ის PRINTED CIRCUIT ფორუმში (PCB) არის ფიზიკური საფუძველი ან პლატფორმა, რომელზედაც შესაძლებელია ელექტრონული კომპონენტების შედუღება. სპილენძის კვალი აკავშირებს ამ კომპონენტებს ერთმანეთთან, რაც საშუალებას აძლევს ბეჭდურ მიკროსქემის დაფას (PCB) შეასრულოს თავისი ფუნქციები ისე, როგორც ეს არის შექმნილი.

ბეჭდური მიკროსქემის დაფა არის ელექტრონული მოწყობილობის ბირთვი. ეს შეიძლება იყოს ნებისმიერი ფორმისა და ზომის, რაც დამოკიდებულია ელექტრონული მოწყობილობის გამოყენებაზე. PCB-სთვის ყველაზე გავრცელებული სუბსტრატი/სუბსტრატის მასალაა FR-4. FR-4-ზე დაფუძნებული PCB-ები ჩვეულებრივ გვხვდება ბევრ ელექტრონულ მოწყობილობაში და მათი წარმოება გავრცელებულია. მრავალშრიანი PCB-ებთან შედარებით, ცალმხრივი და ორმხრივი PCB უფრო ადვილია წარმოება.

FR-4 PCB დამზადებულია მინის ბოჭკოსა და ეპოქსიდური ფისისგან, რომელიც შერწყმულია ლამინირებული სპილენძის საფარით. რთული მრავალშრიანი (12 ფენამდე) PCB-ების ზოგიერთი ძირითადი მაგალითია კომპიუტერული გრაფიკული ბარათები, დედაპლატები, მიკროპროცესორული დაფები, FPGA, CPLD, მყარი დისკები, RF LNA, სატელიტური კომუნიკაციების ანტენის წყაროები, გადართვის რეჟიმის კვების წყაროები, Android ტელეფონები. და ა.შ. უამრავი მაგალითია, როდესაც გამოიყენება მარტივი ერთფენიანი და ორფენიანი PCB-ები, როგორიცაა CRT ტელევიზორები, ანალოგური ოსცილოსკოპები, ხელის კალკულატორები, კომპიუტერული მაუსები და FM რადიო სქემები.

PCB-ის გამოყენება:

1. სამედიცინო აღჭურვილობა:

სამედიცინო მეცნიერების დღევანდელი წინსვლა მთლიანად განპირობებულია ელექტრონიკის ინდუსტრიის სწრაფი ზრდით. სამედიცინო აღჭურვილობის უმეტესობა, როგორიცაა pH მეტრი, გულისცემის სენსორი, ტემპერატურის საზომი, ეკგ/ეგ აპარატი, MRI აპარატი, რენტგენი, CT სკანირება, არტერიული წნევის აპარატი, სისხლში შაქრის დონის საზომი მოწყობილობა, ინკუბატორი, მიკრობიოლოგიური მოწყობილობა და მრავალი სხვა მოწყობილობა. ცალკე ელექტრონული PCB დაფუძნებული. ეს PCB-ები ზოგადად მკვრივია და აქვთ მცირე ფორმის ფაქტორი. მკვრივი ნიშნავს, რომ პატარა SMT კომპონენტები მოთავსებულია უფრო მცირე ზომის PCB-ში. ეს სამედიცინო ხელსაწყოები უფრო პატარაა, ადვილად სატარებელი, მსუბუქი წონა და ადვილად გამოსაყენებელი.

2. სამრეწველო აღჭურვილობა.

PCB-ები ასევე ფართოდ გამოიყენება წარმოებაში, ქარხნებში და მოსალოდნელ ქარხნებში. ამ ინდუსტრიებს აქვთ მაღალი სიმძლავრის მანქანები და აღჭურვილობა, რომლებიც მართავენ სქემებს, რომლებიც მუშაობენ მაღალი სიმძლავრით და საჭიროებენ მაღალ დენებს. ამ მიზეზით, PCB-ზე ლამინირებულია სქელი სპილენძის ფენა, რომელიც განსხვავდება რთული ელექტრონული PCB-ებისგან, რომლებსაც შეუძლიათ 100 ამპერამდე მაღალი დენის გაყვანა. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ისეთ პროგრამებში, როგორიცაა რკალის შედუღება, დიდი სერვოძრავის ძრავები, ტყვიის მჟავა ბატარეის დამტენები, სამხედრო ინდუსტრია და ტანსაცმლის ბამბის ბუნდოვანი მანქანები.

