Papan litar bercetak (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 biasanya diperbuat daripada kaca gentian, resin epoksi komposit, atau bahan komposit lain.

Pengenalan jenis PCB

Sebilangan besar PCBS untuk peranti elektronik sederhana mudah dan terdiri daripada hanya satu lapisan. Perkakasan yang lebih kompleks seperti kad grafik komputer atau papan induk boleh mempunyai pelbagai lapisan, kadang-kadang sebanyak 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. Selain digunakan dalam elektronik pengguna dan komputer, berbagai jenis PCBS digunakan di berbagai bidang lain, termasuk:

• Peralatan perubatan. Elektronik kini lebih padat dan menggunakan tenaga yang lebih sedikit daripada produk sebelumnya, jadi teknologi perubatan baru dan menarik dapat diuji. Most medical devices use high-density PCBS for creating the smallest and most dense designs. Ini membantu mengurangkan beberapa batasan unik yang terlibat dalam mengembangkan alat untuk digunakan dalam bidang perubatan kerana keperluan untuk ukuran kecil dan ringan. PCBS telah memasuki semua perkara dari peranti kecil (seperti alat pacu jantung) hingga yang besar (seperti peralatan sinar-X atau pengimbas CAT).

• Jentera perindustrian. PCBS biasanya digunakan dalam jentera industri berkuasa tinggi. PCBS tembaga tebal boleh digunakan di mana PCBS tembaga satu ons semasa tidak memenuhi syarat. PCBS tembaga tebal bermanfaat dalam kes termasuk pengawal motor, pengecas bateri arus tinggi dan penguji beban industri.

• pencahayaan. Kerana penyelesaian pencahayaan berasaskan LED popular kerana penggunaan kuasa rendah dan kecekapan tinggi, begitu juga PCBS aluminium backplane yang digunakan untuk membuatnya. PCBS ini berfungsi sebagai radiator dan memungkinkan tahap pemindahan haba yang lebih tinggi daripada PCBS standard. These same aluminum backboard PCBS form the basis of high lumen LED applications and basic lighting solutions.

• Industri automotif dan aeroangkasa. Industri automotif dan aeroangkasa menggunakan PCBS fleksibel yang dirancang untuk menahan persekitaran getaran tinggi yang biasa berlaku di kedua bidang. Bergantung pada spesifikasi dan reka bentuk, mereka juga bisa sangat ringan, yang diperlukan untuk pembuatan komponen dalam industri pengangkutan. 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.

Terdapat banyak jenis papan PCB, masing-masing dengan spesifikasi pembuatannya yang tersendiri, jenis dan penggunaan bahan: PCB lapisan tunggal, PCB lapisan ganda, PCB pelbagai lapisan, PCB tegar, PCB fleksibel, PCB fleksibel tegar, PCB frekuensi tinggi, belakang aluminium PCB.

PCB lapisan tunggal

PCB satu – atau satu sisi adalah PCB atau substrat yang dibuat dari satu substrat. Satu sisi substrat dilapisi dengan lapisan logam nipis. Tembaga adalah lapisan yang paling biasa kerana kekonduksian elektriknya yang baik. 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.

Pengenalan jenis PCB

PCBS lapisan tunggal / sisi mudah direka dan dihasilkan kerana mereka mengimpal pelbagai litar dan komponen hanya pada satu sisi. Di mana-mana ini bermaksud mereka boleh dibeli dengan kos rendah, terutama untuk pesanan dengan jumlah tinggi. Model kos rendah dan berkapasiti tinggi bermaksud ia biasa digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk kalkulator, kamera, radio dan peralatan stereo, pemacu keadaan pepejal, pencetak dan bekalan kuasa.

Double-layer printed circuit board

Bahan substrat untuk papan litar bercetak dua sisi atau dua sisi mempunyai lapisan logam konduktif nipis, seperti tembaga, yang digunakan pada kedua sisi papan. Lubang yang digerudi melalui papan membolehkan litar di satu sisi papan dihubungkan ke litar di sisi lain.

Pengenalan jenis PCB

Komponen litar dan papan PCB lapisan dua biasanya disambungkan dalam salah satu daripada dua cara: menggunakan lubang melalui atau menggunakan pelekap permukaan. 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.

Permukaan PCBS tidak boleh menggunakan wayar sebagai penyambung. Sebaliknya, banyak kabel kecil dikimpal terus ke papan, yang bermaksud bahawa papan itu sendiri digunakan sebagai permukaan pendawaian untuk komponen yang berbeza. Ini membolehkan litar diselesaikan dengan ruang yang lebih sedikit, membebaskan ruang untuk membolehkan papan menjalankan lebih banyak fungsi, selalunya lebih cepat dan berat lebih sedikit daripada yang dibenarkan oleh papan lubang.

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.

PCB berbilang lapisan

PCB berbilang lapisan terdiri daripada satu siri tiga atau lebih lapisan PCBS lapisan dua. 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. PCB pelbagai lapisan terbesar yang pernah dibina setebal 50 lapisan.

Pengenalan jenis PCB

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.

PCB tegar

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.

Komposisi PCB yang kaku mungkin merupakan jumlah PCBS terbesar yang dihasilkan. PCBS ini dapat digunakan di mana sahaja PCB itu sendiri perlu diatur bentuknya dan tetap sedemikian sehingga sepanjang hayat peranti. PCBS tegar boleh menjadi PCBS lapisan tunggal sederhana, atau PCBS 8-lapisan atau 10-lapisan.

Pengenalan jenis PCB

Semua PCBS yang tegar mempunyai struktur tunggal, dua atau multilayer, jadi mereka menggunakan aplikasi yang sama.

