تخته مدار چاپی (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.

معرفی نوع PCB

Most PCBS for simple electronic devices are simple and consist of only a single layer. سخت افزارهای پیچیده تر مانند کارت های گرافیک رایانه ای یا مادربردها می توانند چندین لایه داشته باشند ، گاهی اوقات تا 12 لایه.

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. انواع مختلف PCBS علاوه بر استفاده در لوازم الکترونیکی مصرفی و رایانه ها ، در زمینه های مختلف دیگر نیز مورد استفاده قرار می گیرد ، از جمله:

• Medical equipment. دستگاه های الکترونیکی در حال حاضر متراکم تر هستند و نسبت به محصولات قبلی قدرت کمتری مصرف می کنند ، بنابراین می توان فناوری های جدید و هیجان انگیز پزشکی را آزمایش کرد. Most medical devices use high-density PCBS for creating the smallest and most dense designs. این امر به کاهش برخی از محدودیت های منحصر به فرد مربوط به توسعه دستگاه ها برای استفاده در زمینه پزشکی به دلیل نیاز به اندازه کوچک و وزن کم کمک می کند. PCBS به همه چیز از دستگاه های کوچک (مانند دستگاه های ضربان ساز) تا دستگاه های بزرگ (مانند تجهیزات اشعه ایکس یا اسکنرهای CAT) نفوذ کرده است.

• Industrial machinery. PCBS معمولاً در ماشین آلات صنعتی پرقدرت استفاده می شود. Thick copper PCBS can be used where current one-ounce copper PCBS do not meet requirements. PCBS مس ضخیم تر در مواردی مانند کنترل کننده های موتور ، شارژرهای باتری جریان قوی و دستگاه های تست بار صنعتی مفید است.

• 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. این PCBS به عنوان رادیاتور عمل می کند و امکان انتقال حرارت بیشتری نسبت به PCBS استاندارد را فراهم می کند. 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. بسته به مشخصات و طراحی ، آنها همچنین می توانند بسیار سبک وزن باشند ، که برای ساخت قطعات در صنعت حمل و نقل ضروری است. 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.

انواع مختلفی از تخته های PCB وجود دارد که هریک دارای مشخصات ساخت منحصر به فرد ، انواع مواد و موارد استفاده می باشند: PCB تک لایه ، PCB دو لایه ، PCB چند لایه ، PCB سخت ، PCB انعطاف پذیر ، PCB انعطاف پذیر سخت ، PCB فرکانس بالا ، پشت آلومینیومی PCB

A single layer PCB

PCB یک طرفه یا یک طرفه یک PCB یا بستر ساخته شده از یک بستر واحد است. 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.

معرفی نوع PCB

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. مدلهای ارزان قیمت و با ظرفیت بالا به این معنی است که آنها معمولاً در برنامه های مختلف از جمله ماشین حساب ، دوربین ، رادیو و تجهیزات استریو ، درایوهای حالت جامد ، چاپگرها و منابع تغذیه استفاده می شوند.

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. سوراخ هایی که از طریق تخته ایجاد شده است به مدارهای یک طرف تخته اجازه می دهد تا به مدارهای طرف دیگر متصل شوند.

معرفی نوع PCB

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.

سطح اتصال PCBS نمی تواند از سیم به عنوان اتصال دهنده استفاده کند. 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. این اجازه می دهد تا مدار با فضای کمتری تکمیل شود و فضا آزاد شود تا هیئت مدیره بتواند عملکردهای بیشتری را انجام دهد ، اغلب سریعتر و وزن کمتری نسبت به برد سوراخ دارد.

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.

چند لایه PCB

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.

معرفی نوع PCB

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.

PCB سفت و سخت

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. PCBS سفت می تواند PCBS تک لایه ساده یا PCBS 8 لایه یا 10 لایه باشد.

معرفی نوع PCB

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

انعطاف پذیر PCB

برخلاف PCBS سفت و سخت ، که از مواد نچسب مانند الیاف شیشه استفاده می کند ، PCBS انعطاف پذیر از موادی ساخته شده است که قابل خم شدن و جابجایی هستند ، مانند پلاستیک. 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.

معرفی نوع PCB

با این وجود ، PCBS انعطاف پذیر مزایای زیادی نسبت به PCBS سفت و سخت دارد. The most striking of these advantages is their flexibility. This means they can be folded around the edges and wound around the corners. Their flexibility saves on cost and weight by using a single flexible PCB to cover areas that might need multiple rigid PCBS.

PCBS انعطاف پذیر همچنین می تواند در مناطقی مورد استفاده قرار گیرد که ممکن است تحت تأثیر چندین PCBS سفت قرار گیرند. Environmental hazards. برای این منظور ، آنها فقط از موادی ساخته می شوند که ممکن است ضد آب ، ضد ضربه ، مقاوم در برابر خوردگی یا روغن با درجه حرارت بالا باشند-گزینه ای که PCBS سفت و سخت سنتی ممکن است از آن برخوردار نباشد.

PCB سخت انعطاف پذیر

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.

