Spausdintinė plokštė (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 dažniausiai gaminami iš stiklo pluošto, kompozicinės epoksidinės dervos ar kitų kompozicinių medžiagų.

PCB tipo įvadas

Dauguma paprastų elektroninių prietaisų PCBS yra paprasti ir susideda tik iš vieno sluoksnio. Sudėtingesnė aparatinė įranga, tokia kaip kompiuterinės grafikos plokštės ar pagrindinės plokštės, gali turėti kelis sluoksnius, kartais net 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. Skirtingi PCBS tipai naudojami ne tik plataus vartojimo elektronikoje ir kompiuteriuose, bet ir daugelyje kitų sričių, įskaitant:

• Medicininė įranga. Elektronika dabar yra tankesnė ir sunaudoja mažiau energijos nei ankstesni produktai, todėl galima išbandyti naujas ir įdomias medicinos technologijas. Most medical devices use high-density PCBS for creating the smallest and most dense designs. Tai padeda sušvelninti kai kuriuos unikalius apribojimus, susijusius su medicinos srityje naudojamų prietaisų kūrimu, nes reikia mažo dydžio ir lengvo svorio. PCBS įžengė į viską-nuo mažų prietaisų (pvz., Širdies stimuliatorių) iki didelių (pvz., Rentgeno įrangos ar CAT skaitytuvų).

• Pramoninės mašinos. PCBS dažniausiai naudojami didelės galios pramoninėse mašinose. Storas vario PCBS gali būti naudojamas ten, kur dabartinis vienos uncijos vario PCBS neatitinka reikalavimų. Storesni vario PCBS yra naudingi tais atvejais, įskaitant variklio valdiklius, didelės srovės akumuliatorių įkroviklius ir pramoninius apkrovos testerius.

• apšvietimas. Kadangi šviesos diodų pagrindu pagaminti apšvietimo sprendimai yra populiarūs dėl mažo energijos suvartojimo ir didelio efektyvumo, jiems gaminti naudojami ir aliuminio plokštės PCBS. Šie PCBS naudojami kaip radiatoriai ir leidžia didesnį šilumos perdavimą nei standartiniai PCBS. These same aluminum backboard PCBS form the basis of high lumen LED applications and basic lighting solutions.

• Automobilių ir kosmoso pramonė. Automobilių ir kosmoso pramonė naudoja lanksčius PCBS, skirtus atlaikyti abiejose srityse įprastą didelės vibracijos aplinką. Priklausomai nuo specifikacijos ir dizaino, jie taip pat gali būti labai lengvi, o tai būtina transporto pramonės dalių gamybai. 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.

Yra daug tipų PCB plokščių, kurių kiekviena turi savo unikalias gamybos specifikacijas, medžiagų tipus ir paskirtis: vieno sluoksnio PCB, dvigubo sluoksnio PCB, daugiasluoksnė PCB, standi PCB, lanksti PCB, standi lanksti PCB, aukšto dažnio PCB, aliuminio nugarėlė PCB.

Vieno sluoksnio PCB

Vienpusis arba vienpusis PCB yra PCB arba substratas, pagamintas iš vieno pagrindo. Viena pagrindo pusė padengta plonu metalo sluoksniu. Varis yra labiausiai paplitusi danga dėl gero elektros laidumo. 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 tipo įvadas

Vieno sluoksnio/vienos pusės PCBS lengva suprojektuoti ir pagaminti, nes jie suvirina įvairias grandines ir komponentus tik vienoje pusėje. Ši visur esanti vieta reiškia, kad juos galima įsigyti už mažą kainą, ypač didelės apimties užsakymams. Pigūs, didelės talpos modeliai reiškia, kad jie dažniausiai naudojami įvairiose srityse, įskaitant skaičiuotuvus, fotoaparatus, radijo imtuvus ir stereofoninę įrangą, kietojo kūno diskus, spausdintuvus ir maitinimo šaltinius.

Double-layer printed circuit board

Dvigubos arba dvipusės spausdintinės plokštės pagrindo medžiaga turi ploną laidžio metalo, pvz., Vario, sluoksnį, padengtą abiejose plokštės pusėse. Per plokštę išgręžtos skylės leidžia vienos plokštės pusės grandinėms prisijungti prie grandinių kitoje pusėje.

PCB tipo įvadas

Grandinės ir dvigubo sluoksnio PCB plokštės komponentai paprastai yra prijungiami vienu iš dviejų būdų: naudojant skylę arba naudojant paviršiaus tvirtinimą. 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.

Paviršiuje montuojamas PCBS negali naudoti laidų kaip jungčių. 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. Tai leidžia užbaigti grandinę su mažesne erdve, atlaisvinant vietos, kad plokštė galėtų atlikti daugiau funkcijų, dažnai greičiau ir sveria mažiau, nei leistų skylių plokštė.