3. განათება.

განათების კუთხით სამყარო ენერგოდამზოგავი გადაწყვეტილებების მიმართულებით მოძრაობს. ეს ჰალოგენური ნათურები ახლა იშვიათად გვხვდება, მაგრამ ახლა ჩვენ ვხედავთ LED განათებებს და მაღალი ინტენსივობის LED-ებს. ეს პატარა LED-ები უზრუნველყოფენ მაღალი სიკაშკაშის შუქს და დამონტაჟებულია PCB-ებზე დაფუძნებული ალუმინის სუბსტრატებზე. ალუმინს აქვს სითბოს შთანთქმის და ჰაერში გაფანტვის თვისება. ამიტომ, მაღალი სიმძლავრის გამო, ეს ალუმინის PCB ჩვეულებრივ გამოიყენება LED ნათურების სქემებში საშუალო და მაღალი სიმძლავრის LED სქემებისთვის.

4. საავტომობილო და კოსმოსური მრეწველობა.

PCB-ის კიდევ ერთი გამოყენება არის საავტომობილო და კოსმოსური ინდუსტრია. საერთო ფაქტორი აქ არის რევერბერაცია, რომელიც წარმოიქმნება თვითმფრინავების ან მანქანების მოძრაობით. ამიტომ, ამ მაღალი ძალის ვიბრაციების დასაკმაყოფილებლად, PCB ხდება მოქნილი. აქედან გამომდინარე, გამოიყენება ერთგვარი PCB, რომელსაც ეწოდება Flex PCB. მოქნილი PCB უძლებს მაღალ ვიბრაციას და არის მსუბუქი წონა, რამაც შეიძლება შეამციროს კოსმოსური ხომალდის მთლიანი წონა. ეს მოქნილი PCB-ები ასევე შეიძლება მორგებული იყოს ვიწრო სივრცეში, რაც ასევე დიდი უპირატესობაა. ეს მოქნილი PCB გამოიყენება როგორც კონექტორები, ინტერფეისები და შეიძლება აწყობილი იყოს კომპაქტურ სივრცეში, როგორიცაა პანელის უკან, დაფის ქვეშ და ა.შ. ასევე გამოიყენება ხისტი და მოქნილი PCB-ის კომბინაცია.

PCB ტიპი:

ბეჭდური მიკროსქემის დაფები (PCB) იყოფა 8 კატეგორიად. Ისინი არიან

ცალმხრივი PCB:

ცალმხრივი PCB-ის კომპონენტები დამონტაჟებულია მხოლოდ ერთ მხარეს, ხოლო მეორე მხარე გამოიყენება სპილენძის მავთულხლართებისთვის. სპილენძის ფოლგის თხელი ფენა გამოიყენება RF-4 სუბსტრატის ერთ მხარეს, შემდეგ კი გამოიყენება შედუღების ნიღაბი იზოლაციის უზრუნველსაყოფად. და ბოლოს, ეკრანის ბეჭდვა გამოიყენება PCB-ზე ისეთი კომპონენტების მარკირების ინფორმაციის მიწოდებისთვის, როგორიცაა C1 და R1. ეს ერთფენიანი PCB-ები ძალიან მარტივია დაპროექტება და წარმოება დიდი მასშტაბით, ბაზრის მოთხოვნა დიდია და ასევე ძალიან იაფია მათი ყიდვა. ძალიან ხშირად გამოიყენება საყოფაცხოვრებო პროდუქტებში, როგორიცაა წვენსაწურები/ბლენდერები, დამტენი ვენტილატორები, კალკულატორები, პატარა ბატარეის დამტენები, სათამაშოები, ტელევიზორის დისტანციური მართვის პულტი და ა.შ.

