o placa de circuíto impreso (PCB) é unha base física ou unha plataforma na que se poden soldar compoñentes electrónicos. Os rastros de cobre conectan estes compoñentes entre si, permitindo que a placa de circuíto impreso (PCB) realice as súas funcións da forma deseñada.

A placa de circuíto impreso é o núcleo do dispositivo electrónico. Pode ser de calquera forma e tamaño, dependendo da aplicación do dispositivo electrónico. O substrato/sustrato máis común para PCB é FR-4. Os PCB baseados en FR-4 atópanse habitualmente en moitos dispositivos electrónicos e a súa fabricación é común. En comparación cos PCB multicapa, os PCB dunha soa cara e de dobre cara son máis fáciles de fabricar.

FR-4 PCB está feito de fibra de vidro e resina epoxi combinada con revestimento de cobre laminado. Algúns dos principais exemplos de PCB complexos de varias capas (ata 12 capas) son tarxetas gráficas de ordenador, placas base, placas de microprocesadores, FPGA, CPLD, discos duros, LNA de RF, alimentación de antenas de comunicacións por satélite, fontes de alimentación en modo conmutador, teléfonos Android, etc. Hai moitos exemplos onde se usan PCB simples de capa única e de dobre capa, como televisores CRT, osciloscopios analóxicos, calculadoras de man, ratos de ordenador e circuítos de radio FM.

Aplicación de PCB:

1. Equipo médico:

O avance actual na ciencia médica débese enteiramente ao rápido crecemento da industria electrónica. A maioría dos equipos médicos, como medidor de pH, sensor de latido cardíaco, medición de temperatura, máquina de ECG/EEG, máquina de resonancia magnética, raios X, tomografía computarizada, máquina de presión arterial, equipos de medición do nivel de azucre no sangue, incubadora, equipos microbiolóxicos e moitos outros equipos. un PCB electrónico separado. Estes PCB son xeralmente densos e teñen un pequeno factor de forma. Denso significa que os compoñentes SMT máis pequenos colócanse nun PCB de menor tamaño. Estes dispositivos médicos fanse máis pequenos, fáciles de transportar, lixeiros e fáciles de manexar.

2. Equipamento industrial.

Os PCB tamén son amplamente utilizados na fabricación, fábricas e fábricas inminentes. Estas industrias dispoñen de maquinaria e equipamentos de alta potencia que son impulsados ​​por circuítos que funcionan a alta potencia e requiren altas correntes. Por este motivo, unha grosa capa de cobre está laminada na PCB, que é diferente das PCB electrónicas complexas, que poden atraer correntes de ata 100 amperios. Isto é especialmente importante en aplicacións como soldadura por arco, servomotores grandes, cargadores de baterías de chumbo-ácido, industria militar e máquinas de algodón vague de roupa.

3. iluminación.

En canto á iluminación, o mundo avanza na dirección de solucións de aforro enerxético. Estas lámpadas halóxenas raramente se atopan agora, pero agora vemos luces LED e LED de alta intensidade. Estes pequenos LED proporcionan luz de alto brillo e están montados en PCB baseados en substratos de aluminio. O aluminio ten a propiedade de absorber a calor e disipala no aire. Polo tanto, debido á alta potencia, estes PCB de aluminio adoitan usarse en circuítos de lámpadas LED para circuítos LED de media e alta potencia.

4. Industrias automoción e aeroespacial.

Outra aplicación do PCB é a industria automotriz e aeroespacial. O factor común aquí é a reverberación xerada polo movemento de avións ou coches. Polo tanto, para satisfacer estas vibracións de alta forza, o PCB faise flexible. Polo tanto, úsase un tipo de PCB chamado Flex PCB. O PCB flexible pode soportar altas vibracións e é lixeiro, o que pode reducir o peso total da nave espacial. Estes PCB flexibles tamén se poden axustar nun espazo estreito, o que tamén é unha gran vantaxe. Estes PCB flexibles úsanse como conectores, interfaces e pódense montar nun espazo compacto, como detrás do panel, debaixo do cadro de mandos, etc. Tamén se usa unha combinación de PCB ríxido e flexible.

Tipo de PCB:

As placas de circuíto impreso (PCB) divídense en 8 categorías. Eles son

PCB dunha soa cara:

Os compoñentes dun PCB dunha soa cara só están montados nun lado e o outro lado úsase para fíos de cobre. Aplícase unha fina capa de folla de cobre a un lado do substrato RF-4 e despois aplícase unha máscara de soldadura para proporcionar illamento. Finalmente, a serigrafía utilízase para proporcionar información de marcado de compoñentes como C1 e R1 no PCB. Estes PCB dunha soa capa son moi fáciles de deseñar e fabricar a gran escala, a demanda do mercado é grande e tamén son moi baratos de comprar. Úsase moi habitualmente en produtos domésticos, como espremedoras/licuadoras, ventiladores de carga, calculadoras, pequenos cargadores de baterías, xoguetes, mandos a distancia de TV, etc.

PCB de dobre capa:

PCB de dobre cara é un PCB con capas de cobre aplicadas a ambos os dous lados da placa. Nestes buratos instálanse os orificios de perforación e os compoñentes THT con cables. Estes orificios conectan unha parte lateral coa outra parte lateral a través de pistas de cobre. Os cables dos compoñentes pasan polos orificios, o exceso de cables son cortados polo cortador e os cables son soldados aos orificios. Todo isto faise manualmente. Tamén hai compoñentes SMT e compoñentes THT dun PCB de 2 capas. Os compoñentes SMT non necesitan buratos, pero as almofadas están feitas na PCB e os compoñentes SMT fíxanse na PCB mediante soldadura por refluxo. Os compoñentes SMT ocupan moi pouco espazo no PCB, polo que se pode usar máis espazo libre na placa de circuíto para conseguir máis funcións. Os PCB de dobre cara úsanse para fontes de alimentación, amplificadores, controladores de motores de CC, circuítos de instrumentos, etc.