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.

Daugiasluoksnė PCB

Daugiasluoksnis PCB susideda iš trijų ar daugiau dviejų sluoksnių PCBS sluoksnių. 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. Didžiausia kada nors pastatyta daugiasluoksnė PCB yra 50 sluoksnių storio.

PCB tipo įvadas

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.

Tvirtas PCB

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.

Kietos PCB sudėtis yra bene didžiausias PCBS kiekis. 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. Standus PCBS gali būti paprastas vieno sluoksnio PCBS arba 8 sluoksnių arba 10 sluoksnių PCBS.

PCB tipo įvadas

Visi standūs PCBS turi vieną, dvigubą arba daugiasluoksnę struktūrą, todėl jie turi tą pačią programą.

Lankstus PCB

Skirtingai nuo standžių PCBS, kuriuose naudojamos nelipnios medžiagos, tokios kaip stiklo pluoštas, lankstus PCBS yra pagamintas iš medžiagų, kurias galima sulenkti ir perkelti, pavyzdžiui, plastiko. Similar to rigid PCBS, flexible PCBS come in single, double, or multi-layer formats. Kadangi juos reikia atspausdinti ant lanksčių medžiagų, jų gamyba yra brangesnė.

PCB tipo įvadas

Vis dėlto lankstus PCBS turi daug pranašumų prieš standžius PCBS. The most striking of these advantages is their flexibility. Tai reiškia, kad juos galima sulankstyti aplink kraštus ir suvynioti aplink kampus. Jų lankstumas taupo išlaidas ir svorį, naudojant vieną lanksčią PCB, kad padengtų sritis, kurioms gali prireikti kelių standžių PCBS.

Lankstus PCBS taip pat gali būti naudojamas tose vietose, kurias gali paveikti keli standūs PCBS. Pavojai aplinkai. Šiuo tikslu jie gaminami tik iš medžiagų, kurios gali būti neperšlampamos, atsparios smūgiams, atsparios korozijai arba aukštos temperatūros alyvos-tokios galimybės tradicinės standžios PCBS gali neturėti.

Lankstus standus PCB

When it comes to the two most important overall PCBS, flexible rigid PCBS combine the best of both. Lanksti standi plokštė susideda iš kelių lanksčių PCB sluoksnių, pritvirtintų prie kelių standžių PCB sluoksnių.

Lankstus standus PCBS turi daug privalumų, palyginti su standžių arba lanksčių PCBS naudojimu tik tam tikrose programose. Pavyzdžiui, standžios ir lanksčios plokštės turi mažesnį dalių skaičių nei tradicinės standžios arba lanksčios plokštės, nes abiejų laidų sujungimo galimybes galima sujungti į vieną plokštę. 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 tipo įvadas

Lankstūs standūs PCBS dažniausiai randami tose programose, kuriose didžiausias susirūpinimas yra erdvei ar svoriui, įskaitant mobiliuosius telefonus, skaitmeninius fotoaparatus, širdies stimuliatorius ir automobilius.

Aukšto dažnio PCB

Hf PCBS reiškia bendrus PCB dizaino elementus, o ne PCB konstrukciją, kaip ir ankstesniuose modeliuose. Hf PCBS yra plokštės, skirtos perduoti signalus, viršijančius 1 gigahercą.

PCB tipo įvadas

Hf PCB medžiagos paprastai apima FR4 klasės stiklo pluoštu sustiprintą epoksidinį laminatą, polifenileno eterio (PPO) dervą ir tefloną. Teflonas yra vienas iš brangiausių variantų dėl mažos ir stabilios dielektrinės konstantos, mažų dielektrinių nuostolių ir mažos vandens absorbcijos.

Renkantis aukštąjį dažnį, reikia atsižvelgti į daugelį PCB plokštės ir atitinkamo tipo PCB jungties aspektų, įskaitant dielektrinę konstantą (DK), sklaidą, nuostolius ir dielektriko storį.

Svarbiausias iš jų yra aptariamos medžiagos Dk. Medžiagos, turinčios didelę dielektrinio pastovaus pasikeitimo tikimybę, dažnai sukelia impedanso pokyčius, kurie sutrikdo harmoniką, sudarančią skaitmeninį signalą, ir dėl to apskritai prarandamas skaitmeninio signalo vientisumas.

Kiti aspektai renkantis plokštės ir kompiuterio jungties tipą, kuriuos reikia naudoti projektuojant hf PCBS, yra šie:

• Dielektriniai nuostoliai (DF), kurie turi įtakos signalo perdavimo kokybei. Maži dielektriniai nuostoliai gali sukelti nedidelį signalo atliekų kiekį.