ორფენიანი PCB:

ორმხრივი PCB არის PCB სპილენძის ფენებით, რომელიც გამოიყენება დაფის ორივე მხარეს. ამ ხვრელებში დამონტაჟებულია საბურღი ხვრელები და THT კომპონენტები მილებით. ეს ხვრელები აკავშირებს ერთ მხარეს ნაწილს მეორე მხარესთან სპილენძის ბილიკებით. კომპონენტის მილები გადის ნახვრეტებში, ჭარბი მილები იჭრება საჭრელით და მილები შედუღებულია ნახვრეტებზე. ეს ყველაფერი კეთდება ხელით. ასევე არსებობს SMT კომპონენტები და THT კომპონენტები 2-ფენიანი PCB-სთვის. SMT კომპონენტებს არ სჭირდებათ ხვრელები, მაგრამ ბალიშები მზადდება PCB-ზე, ხოლო SMT კომპონენტები ფიქსირდება PCB-ზე ხელახალი შედუღებით. SMT კომპონენტები იკავებენ ძალიან მცირე ადგილს PCB-ზე, ამიტომ მეტი თავისუფალი ადგილი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მიკროსქემის დაფაზე მეტი ფუნქციის მისაღწევად. ორმხრივი PCB-ები გამოიყენება კვების წყაროებისთვის, გამაძლიერებლებისთვის, DC ძრავის დრაივერებისთვის, ინსტრუმენტის სქემებისთვის და ა.შ.

მრავალშრიანი PCB:

მრავალშრიანი PCB დამზადებულია მრავალშრიანი 2-ფენიანი PCB-სგან, რომელიც მოთავსებულია დიელექტრიკულ საიზოლაციო ფენებს შორის, რათა უზრუნველყოს, რომ დაფა და კომპონენტები არ დაზიანდეს გადახურებით. მრავალშრიანი PCB-ს აქვს სხვადასხვა ზომები და სხვადასხვა ფენები, 4-ფენიანი PCB-დან 12-ფენიან PCB-მდე. რაც მეტი ფენა, მით უფრო რთულია წრე და უფრო რთული PCB განლაგების დიზაინი.

მრავალშრიანი PCB-ებს, როგორც წესი, აქვთ დამოუკიდებელი სახმელეთო თვითმფრინავები, ელექტრო სიბრტყეები, მაღალსიჩქარიანი სიგნალის თვითმფრინავები, სიგნალის მთლიანობის მოსაზრებები და თერმული მართვა. გავრცელებული აპლიკაციებია სამხედრო მოთხოვნები, კოსმოსური და კოსმოსური ელექტრონიკა, სატელიტური კომუნიკაციები, სანავიგაციო ელექტრონიკა, GPS თვალთვალი, რადარი, ციფრული სიგნალის დამუშავება და გამოსახულების დამუშავება.

ხისტი PCB:

ყველა ზემოთ განხილული PCB ტიპი მიეკუთვნება ხისტი PCB კატეგორიას. ხისტი PCB-ებს აქვთ მყარი სუბსტრატები, როგორიცაა FR-4, Rogers, ფენოლური ფისი და ეპოქსიდური ფისი. ეს ფირფიტები არ იღუნება და არ იხვევა, მაგრამ შეუძლია შეინარჩუნოს ფორმა მრავალი წლის განმავლობაში 10 ან 20 წლამდე. ამიტომაც ბევრ ელექტრონულ მოწყობილობას აქვს ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობა ხისტი PCB-ების სიმტკიცის, გამძლეობისა და სიმტკიცის გამო. კომპიუტერებისა და ლეპტოპების PCB-ები ხისტია. ბევრი ტელევიზორი, LCD და LED ტელევიზორი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება სახლებში, დამზადებულია ხისტი PCB-ებისგან. ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი ცალმხრივი, ორმხრივი და მრავალშრიანი PCB აპლიკაცია ასევე გამოიყენება ხისტი PCB-ებისთვის.

Flex PCB:

მოქნილი PCB ან მოქნილი PCB არ არის ხისტი, მაგრამ არის მოქნილი და ადვილად მოხრილია. ისინი ელასტიურია, აქვთ მაღალი სითბოს წინააღმდეგობა და შესანიშნავი ელექტრული თვისებები. Flex PCB-ის სუბსტრატის მასალა დამოკიდებულია შესრულებასა და ღირებულებაზე. Flex PCB-სთვის გავრცელებული სუბსტრატის მასალებია პოლიამიდური (PI) ფილმი, პოლიესტერი (PET) ფილმი, PEN და PTFE.

Flex PCB-ის წარმოების ღირებულება უფრო მეტია, ვიდრე უბრალოდ ხისტი PCB. ისინი შეიძლება დაკეცილი ან შემოხვეული კუთხეებში. შესაბამის ხისტ PCB-სთან შედარებით, ისინი ნაკლებ ადგილს იკავებენ. ისინი მსუბუქი წონაა, მაგრამ აქვთ ძალიან დაბალი ჭრის ძალა.