PCB multicapa:

O PCB multicapa está feito de PCB multicapa de 2 capas, intercalado entre capas illantes dieléctricas para garantir que a placa e os compoñentes non se danen polo sobreenriquecido. PCB multicapa ten varias dimensións e diferentes capas, desde PCB de 4 capas ata PCB de 12 capas. Cantas máis capas, máis complicado será o circuíto e máis complicado será o deseño do deseño de PCB.

Os PCB multicapa normalmente teñen planos de terra independentes, planos de potencia, planos de sinal de alta velocidade, consideracións de integridade do sinal e xestión térmica. As aplicacións comúns son os requisitos militares, a electrónica aeroespacial e aeroespacial, as comunicacións por satélite, a electrónica de navegación, o seguimento GPS, o radar, o procesamento de sinal dixital e o procesamento de imaxes.

PCB ríxido:

Todos os tipos de PCB discutidos anteriormente pertencen á categoría de PCB ríxidos. Os PCB ríxidos teñen substratos sólidos como FR-4, Rogers, resina fenólica e resina epoxi. Estas placas non se dobrarán nin se torcerán, pero poden manter a súa forma durante moitos anos ata 10 ou 20 anos. É por iso que moitos dispositivos electrónicos teñen unha longa vida útil debido á rixidez, robustez e rixidez dos PCB ríxidos. Os PCB dos ordenadores e portátiles son ríxidos. Moitos televisores, LCD e LED que se usan habitualmente nas casas están feitos de PCB ríxidos. Todas as aplicacións anteriores de PCB dunha soa cara, dobre cara e multicapa tamén son aplicables a PCB ríxidos.

PCB flexible:

PCB flexible ou PCB flexible non é ríxido, pero é flexible e pódese dobrar facilmente. Son elásticos, teñen unha alta resistencia á calor e excelentes propiedades eléctricas. O material do substrato de Flex PCB depende do rendemento e do custo. Os materiais de substrato comúns para Flex PCB son película de poliamida (PI), película de poliéster (PET), PEN e PTFE.

O custo de fabricación de Flex PCB é máis que só PCB ríxido. Pódense dobrar ou envolver nas esquinas. En comparación co PCB ríxido correspondente, ocupan menos espazo. Son lixeiros pero teñen unha resistencia á rotura moi baixa.

PCB ríxido flexible:

A combinación de PCB ríxidos e flexibles é moi importante en moitas aplicacións con espazo limitado e peso. Por exemplo, nunha cámara, o circuíto é complicado, pero a combinación de PCB ríxido e flexible reducirá o número de pezas e reducirá o tamaño da PCB. O cableado de dous PCB tamén se pode combinar nun único PCB. As aplicacións habituais son as cámaras dixitais, os teléfonos móbiles, os coches, os portátiles e aqueles dispositivos con pezas móbiles

PCB de alta velocidade:

Os PCB de alta velocidade ou de alta frecuencia son PCB que se utilizan para aplicacións que impliquen comunicación de sinal con frecuencias superiores a 1 GHz. Neste caso, os problemas de integridade do sinal entran en xogo. O material do substrato de PCB de alta frecuencia debe seleccionarse coidadosamente para cumprir os requisitos de deseño.

Os materiais utilizados habitualmente son o polifenileno (PPO) e o politetrafluoroetileno. Ten unha constante dieléctrica estable e unha pequena perda dieléctrica. Teñen baixa absorción de auga pero alto custo.

Moitos outros materiais dieléctricos teñen constantes dieléctricas variables, o que orixina cambios de impedancia, que poden distorsionar os harmónicos e a perda de sinais dixitais e a perda da integridade do sinal.

PCB de aluminio:

Os materiais de substrato de PCB baseados en aluminio teñen as características dunha disipación de calor efectiva. Debido á baixa resistencia térmica, o arrefriamento de PCB baseado en aluminio é máis efectivo que o seu correspondente PCB baseado en cobre. Irradia calor no aire e na zona de unión térmica da placa PCB.

Moitos circuítos de lámpadas LED, LED de alto brillo están feitos de PCB de respaldo de aluminio.

O aluminio é un metal rico e o seu prezo de minería é baixo, polo que o custo do PCB tamén é moi baixo. O aluminio é reciclable e non tóxico, polo que é respectuoso co medio ambiente. O aluminio é forte e duradeiro, polo que reduce os danos durante a fabricación, o transporte e a montaxe

Todas estas características fan que os PCB baseados en aluminio sexan útiles para aplicacións de alta corrente, como controladores de motores, cargadores de baterías resistentes e luces LED de alto brillo.

En conclusión:

Nos últimos anos, os PCB evolucionaron de versións simples dunha soa capa a sistemas máis complexos, como os PCB de teflón de alta frecuencia.

PCB cobre agora case todos os campos da tecnoloxía moderna e da ciencia en evolución. Microbioloxía, microelectrónica, nanotecnoloxía, industria aeroespacial, militar, aviónica, robótica, intelixencia artificial e outros campos baséanse en varias formas de bloques de construción de placas de circuíto impreso (PCB).