Piirilevy (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.

PCB -tyypin esittely

Most PCBS for simple electronic devices are simple and consist of only a single layer. Monimutkaisemmissa laitteistoissa, kuten tietokoneen näytönohjaimissa tai emolevyissä, voi olla useita kerroksia, joskus jopa 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. Sen lisäksi, että niitä käytetään kulutuselektroniikassa ja tietokoneissa, erilaisia ​​PCBS -tyyppejä käytetään monilla muilla aloilla, mukaan lukien:

• Medical equipment. Elektroniikka on nyt tiheämpää ja kuluttaa vähemmän virtaa kuin aiemmat tuotteet, joten uusia ja jännittäviä lääketieteellisiä tekniikoita voidaan testata. Most medical devices use high-density PCBS for creating the smallest and most dense designs. Tämä auttaa lievittämään joitain ainutlaatuisia rajoituksia, jotka liittyvät lääkinnälliseen käyttöön tarkoitettujen laitteiden kehittämiseen pienen koon ja keveyden vuoksi. PCBS on saavuttanut kaiken pienistä laitteista (kuten sydämentahdistimista) suuriin (kuten röntgenlaitteet tai CAT-skannerit).

• Industrial machinery. PCBS: ää käytetään yleisesti suuritehoisissa teollisuuskoneissa. Thick copper PCBS can be used where current one-ounce copper PCBS do not meet requirements. Paksummat kupari-PCBS: t ovat hyödyllisiä tapauksissa, joissa käytetään moottorinohjaimia, suurvirtaisia ​​akkulatureita ja teollisia kuormitustestejä.

• 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. Nämä PCBS: t toimivat pattereina ja mahdollistavat korkeamman lämmönsiirron kuin standardit 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. Erittelystä ja suunnittelusta riippuen ne voivat olla myös erittäin kevyitä, mikä on välttämätöntä kuljetusalan osien valmistuksessa. 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.

On olemassa monenlaisia ​​PCB-levyjä, joista jokaisella on omat ainutlaatuiset valmistustiedot, materiaalityypit ja käyttötarkoitukset: yksikerroksinen PCB, kaksikerroksinen PCB, monikerroksinen PCB, jäykkä PCB, joustava PCB, jäykkä joustava PCB, korkeataajuinen PCB, alumiininen takaosa PCB.

A single layer PCB

Single – or single-sided PCB is a PCB or substrate made from a single substrate. 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.

PCB -tyypin esittely

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. Edulliset ja suurikapasiteettiset mallit tarkoittavat, että niitä käytetään yleisesti eri sovelluksissa, kuten laskimissa, kameroissa, radioissa ja stereolaitteissa, SSD-asemissa, tulostimissa ja virtalähteissä.

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. Levyn läpi poratut reiät mahdollistavat piirit levyn yhdelle puolelle kytkeytyä toisella puolella oleviin piireihin.

PCB -tyypin esittely

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.

Pinta -asennettava PCBS ei voi käyttää johtoja liittiminä. 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. Tämä mahdollistaa piirin täydentämisen vähemmän tilaa, mikä vapauttaa tilaa, jotta levy voi suorittaa enemmän toimintoja, usein nopeammin ja painaa vähemmän kuin läpireikälevy sallii.

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.

Monikerroksinen 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.

PCB -tyypin esittely

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.

Jäykkä piirilevy

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. Jäykkä PCBS voi olla yksinkertainen yksikerroksinen PCBS tai 8- tai 10-kerroksinen PCBS.

PCB -tyypin esittely

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

Joustava piirilevy

Toisin kuin jäykät PCBS-materiaalit, joissa käytetään tarttumattomia materiaaleja, kuten lasikuitua, joustavat PCBS-materiaalit on valmistettu taivutettavista ja siirrettävistä materiaaleista, kuten muovista. 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.

PCB -tyypin esittely

Joustavat PCBS -levyt tarjoavat kuitenkin monia etuja jäykkiin PCBS -yhdisteisiin verrattuna. 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.

Joustavaa PCBS: ää voidaan käyttää myös alueilla, joihin useat jäykät PCBS: t voivat vaikuttaa. Environmental hazards. Tätä tarkoitusta varten ne valmistetaan vain materiaaleista, jotka voivat olla vedenpitäviä, iskunkestäviä, korroosionkestäviä tai korkean lämpötilan öljyjä-vaihtoehto, jota perinteisellä jäykällä PCBS: llä ei ehkä ole.

Joustava jäykkä piirilevy

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.