Rigid-Flex PCB:

ხისტი და მოქნილი PCB-ების კომბინაცია ძალზე მნიშვნელოვანია სივრცისა და წონის შეზღუდულ აპლიკაციებში. მაგალითად, კამერაში წრე რთულია, მაგრამ ხისტი და მოქნილი PCB-ის კომბინაცია შეამცირებს ნაწილების რაოდენობას და შეამცირებს PCB-ს ზომას. ორი PCB-ის გაყვანილობა ასევე შეიძლება გაერთიანდეს ერთ PCB-ზე. გავრცელებული აპლიკაციებია ციფრული კამერები, მობილური ტელეფონები, მანქანები, ლეპტოპები და მოძრავი ნაწილების მქონე მოწყობილობები

მაღალსიჩქარიანი PCB:

მაღალსიჩქარიანი ან მაღალი სიხშირის PCB-ები არის PCB-ები, რომლებიც გამოიყენება აპლიკაციებისთვის, რომლებიც მოიცავს სიგნალის კომუნიკაციას 1 გჰც-ზე მაღალი სიხშირეებით. ამ შემთხვევაში, სიგნალის მთლიანობის პრობლემები ჩნდება. მაღალი სიხშირის PCB სუბსტრატის მასალა საგულდაგულოდ უნდა იყოს შერჩეული, რათა დააკმაყოფილოს დიზაინის მოთხოვნები.

ყველაზე ხშირად გამოყენებული მასალებია პოლიფენილენი (PPO) და პოლიტეტრაფტორეთილენი. მას აქვს სტაბილური დიელექტრიკული მუდმივი და მცირე დიელექტრიკული დანაკარგი. მათ აქვთ დაბალი წყლის შთანთქმა, მაგრამ მაღალი ღირებულება.

ბევრ სხვა დიელექტრიკულ მასალას აქვს ცვლადი დიელექტრიკული მუდმივები, რაც იწვევს წინაღობის ცვლილებას, რამაც შეიძლება დაამახინჯოს ჰარმონიები და დაკარგოს ციფრული სიგნალები და სიგნალის მთლიანობის დაკარგვა.

ალუმინის PCB:

ალუმინის დაფუძნებული PCBs სუბსტრატის მასალებს აქვთ სითბოს ეფექტური გაფრქვევის მახასიათებლები. დაბალი თერმული წინააღმდეგობის გამო, ალუმინის დაფუძნებული PCB გაგრილება უფრო ეფექტურია, ვიდრე მისი შესაბამისი სპილენძის დაფუძნებული PCB. ის ასხივებს სითბოს ჰაერში და PCB დაფის თერმული შეერთების ზონაში.

ბევრი LED ნათურის სქემები, მაღალი სიკაშკაშის LED-ები დამზადებულია ალუმინის საყრდენი PCB-სგან.

ალუმინი მდიდარი ლითონია და მისი მოპოვების ფასი დაბალია, ამიტომ PCB-ის ღირებულება ასევე ძალიან დაბალია. ალუმინი არის გადამუშავებადი და არატოქსიკური, ამიტომ ეკოლოგიურად სუფთაა. ალუმინი ძლიერი და გამძლეა, ამიტომ ამცირებს ზარალს წარმოების, ტრანსპორტირებისა და აწყობის დროს

ყველა ეს მახასიათებელი ხდის ალუმინის დაფუძნებულ PCB-ებს გამოსადეგი მაღალი დენის აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა ძრავის კონტროლერები, მძიმე ბატარეის დამტენები და მაღალი სიკაშკაშის LED განათება.

საბოლოოდ:

ბოლო წლებში PCB-ები განვითარდა მარტივი ერთშრიანი ვერსიებიდან უფრო რთულ სისტემებში, როგორიცაა მაღალი სიხშირის ტეფლონის PCB-ები.

PCB ახლა მოიცავს თანამედროვე ტექნოლოგიებისა და განვითარებადი მეცნიერების თითქმის ყველა სფეროს. მიკრობიოლოგია, მიკროელექტრონიკა, ნანოტექნოლოგია, კოსმოსური ინდუსტრია, სამხედრო, ავიონიკა, რობოტიკა, ხელოვნური ინტელექტი და სხვა სფეროები დაფუძნებულია ბეჭდური მიკროსქემის (PCB) სამშენებლო ბლოკების სხვადასხვა ფორმებზე.