A nyomtatott áramkör (PCB) egy fizikai alap vagy platform, amelyre elektronikus alkatrészek forraszthatók. Réznyomok kötik össze ezeket az alkatrészeket, lehetővé téve, hogy a nyomtatott áramköri lap (PCB) a tervezett módon végezze el funkcióit.

A nyomtatott áramköri lap az elektronikus eszköz magja. Bármilyen alakú és méretű lehet, az elektronikus eszköz alkalmazásától függően. A PCB-k leggyakoribb hordozója/hordozóanyaga az FR-4. Az FR-4 alapú PCB-k gyakran megtalálhatók számos elektronikai eszközben, és gyártásuk is gyakori. A többrétegű PCB-kkel összehasonlítva az egy- és kétoldalas PCB-ket könnyebb gyártani.

Az FR-4 PCB üvegszálból és epoxigyantából készül, laminált réz burkolattal kombinálva. Az összetett többrétegű (legfeljebb 12 rétegű) PCB-k főbb példái a számítógépes grafikus kártyák, alaplapok, mikroprocesszoros kártyák, FPGA-k, CPLD-k, merevlemezek, RF LNA-k, műholdas kommunikációs antennák, kapcsolóüzemű tápegységek, Android telefonok, stb. Számos példa van egyszerű egyrétegű és kétrétegű PCB-k használatára, például CRT TV-k, analóg oszcilloszkópok, kézi számológépek, számítógépes egerek és FM rádió áramkörök.

A PCB alkalmazása:

1. Orvosi berendezések:

Az orvostudomány mai fejlődése teljes mértékben az elektronikai ipar gyors növekedésének köszönhető. A legtöbb orvosi berendezés, mint például pH-mérő, szívverés-érzékelő, hőmérséklet-mérő, EKG/EEG-gép, MRI-készülék, röntgen, CT-vizsgálat, vérnyomás-gép, vércukorszint-mérő berendezés, inkubátor, mikrobiológiai berendezés és sok más berendezés. külön elektronikus PCB alapú. Ezek a PCB-k általában sűrűek és kis alaktényezővel rendelkeznek. A sűrű azt jelenti, hogy a kisebb SMT alkatrészeket egy kisebb méretű PCB-be helyezik. Ezek az orvosi eszközök kisebbek, könnyen hordozhatók, könnyűek és könnyen kezelhetők.

2. Ipari berendezések.

A PCB-ket széles körben használják a gyártásban, a gyárakban és a közelgő gyárakban is. Ezek az iparágak nagy teljesítményű gépekkel és berendezésekkel rendelkeznek, amelyeket olyan áramkörök hajtanak meg, amelyek nagy teljesítménnyel működnek és nagy áramot igényelnek. Emiatt vastag rézréteget laminálnak a NYÁK-ra, ami különbözik az összetett elektronikus nyomtatott áramköri lapoktól, amelyek akár 100 amperes áramot is képesek felvenni. Ez különösen fontos az olyan alkalmazásokban, mint az ívhegesztés, a nagy szervomotoros hajtások, az ólom-savas akkumulátortöltők, a hadiipar és a ruházati pamut homályos gépei.

3. megvilágítás.

A világítás terén a világ az energiatakarékos megoldások irányába halad. Ezek a halogén izzók ritkán találhatók meg, de most már LED-es lámpákat és nagy intenzitású LED-eket látunk a környéken. Ezek a kis LED-ek nagy fényerejű fényt biztosítanak, és alumínium hordozó alapú PCB-kre vannak felszerelve. Az alumíniumnak megvan az a tulajdonsága, hogy elnyeli a hőt és elvezeti azt a levegőben. Ezért a nagy teljesítmény miatt ezeket az alumínium PCB-ket általában LED-lámpák áramköreiben használják közepes és nagy teljesítményű LED-áramkörökhöz.