Flexible rigid PCBS have many advantages over using rigid or flexible PCBS only in certain applications. Esimerkiksi jäykissä ja joustavissa levyissä on pienempi määrä osia kuin perinteisissä jäykissä tai taipuisissa levyissä, koska molempien johdotusvaihtoehdot voidaan yhdistää yhdeksi levyksi. 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 -tyypin esittely

Joustavia jäykkiä PCBS -levyjä esiintyy useimmiten sovelluksissa, joissa tila tai paino ovat suurimmat huolenaiheet, kuten matkapuhelimet, digitaalikamerat, sydämentahdistimet ja autot.

High-frequency PCB

Hf PCBS viittaa yleisiin piirilevyjen suunnitteluelementteihin eikä piirilevyrakenteeseen, kuten aiemmissa malleissa. Hf PCBS are circuit boards designed to transmit signals in excess of 1 gigahertz.

PCB -tyypin esittely

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.

Tärkein näistä on kyseessä olevan materiaalin Dk. Materiaalit, joilla on suuri todennäköisyys dielektrisen vakion muutokselle, tuottavat usein impedanssimuutoksia, jotka häiritsevät digitaalisen signaalin muodostavia harmonisia yliaaltoja ja johtavat digitaalisen signaalin eheyden kokonaishäviöön – tekijä, jonka hf PCBS on suunniteltu estämään.

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. Jos piirilevyn valmistuksessa käytettävillä materiaaleilla, kuten kuparikalvolla, on erilainen lämpölaajenemisnopeus, materiaalit voivat erota toisistaan ​​lämpötilan muutosten vuoksi.

• 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. Kuitenkin sen sijaan, että käytettäisiin lasikuitua, joka on yleistä useimmissa PCB -levytyypeissä, alumiiniset taustalevyt käyttävät alumiini- tai kuparialustoja.

PCB -tyypin esittely

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. Tämän seurauksena on halvempaa valmistaa tuotteita alumiinista.

• ympäristönsuojelu. Alumiini on myrkytön ja helppo kierrättää. Piirilevyjen valmistaminen alumiinista on myös hyvä tapa säästää energiaa, koska se on helppo koota.

• heat dissipation. Alumiini on yksi parhaista materiaaleista, joita voidaan käyttää lämmön poistamiseen piirilevyn tärkeimmistä komponenteista. It does not radiate heat to the rest of the plate, but to the open air. Alumiininen PCBS jäähtyy nopeammin kuin samankokoinen kupari -PCBS.

• Materiaalin kestävyys. Alumiini on kestävämpää kuin lasikuitu tai keramiikka, ja se on erityisen hyvä pudotustestissä. Vahvempien alustojen käyttö vähentää vaurioita valmistuksen, kuljetuksen ja asennuksen aikana.

Kaikki nämä edut tekevät alumiinisesta PCBS: stä erinomaisen valinnan sovelluksiin, jotka vaativat suurta lähtötehoa erittäin tiukoilla toleransseilla, mukaan lukien liikennevalot, autovalaistus, virtalähteet, moottorinohjaimet ja suurvirtapiirit.

Pääasiallisten käyttöalueidensa lisäksi alumiinipohjaisia ​​PCBS-yhdisteitä voidaan käyttää myös silloin, kun vaaditaan suurta mekaanista vakautta tai joissa piirilevy voi kestää suuria mekaanisia rasituksia. 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.

Vuosien mittaan PCBS on kehittynyt yksinkertaisista yksikerroksisista PCBS-laitteista, kuten elektronisten laitteiden laskimista, monimutkaisempiin järjestelmiin, kuten korkeataajuisiin teflonmalleihin. PCBS on löytänyt tiensä lähes kaikkiin teollisuudenaloihin maan päällä yksinkertaisesta elektroniikasta, kuten valaistusratkaisuista aina monimutkaisempiin teollisuudenaloihin, kuten lääketieteelliseen tai ilmailutekniikkaan.

PCBS: n kehittäminen on johtanut myös PCB -rakennusmateriaalien kehittämiseen: ei enää pelkästään kuitukalvosta valmistettua PCBS: ää, jossa on lasikuitu. Uusia rakennusmateriaaleja ovat alumiini, teflon ja jopa taivutettavat muovit. Taivutettavat muovit ja erityisesti alumiini ovat helpottaneet sellaisten tuotteiden, kuten jäykän joustavan ja alumiinipohjaisen PCBS: n, luomista, joilla ratkaistaan ​​monilla aloilla esiintyvät yhteiset ongelmat.