LEDs around. These small LEDs provide high-brightness light and are mounted on PCBs based on aluminum substrates. Aluminum has the property of absorbing heat and dissipating it in the air. Therefore, due to high power, these aluminum PCBs are usually used in LED lamp circuits for medium and high power LED circuits.

4. Automotive and aerospace industries.

Another application of PCB is the automotive and aerospace industries. The common factor here is the reverberation generated by the movement of airplanes or cars. Therefore, in order to satisfy these high-force vibrations, the PCB becomes flexible. Therefore, a kind of PCB called Flex PCB is used. The flexible PCB can withstand high vibration and is light in weight, which can reduce the total weight of the spacecraft. These flexible PCBs can also be adjusted in a narrow space, which is also a great advantage. These flexible PCBs are used as connectors, interfaces, and can be assembled in a compact space, such as behind the panel, under the dashboard, etc. A combination of rigid and flexible PCB is also used.

Tipo de PCB:

Las placas de circuito impreso (PCB) se dividen en 8 categorías. Son

PCB de una cara:

Los componentes de una placa de circuito impreso de una cara solo se montan en un lado y el otro lado se utiliza para cables de cobre. Se aplica una capa delgada de lámina de cobre a un lado del sustrato RF-4 y luego se aplica una máscara de soldadura para proporcionar aislamiento. Finalmente, la serigrafía se utiliza para proporcionar información de marcado para componentes como C1 y R1 en la PCB. Estos PCB de una sola capa son muy fáciles de diseñar y fabricar a gran escala, la demanda del mercado es grande y también son muy baratos de comprar. Muy utilizado en productos para el hogar, como exprimidores / licuadoras, ventiladores de carga, calculadoras, pequeños cargadores de baterías, juguetes, mandos a distancia de televisores, etc.

Double-layer PCB:

Double-sided PCB is a PCB with copper layers applied on both sides of the board. Drill holes, and THT components with leads are installed in these holes. These holes connect one side part to the other side part through copper tracks. The component leads pass through the holes, the excess leads are cut by the cutter, and the leads are welded to the holes. All this is done manually. There are also SMT components and THT components of a 2-layer PCB. SMT components do not need holes, but pads are made on the PCB, and the SMT components are fixed on the PCB by reflow soldering. SMT components occupy very little space on the PCB, so more free space can be used on the circuit board to achieve more functions. Double-sided PCBs are used for power supplies, amplifiers, DC motor drivers, instrument circuits, etc.

PCB multicapa:

Multi-layer PCB is made of multi-layer 2-layer PCB, sandwiched between dielectric insulating layers to ensure that the board and components are not damaged by overheating. Multi-layer PCB has various dimensions and different layers, from 4-layer PCB to 12-layer PCB. The more layers, the more complicated the circuit and the more complicated the PCB layout design.

Los PCB multicapa suelen tener planos de tierra independientes, planos de potencia, planos de señal de alta velocidad, consideraciones de integridad de la señal y gestión térmica. Las aplicaciones comunes son requisitos militares, electrónica aeroespacial y aeroespacial, comunicaciones por satélite, electrónica de navegación, rastreo GPS, radar, procesamiento de señales digitales y procesamiento de imágenes.

PCB rígido:

All the PCB types discussed above belong to the rigid PCB category. Rigid PCBs have solid substrates such as FR-4, Rogers, phenolic resin and epoxy resin. These plates will not bend and twist, but can maintain their shape for many years for up to 10 or 20 years. This is why many electronic devices have a long lifespan because of the rigidity, robustness and rigidity of rigid PCBs. The PCBs of computers and laptops are rigid. Many TVs, LCD and LED TVs commonly used in homes are made of rigid PCBs. All of the above single-sided, double-sided and multilayer PCB applications are also applicable to rigid PCBs.

PCB flexible:

Flexible PCB or flexible PCB is not rigid, but it is flexible and can be bent easily. They are elastic, have high heat resistance and excellent electrical properties. The substrate material of Flex PCB depends on performance and cost. Common substrate materials for Flex PCB are polyamide (PI) film, polyester (PET) film, PEN and PTFE.

The manufacturing cost of Flex PCB is more than just rigid PCB. They can be folded or wrapped around corners. Compared with the corresponding rigid PCB, they take up less space. They are lightweight but have very low tear strength.

PCB rígido-flexible:

La combinación de PCB rígidos y flexibles es muy importante en muchas aplicaciones con limitaciones de espacio y peso. Por ejemplo, en una cámara, el circuito es complicado, pero la combinación de PCB rígido y flexible reducirá el número de piezas y reducirá el tamaño del PCB. El cableado de dos PCB también se puede combinar en un solo PCB. Las aplicaciones comunes son cámaras digitales, teléfonos móviles, automóviles, computadoras portátiles y aquellos dispositivos con partes móviles.

High-speed PCB:

Los PCB de alta velocidad o alta frecuencia son PCB que se utilizan para aplicaciones que implican comunicación de señales con frecuencias superiores a 1 GHz. En este caso, entran en juego problemas de integridad de la señal. El material del sustrato de PCB de alta frecuencia debe seleccionarse cuidadosamente para cumplir con los requisitos de diseño.

Commonly used materials are polyphenylene (PPO) and polytetrafluoroethylene. It has a stable dielectric constant and small dielectric loss. They have low water absorption but high cost.

Muchos otros materiales dieléctricos tienen constantes dieléctricas variables, lo que da como resultado cambios de impedancia, que pueden distorsionar los armónicos y la pérdida de señales digitales y la pérdida de la integridad de la señal.

Aluminum PCB:

Aluminum-based PCBs substrate materials have the characteristics of effective heat dissipation. Due to low thermal resistance, aluminum-based PCB cooling is more effective than its corresponding copper-based PCB. It radiates heat in the air and in the thermal junction area of ​​the PCB board.

Muchos circuitos de lámparas LED, los LED de alto brillo están hechos de PCB de respaldo de aluminio.

El aluminio es un metal rico y su precio minero es bajo, por lo que el costo de PCB también es muy bajo. El aluminio es reciclable y no tóxico, por lo que es ecológico. El aluminio es fuerte y duradero, por lo que reduce los daños durante la fabricación, el transporte y el montaje.

Todas estas características hacen que los PCB a base de aluminio sean útiles para aplicaciones de alta corriente como controladores de motor, cargadores de baterías de alta resistencia y luces LED de alto brillo.

En conclusión:

En los últimos años, los PCB han evolucionado desde versiones simples de una sola capa a sistemas más complejos, como los PCB de teflón de alta frecuencia.

PCB ahora cubre casi todos los campos de la tecnología moderna y la ciencia en evolución. La microbiología, la microelectrónica, la nanotecnología, la industria aeroespacial, el ejército, la aviónica, la robótica, la inteligencia artificial y otros campos se basan en diversas formas de bloques de construcción de placas de circuito impreso (PCB).