4. Autó- és repülőgépipar.

A PCB másik alkalmazása az autóipar és a repülőgépipar. A közös tényező itt a repülőgépek vagy autók mozgása által keltett visszhang. Ezért a nagy erejű rezgések kielégítése érdekében a PCB rugalmassá válik. Ezért egyfajta Flex PCB-t használnak. A rugalmas PCB ellenáll a nagy vibrációnak és könnyű, ami csökkentheti az űrhajó összsúlyát. Ezek a rugalmas PCB-k szűk helyen is beállíthatók, ami szintén nagy előny. Ezeket a rugalmas PCB-ket csatlakozóként, interfészként használják, és kompakt helyen is összeszerelhetők, például a panel mögött, a műszerfal alatt stb. A merev és rugalmas PCB-k kombinációját is használják.

PCB típus:

A nyomtatott áramköri lapok (PCB) 8 kategóriába sorolhatók. Ők

Egyoldalas PCB:

Az egyoldalas NYÁK alkatrészei csak az egyik oldalra vannak felszerelve, a másik oldalon pedig rézhuzalok készülnek. Az RF-4 szubsztrátum egyik oldalára vékony rézfóliát kell felvinni, majd forrasztómaszkot kell felvinni a szigetelés biztosítására. Végül a szitanyomást használják az olyan alkatrészek jelölésére, mint a C1 és az R1 a PCB-n. Ezek az egyrétegű PCB-k nagyon könnyen tervezhetők és nagyüzemi gyártásúak, nagy a piaci kereslet, ráadásul nagyon olcsó a beszerzésük. Nagyon gyakran használják háztartási termékekben, például gyümölcscentrifugákban/mixerekben, töltőventilátorokban, számológépekben, kisméretű akkumulátortöltőkben, játékokban, TV távirányítókban stb.

Kétrétegű PCB:

A kétoldalas PCB egy olyan nyomtatott áramköri lap, amelynek mindkét oldalán rézréteg van felhordva. Fúrjon lyukakat, és ezekbe a lyukakba szerelik be a vezetékekkel ellátott THT alkatrészeket. Ezek a lyukak rézpályákon keresztül összekötik az egyik oldalrészt a másik oldalrésszel. Az alkatrészek vezetékei áthaladnak a lyukakon, a felesleges vezetékeket a vágó levágja, és a vezetékeket a furatokhoz hegesztik. Mindez manuálisan történik. A kétrétegű PCB-nek SMT és THT összetevői is vannak. Az SMT alkatrészekhez nincs szükség furatokra, de a NYÁK-ra betéteket készítenek, az SMT alkatrészeket pedig reflow forrasztással rögzítik a NYÁK-ra. Az SMT komponensek nagyon kevés helyet foglalnak el a PCB-n, így több szabad terület használható az áramköri lapon több funkció eléréséhez. A kétoldalas PCB-ket tápegységekhez, erősítőkhöz, egyenáramú motor-meghajtókhoz, műszeráramkörökhöz stb.

Többrétegű PCB:

A többrétegű PCB többrétegű 2 rétegű PCB-ből készül, amely a dielektromos szigetelőrétegek közé kerül, hogy biztosítsa, hogy a tábla és az alkatrészek ne sérüljenek túlmelegedés következtében. A többrétegű PCB-nek különböző méretei és különböző rétegei vannak, a 4-rétegű PCB-től a 12-rétegű PCB-ig. Minél több réteg van, annál bonyolultabb az áramkör és annál bonyolultabb a PCB elrendezés.

A többrétegű PCB-k általában független földelési síkokkal, teljesítménysíkokkal, nagy sebességű jelsíkokkal, jelintegritási szempontokkal és hőkezeléssel rendelkeznek. Gyakori alkalmazások a katonai követelmények, az űr- és repülőgép-elektronika, a műholdas kommunikáció, a navigációs elektronika, a GPS-követés, a radar, a digitális jelfeldolgozás és a képfeldolgozás.

Merev PCB:

Az összes fent tárgyalt PCB típus a merev NYÁK kategóriába tartozik. A merev PCB-k szilárd hordozókkal rendelkeznek, például FR-4, Rogers, fenolgyanta és epoxigyanta. Ezek a lemezek nem hajlanak meg és nem csavarodnak meg, de akár 10 vagy 20 évig is megőrzik alakjukat. Ez az oka annak, hogy sok elektronikus eszköz hosszú élettartamú a merev PCB-k merevsége, robusztussága és merevsége miatt. A számítógépek és laptopok PCB-i merevek. Sok, az otthonokban általánosan használt TV, LCD és LED TV merev NYÁK-ból készül. A fenti egyoldalas, kétoldalas és többrétegű PCB alkalmazások mindegyike alkalmazható merev NYÁK-ra is.

