Franjevački tiskana pločica (PCB) je fizička osnova ili platforma na koju se mogu lemiti elektroničke komponente. Bakreni tragovi povezuju ove komponente jedna s drugom, omogućujući tiskanoj pločici (PCB) da obavlja svoje funkcije na način koji je dizajniran.

Tiskana ploča je jezgra elektroničkog uređaja. Može biti bilo kojeg oblika i veličine, ovisno o primjeni elektroničkog uređaja. Najčešći materijal supstrata/podloge za PCB je FR-4. PCB-i na bazi FR-4 obično se nalaze u mnogim elektroničkim uređajima, a njihova je proizvodnja uobičajena. U usporedbi s višeslojnim PCB-ima, jednostrane i dvostrane PCB-e je lakše proizvesti.

FR-4 PCB izrađen je od staklenih vlakana i epoksidne smole u kombinaciji s laminiranom bakrenom oblogom. Neki od glavnih primjera složenih višeslojnih (do 12 slojeva) PCB-a su računalne grafičke kartice, matične ploče, mikroprocesorske ploče, FPGA, CPLD-ovi, tvrdi diskovi, RF LNA, antenski izvori za satelitske komunikacije, napajanja s prekidačem, telefoni s Androidom, itd. Mnogo je primjera gdje se koriste jednostavne jednoslojne i dvoslojne PCB-e, kao što su CRT televizori, analogni osciloskopi, ručni kalkulatori, računalni miševi i FM radio sklopovi.

Primjena PCB-a:

1. Medicinska oprema:

Današnji napredak u medicinskoj znanosti u potpunosti je posljedica brzog rasta elektroničke industrije. Većina medicinske opreme, kao što su pH metar, senzor otkucaja srca, mjerenje temperature, EKG/EEG aparat, MRI aparat, rendgenski snimak, CT skeniranje, aparat za krvni tlak, oprema za mjerenje razine šećera u krvi, inkubator, mikrobiološka oprema i mnoga druga oprema. na zasebnoj elektroničkoj PCB bazi. Ovi PCB-i su općenito gusti i imaju mali faktor oblika. Gusto znači da su manje SMT komponente smještene u PCB manje veličine. Ovi medicinski uređaji su manji, laki za nošenje, lagani i laki za rukovanje.

2. Industrijska oprema.

PCB-i se također naširoko koriste u proizvodnji, tvornicama i tvornicama koje se naziru. Ove industrije imaju strojeve i opremu velike snage koje pokreću strujni krugovi koji rade velikom snagom i zahtijevaju velike struje. Iz tog razloga, na PCB je laminiran debeli bakreni sloj, koji se razlikuje od složenih elektroničkih PCB-a, koji mogu povući struje do 100 ampera. To je osobito važno u primjenama kao što su elektrolučno zavarivanje, veliki servo motori, punjači olovnih baterija, vojna industrija i strojevi za odjevni pamuk.

3. osvjetljenje.

Što se tiče rasvjete, svijet ide u smjeru rješenja za uštedu energije. Ove se halogene žarulje rijetko nalaze, ali sada vidimo LED svjetla i LED diode visokog intenziteta. Ove male LED diode pružaju svjetlo velike svjetline i montirane su na PCB-e na bazi aluminijskih podloga. Aluminij ima svojstvo apsorbiranja topline i raspršivanja je u zraku. Stoga se, zbog velike snage, ovi aluminijski PCB-i obično koriste u krugovima LED žarulja za LED krugove srednje i velike snage.