PCBS سفت و سخت انعطاف پذیر مزایای زیادی نسبت به استفاده از PCBS سفت و سخت یا انعطاف پذیر تنها در برنامه های خاص دارد. به عنوان مثال ، صفحات انعطاف پذیر سفت و سخت تعداد کمتری نسبت به صفحات سفت و سخت یا انعطاف پذیر سنتی دارند ، زیرا گزینه های سیم کشی برای هر دو را می توان در یک صفحه واحد ترکیب کرد. 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.

معرفی نوع PCB

PCBS سفت و سخت انعطاف پذیر اغلب در برنامه هایی که فضا یا وزن آنها بیشترین نگرانی را دارد ، از جمله تلفن های همراه ، دوربین های دیجیتال ، ضربان ساز و اتومبیل ، یافت می شود.

High-frequency PCB

Hf PCBS مانند مدلهای قبلی به عناصر طراحی PCB عمومی و نه ساخت PCB اشاره دارد. Hf PCBS are circuit boards designed to transmit signals in excess of 1 gigahertz.

معرفی نوع PCB

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.

مهمترین آنها Dk مواد مورد بحث است. موادی با احتمال زیاد تغییر ثابت دی الکتریک اغلب تغییرات امپدانس را ایجاد می کنند که هارمونیک های تشکیل دهنده سیگنال دیجیتال را مختل می کند و منجر به از دست دادن کلی یکپارچگی سیگنال دیجیتال می شود – عاملی که hf PCBS برای جلوگیری از آن طراحی شده است.

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. اگر مواد مورد استفاده برای ساخت PCB مانند فویل مس دارای نرخ انبساط حرارتی متفاوتی باشند ، ممکن است مواد به دلیل تغییرات دما از یکدیگر جدا شوند.

• 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. با این حال ، به جای استفاده از فایبرگلاس ، که در اکثر انواع تخته PCB رایج است ، PCBS پشتی آلومینیومی از لایه های آلومینیومی یا مسی استفاده می کند.

معرفی نوع PCB

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. Aluminum is one of the most abundant metals on Earth, accounting for 8.23% of the earth’s weight. Mining aluminum is easy and cheap, which helps reduce costs in the manufacturing process. در نتیجه ، تولید محصولات از آلومینیوم ارزان تر است.

• حفاظت از محیط زیست. آلومینیوم غیر سمی است و بازیافت آن آسان است. ساخت تابلوهای مدار چاپی از آلومینیوم نیز راهی مناسب برای صرفه جویی در مصرف انرژی است زیرا مونتاژ آن آسان است.

• heat dissipation. آلومینیوم یکی از بهترین موادی است که می توان از آن برای دفع گرما از اجزای کلیدی برد مدار استفاده کرد. It does not radiate heat to the rest of the plate, but to the open air. PCBS آلومینیومی سریعتر از PCBS مسی با همان اندازه سرد می شود.

• دوام مواد. آلومینیوم از دوام بیشتری نسبت به موادی مانند فایبرگلاس یا سرامیک برخوردار است و مخصوصاً برای آزمایشات قطره ای مناسب است. استفاده از بسترهای قوی به کاهش آسیب هنگام تولید ، حمل و نقل و نصب کمک می کند.

همه این مزایا ، PCBS آلومینیومی را به گزینه ای عالی برای برنامه هایی که نیاز به قدرت خروجی بالا در تحمل بسیار شدید دارند ، از جمله چراغ های راهنمایی و رانندگی ، روشنایی خودرو ، منبع تغذیه ، کنترل کننده های موتور و مدارهای جریان بالا تبدیل می کند.

علاوه بر زمینه های اصلی استفاده ، PCBS دارای پشتیبان آلومینیومی نیز می تواند در مواردی مورد استفاده قرار گیرد که به درجه بالایی از ثبات مکانیکی نیاز باشد یا در مواردی که PCB می تواند سطوح بالایی از فشار مکانیکی را تحمل کند. 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.

در طول سالها ، PCBS از PCBS ساده تک لایه مانند ماشین حساب برای دستگاههای الکترونیکی به سیستمهای پیچیده تر مانند طرحهای تفلون با فرکانس بالا تبدیل شده است. PCBS تقریباً در همه صنایع روی زمین راه یافته است ، از لوازم الکترونیکی ساده مانند راه حل های روشنایی گرفته تا صنایع پیچیده تر مانند فناوری پزشکی و هوافضا.

توسعه PCBS همچنین منجر به توسعه مصالح ساختمانی PCB شده است: دیگر فقط PCBS ساخته شده از فویل مسی با فایبرگلاس پشتیبانی نمی شود. مصالح ساختمانی جدید شامل آلومینیوم ، تفلون و حتی پلاستیک های خم شونده است. پلاستیک های خم شونده و آلومینیوم به ویژه ایجاد محصولاتی مانند انعطاف پذیر سخت و پشتیبان آلومینیومی PCBS را برای حل مشکلات مشترک مربوط به بسیاری از صنایع تسهیل کرده است.