• Thermal expansion. Jei PCB gamybai naudojamos medžiagos, pvz., Vario folija, turi skirtingą šiluminio plėtimosi greitį, medžiagos gali skirtis viena nuo kitos dėl temperatūros pokyčių.

• Vandens absorbcija. Didelis vandens suvartojimas gali turėti įtakos PCB dielektrinei konstantai ir dielektriniams nuostoliams, ypač kai naudojama drėgnoje aplinkoje.

• Kiti rezistoriai. Medžiagos, naudojamos HF PCBS gamybai, turi būti įvertintos pagal atsparumą karščiui, atsparumą smūgiams ir pavojingas chemines medžiagas.

Aliuminio pagrindo PCB

Aliuminio pagrindo PCB konstrukcija yra maždaug tokia pati kaip vario pagrindo PCB. Tačiau vietoj stiklo pluošto, kuris yra įprastas daugeliui PCB plokščių tipų, aliuminio plokštės PCBS naudoja aliuminio arba vario pagrindus.

PCB tipo įvadas

Aliuminio pagrindas yra padengtas izoliacija ir turi mažą šiluminę varžą, o tai reiškia, kad mažiau šilumos perduodama iš izoliacijos į pagrindą. Uždėjus izoliaciją, dengiami varinės grandinės sluoksniai nuo 1 uncijos iki 10 colių storio.

Aliuminio pagrindu pagaminti PCBS turi daug privalumų, palyginti su stiklo pluošto pagrindu pagamintais PCBS, įskaitant:

• Žema kaina. Aliuminis yra vienas iš labiausiai paplitusių metalų Žemėje, sudarantis 8.23% žemės svorio. Aliuminio kasimas yra lengvas ir pigus, o tai padeda sumažinti gamybos proceso išlaidas. Dėl to pigiau gaminti gaminius iš aliuminio.

• aplinkos apsauga. Aliuminis yra netoksiškas ir lengvai perdirbamas. Spausdintų plokščių gamyba iš aliuminio taip pat yra geras energijos taupymo būdas, nes ją lengva surinkti.

• Šilumos išsklaidymas. Aliuminis yra viena iš geriausių medžiagų, kurios gali būti naudojamos šilumai išsklaidyti iš pagrindinių plokštės komponentų. Jis skleidžia šilumą ne į likusią plokštės dalį, o į atvirą orą. Aliuminio PCBS atvėsta greičiau nei to paties dydžio variniai PCBS.

• Medžiagos patvarumas. Aliuminis yra patvaresnis už tokias medžiagas kaip stiklo pluoštas ar keramika ir ypač tinka kritimo bandymams. Tvirtesnių pagrindų naudojimas padeda sumažinti žalą gamybos, transportavimo ir montavimo metu.

Dėl visų šių pranašumų aliuminio PCBS yra puikus pasirinkimas toms reikmėms, kurioms reikalinga didelė išėjimo galia, esant labai griežtoms leistinoms nuokrypiams, įskaitant eismo žibintus, automobilių apšvietimą, maitinimo šaltinius, variklio valdiklius ir didelės srovės grandines.

Be pagrindinių naudojimo sričių, PCBS iš aliuminio taip pat gali būti naudojami ten, kur reikalingas didelis mechaninis stabilumas arba kai PCB gali atlaikyti didelį mechaninį įtempį. Jie yra mažiau jautrūs šiluminiam išsiplėtimui nei stiklo pluošto plokštės, o tai reiškia, kad kitos plokštės medžiagos, tokios kaip vario folija ir izoliacija, rečiau nulupamos, taip pratęsiant gaminio tarnavimo laiką.

Bėgant metams PCBS išsivystė iš paprastų vieno sluoksnio PCBS, tokių kaip elektroninių prietaisų skaičiuotuvai, į sudėtingesnes sistemas, tokias kaip aukšto dažnio teflono konstrukcijos. PCBS atsidūrė beveik visose žemės pramonės šakose – nuo paprastos elektronikos, pavyzdžiui, apšvietimo sprendimų, iki sudėtingesnių pramonės šakų, tokių kaip medicinos ar kosmoso technologijos.

Sukūrus PCBS taip pat buvo sukurtos PCB statybinės medžiagos: ne tik PCBS, pagaminti iš vario folijos, padengtos stiklo pluoštu. Naujos statybinės medžiagos yra aliuminis, teflonas ir net lankstomi plastikai. Lankstūs plastikai ir ypač aliuminis padėjo sukurti tokius produktus kaip standus lankstus ir aliuminio pagrindu pagamintas PCBS, siekiant išspręsti bendras problemas, susijusias su daugeliu pramonės šakų.