4. Automobilska i zrakoplovna industrija.

Druga primjena PCB-a je automobilska i zrakoplovna industrija. Zajednički faktor ovdje je odjek generiran kretanjem zrakoplova ili automobila. Stoga, kako bi zadovoljio te vibracije velike sile, PCB postaje fleksibilan. Stoga se koristi vrsta PCB-a nazvana Flex PCB. Fleksibilni PCB može izdržati visoke vibracije i male je težine, što može smanjiti ukupnu težinu letjelice. Ove fleksibilne PCB-e također se mogu namjestiti u uskom prostoru, što je također velika prednost. Ove fleksibilne PCB-e koriste se kao konektori, sučelja i mogu se sastaviti u kompaktnom prostoru, kao što je iza ploče, ispod ploče s instrumentima, itd. Također se koristi kombinacija krute i fleksibilne PCB-a.

Tip PCB-a:

Tiskane ploče (PCB) podijeljene su u 8 kategorija. Oni su

Jednostrani PCB:

Komponente jednostranog PCB-a montirane su samo s jedne strane, a druga strana se koristi za bakrene žice. Na jednu stranu RF-4 podloge nanosi se tanak sloj bakrene folije, a zatim se nanosi maska ​​za lemljenje kako bi se osigurala izolacija. Konačno, sitotisak se koristi za pružanje informacija o označavanju komponenti kao što su C1 i R1 na PCB-u. Ove jednoslojne PCB-e vrlo je lako dizajnirati i proizvesti u velikim razmjerima, potražnja na tržištu je velika, a također su vrlo jeftine za kupnju. Vrlo često se koristi u proizvodima za kućanstvo, kao što su sokovnici/mikseri, ventilatori za punjenje, kalkulatori, mali punjači baterija, igračke, daljinski upravljači za TV itd.

Dvoslojni PCB:

Dvostrani PCB je PCB s bakrenim slojevima nanesenim na obje strane ploče. Izbušite rupe, a u te se rupe ugrađuju THT komponente s provodnicima. Ove rupe povezuju jedan bočni dio s drugim bočnim dijelom kroz bakrene tračnice. Vodovi komponenti prolaze kroz rupe, višak vodova se reže rezačem, a vodovi se zavaruju na rupe. Sve se to radi ručno. Tu su i SMT komponente i THT komponente 2-slojnog PCB-a. SMT komponente ne trebaju rupe, već se jastučići izrađuju na PCB-u, a SMT komponente se fiksiraju na PCB reflow lemljenjem. SMT komponente zauzimaju vrlo malo prostora na PCB-u, tako da se više slobodnog prostora može koristiti na pločici za postizanje više funkcija. Dvostrane PCB-e koriste se za izvore napajanja, pojačala, drajvere istosmjernih motora, sklopove instrumenata itd.

Višeslojni PCB:

Višeslojna PCB izrađena je od višeslojne 2-slojne PCB-a, u sendviču između slojeva dielektrične izolacije kako bi se osiguralo da se ploča i komponente ne oštete pregrijavanjem. Višeslojni PCB ima različite dimenzije i različite slojeve, od 4-slojnog PCB-a do 12-slojnog PCB-a. Što je više slojeva, to je sklop kompliciraniji i dizajn PCB-a je složeniji.

Višeslojni PCB obično imaju nezavisne uzemljene ravnine, ravni snage, signalne ravni velike brzine, razmatranje integriteta signala i upravljanje toplinom. Uobičajene primjene su vojni zahtjevi, zrakoplovna i svemirska elektronika, satelitske komunikacije, navigacijska elektronika, GPS praćenje, radar, digitalna obrada signala i obrada slika.

Kruta PCB:

Svi tipovi PCB-a o kojima smo gore govorili pripadaju kategoriji krutih PCB-a. Kruti PCB-ovi imaju čvrste podloge kao što su FR-4, Rogers, fenolna smola i epoksidna smola. Ove ploče se neće savijati i uvijati, ali mogu zadržati svoj oblik dugi niz godina do 10 ili 20 godina. Zbog toga mnogi elektronički uređaji imaju dug životni vijek zbog krutosti, robusnosti i krutosti krutih PCB-a. PCB-ovi računala i prijenosnih računala su kruti. Mnogi televizori, LCD i LED televizori koji se obično koriste u kućama izrađeni su od krutih PCB-a. Sve gore navedene jednostrane, dvostrane i višeslojne PCB aplikacije također su primjenjive na krute PCB-e.