Flex PCB:

A rugalmas PCB vagy rugalmas PCB nem merev, de rugalmas és könnyen hajlítható. Rugalmasak, nagy hőállósággal és kiváló elektromos tulajdonságokkal rendelkeznek. A Flex PCB hordozóanyaga a teljesítménytől és a költségektől függ. A Flex PCB általános hordozóanyagai a poliamid (PI) fólia, a poliészter (PET) fólia, a PEN és a PTFE.

A Flex PCB gyártási költsége több, mint egyszerű merev PCB. Összehajthatók vagy a sarkok köré tekerhetők. A megfelelő merev PCB-vel összehasonlítva kevesebb helyet foglalnak el. Könnyűek, de nagyon alacsony a szakítószilárdságuk.

Rigid-Flex PCB:

A merev és rugalmas PCB-k kombinációja nagyon fontos számos hely- és súlykorlátos alkalmazásban. Például egy kamerában az áramkör bonyolult, de a merev és rugalmas PCB kombinációja csökkenti az alkatrészek számát és csökkenti a PCB méretét. Két NYÁK kábelezése is kombinálható egyetlen NYÁK-ra. Gyakori alkalmazások a digitális fényképezőgépek, mobiltelefonok, autók, laptopok és mozgó alkatrészekkel rendelkező eszközök

Nagy sebességű PCB:

A nagysebességű vagy nagyfrekvenciás PCB-k olyan PCB-k, amelyeket 1 GHz-nél nagyobb frekvenciájú jelkommunikációt magában foglaló alkalmazásokhoz használnak. Ebben az esetben a jel integritásával kapcsolatos problémák lépnek fel. A nagyfrekvenciás PCB hordozó anyagát gondosan kell kiválasztani, hogy megfeleljen a tervezési követelményeknek.

Az általánosan használt anyagok a polifenilén (PPO) és a politetrafluor-etilén. Stabil dielektromos állandóval és kis dielektromos veszteséggel rendelkezik. Alacsony vízfelvételűek, de magasak a költségek.

Sok más dielektromos anyag változó dielektromos állandóval rendelkezik, ami impedanciaváltozásokat eredményez, ami torzíthatja a harmonikusokat, elveszítheti a digitális jeleket és a jel integritását.

Alumínium PCB:

Az alumínium alapú PCB hordozóanyagok a hatékony hőelvezetés jellemzőivel rendelkeznek. Az alacsony hőellenállás miatt az alumínium alapú PCB hűtés hatékonyabb, mint a megfelelő réz alapú PCB. Hőt sugároz a levegőben és a PCB kártya termikus csatlakozási területén.

Sok LED lámpa áramkör, nagy fényerejű LED alumínium hátlapból készül.

Az alumínium gazdag fém, és bányászati ​​ára alacsony, így a PCB költsége is nagyon alacsony. Az alumínium újrahasznosítható és nem mérgező, ezért környezetbarát. Az alumínium erős és tartós, így csökkenti a gyártás, szállítás és összeszerelés során keletkező sérüléseket

Mindezek a tulajdonságok az alumínium alapú nyomtatott áramköri lapokat hasznossá teszik nagy áramerősségű alkalmazásokhoz, például motorvezérlőkhöz, nagy teljesítményű akkumulátortöltőkhöz és nagy fényerejű LED-lámpákhoz.

Összefoglalva:

Az elmúlt években a PCB-k az egyszerű egyrétegű verzióktól a bonyolultabb rendszerekké fejlődtek, mint például a nagyfrekvenciás teflon NYÁK.

A PCB ma már a modern technológia és a fejlődő tudomány szinte minden területét lefedi. A mikrobiológia, a mikroelektronika, a nanotechnológia, a repülőgépipar, a katonaság, a repüléstechnika, a robotika, a mesterséges intelligencia és más területek mind a nyomtatott áramköri lapok (PCB) építőelemeinek különféle formáira épülnek.