Flex PCB:

Fleksibilni PCB ili fleksibilni PCB nije krut, ali je fleksibilan i može se lako saviti. Oni su elastični, imaju visoku otpornost na toplinu i izvrsna električna svojstva. Materijal podloge Flex PCB-a ovisi o performansama i cijeni. Uobičajeni materijali podloge za Flex PCB su poliamid (PI) film, poliester (PET) film, PEN i PTFE.

Troškovi proizvodnje Flex PCB-a više su od krutih PCB-a. Mogu se presavijati ili omotati oko uglova. U usporedbi s odgovarajućim krutim PCB-om, zauzimaju manje prostora. Lagane su, ali imaju vrlo nisku čvrstoću na kidanje.

Kruta fleksibilna PCB:

Kombinacija krutih i fleksibilnih PCB-a vrlo je važna u mnogim aplikacijama s ograničenim prostorom i težinom. Na primjer, u kameri je sklop kompliciran, ali kombinacija krute i fleksibilne PCB-a će smanjiti broj dijelova i smanjiti veličinu PCB-a. Ožičenje dvaju PCB-a također se može kombinirati na jednom PCB-u. Uobičajene aplikacije su digitalni fotoaparati, mobilni telefoni, automobili, prijenosna računala i oni uređaji s pokretnim dijelovima

Brza PCB:

Brzi ili visokofrekventni PCB-i su PCB-i koji se koriste za aplikacije koje uključuju signalnu komunikaciju s frekvencijama višim od 1 GHz. U ovom slučaju dolazi do problema s integritetom signala. Materijal visokofrekventne PCB podloge treba pažljivo odabrati kako bi zadovoljio zahtjeve dizajna.

Obično korišteni materijali su polifenilen (PPO) i politetrafluoroetilen. Ima stabilnu dielektričnu konstantu i male dielektrične gubitke. Imaju nisku apsorpciju vode, ali visoku cijenu.

Mnogi drugi dielektrični materijali imaju promjenjive dielektrične konstante, što rezultira promjenama impedancije, što može izobličiti harmonike i gubitak digitalnih signala i gubitak integriteta signala

Aluminijski PCB:

Materijali podloge PCB-a na bazi aluminija imaju karakteristike učinkovitog odvođenja topline. Zbog niske toplinske otpornosti, hlađenje PCB-a na bazi aluminija učinkovitije je od odgovarajućeg PCB-a na bazi bakra. Zrači toplinu u zraku i u području toplinskog spoja PCB ploče.

Mnogi krugovi LED lampi, LED diode visoke svjetline izrađene su od PCB-a s aluminijskom podlogom.

Aluminij je bogat metal i njegova cijena rudarenja je niska, pa je i cijena PCB-a vrlo niska. Aluminij se može reciklirati i nije toksičan, stoga je ekološki prihvatljiv. Aluminij je jak i izdržljiv pa smanjuje oštećenja tijekom proizvodnje, transporta i montaže

Sve ove značajke čine PCB-ove na bazi aluminija korisnim za aplikacije visoke struje kao što su kontroleri motora, punjači baterija za teške uvjete rada i LED svjetla velike svjetline.

u zaključku:

Posljednjih godina PCB-i su evoluirali od jednostavnih jednoslojnih verzija do složenijih sustava, poput visokofrekventnih teflonskih PCB-a.

PCB sada pokriva gotovo sva područja moderne tehnologije i znanosti u razvoju. Mikrobiologija, mikroelektronika, nanotehnologija, zrakoplovna industrija, vojska, avionika, robotika, umjetna inteligencija i druga područja temelje se na različitim oblicima građevnih blokova tiskanih ploča (PCB).