PCB Fleksibel

Tidak seperti PCBS yang kaku, yang menggunakan bahan tidak melekat seperti gentian kaca, PCBS yang fleksibel diperbuat daripada bahan yang dapat dibengkokkan dan digerakkan, seperti plastik. Similar to rigid PCBS, flexible PCBS come in single, double, or multi-layer formats. Oleh kerana ia perlu dicetak pada bahan yang fleksibel, ia cenderung lebih mahal untuk dihasilkan.

Pengenalan jenis PCB

Namun, PCBS fleksibel menawarkan banyak kelebihan berbanding PCBS yang tegar. The most striking of these advantages is their flexibility. Ini bermakna mereka boleh dilipat di tepi dan luka di sudut. Fleksibiliti mereka menjimatkan kos dan berat dengan menggunakan PCB fleksibel tunggal untuk merangkumi kawasan yang mungkin memerlukan PCBS berganda.

PCBS yang fleksibel juga dapat digunakan di kawasan yang mungkin dipengaruhi oleh banyak PCBS yang tegar. Bahaya alam sekitar. Untuk tujuan ini, mereka dihasilkan hanya dari bahan yang tahan air, tahan kejutan, tahan kakisan atau minyak suhu tinggi – pilihan yang mungkin tidak dimiliki PCBS tegar tradisional.

PCB tegar fleksibel

When it comes to the two most important overall PCBS, flexible rigid PCBS combine the best of both. Papan tegar fleksibel terdiri daripada beberapa lapisan PCB fleksibel yang dilekatkan pada lapisan PCB tegar.

PCBS tegar fleksibel mempunyai banyak kelebihan berbanding menggunakan PCBS kaku atau fleksibel hanya dalam aplikasi tertentu. Sebagai contoh, plat fleksibel tegar mempunyai bilangan bahagian yang lebih kecil daripada plat kaku tradisional atau fleksibel kerana pilihan pendawaian untuk kedua-duanya boleh digabungkan menjadi satu plat tunggal. 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.

Pengenalan jenis PCB

PCBS tegar fleksibel paling sering dijumpai dalam aplikasi di mana ruang atau berat menjadi perhatian utama, termasuk telefon bimbit, kamera digital, alat pacu jantung dan kereta.

PCB frekuensi tinggi

Sekiranya PCBS merujuk kepada elemen reka bentuk PCB umum dan bukannya pembinaan PCB seperti pada model sebelumnya. Hf PCBS adalah papan litar yang direka untuk menghantar isyarat melebihi 1 gigahertz.

Pengenalan jenis PCB

Bahan Hf PCB biasanya merangkumi laminasi epoksi bertetulang gentian kaca gred FR4, resin polifenilena eter (PPO) dan teflon. Teflon adalah salah satu pilihan yang paling mahal kerana pemalar dielektriknya yang kecil dan stabil, kehilangan dielektrik kecil dan penyerapan air yang rendah secara keseluruhan.

Banyak aspek papan PCB dan jenis penyambung PCB yang sesuai perlu dipertimbangkan ketika memilih frekuensi tinggi, termasuk pemalar dielektrik (DK), pelesapan, kehilangan, dan ketebalan dielektrik.

Yang paling penting ialah Dk bahan yang dimaksudkan. Bahan dengan kebarangkalian tinggi perubahan malar dielektrik sering menghasilkan perubahan impedans yang mengganggu harmonik yang membentuk isyarat digital dan menyebabkan kehilangan keseluruhan integriti isyarat digital – faktor yang dirancang untuk mencegah PCBS.

Pertimbangan lain ketika memilih jenis papan litar dan penyambung PC yang akan digunakan semasa merancang PCBS termasuk:

• Kehilangan dielektrik (DF), yang mempengaruhi kualiti penghantaran isyarat. Kehilangan dielektrik kecil boleh mengakibatkan sejumlah kecil sisa isyarat.

• Thermal expansion. Sekiranya bahan yang digunakan untuk membina PCB, seperti kerajang tembaga, mempunyai kadar pengembangan haba yang berbeza, bahan tersebut mungkin terpisah antara satu sama lain kerana perubahan suhu.

• Penyerapan air. Pengambilan air yang tinggi boleh mempengaruhi pemalar dielektrik dan kehilangan dielektrik PCB, terutamanya apabila digunakan di persekitaran basah.

• Perintang lain. Bahan yang digunakan untuk membina HF PCBS harus dinilai sesuai keperluan untuk ketahanan haba, rintangan hentaman dan bahan kimia berbahaya.

PCB penyokong aluminium

Reka bentuk PCB yang disokong aluminium kira-kira sama dengan PCB yang disokong tembaga. Namun, daripada menggunakan gentian kaca, yang biasa di kebanyakan jenis papan PCB, PCBS aluminium belakang menggunakan substrat aluminium atau tembaga.

Pengenalan jenis PCB

Lapisan aluminium dilapisi dengan penebat dan dirancang untuk mempunyai rintangan haba yang rendah, yang bermaksud lebih sedikit haba dipindahkan dari penebat ke bahagian belakang. Setelah penebat digunakan, lapisan litar tembaga dari ketebalan 1 ons hingga 10 inci digunakan.

PCBS yang disokong aluminium mempunyai sejumlah kelebihan berbanding PCBS yang disokong gentian kaca, termasuk:

• Kos rendah. Aluminium adalah salah satu logam paling banyak di Bumi, menyumbang 8.23% dari berat bumi. Perlombongan aluminium mudah dan murah, yang membantu mengurangkan kos dalam proses pembuatan. Akibatnya, lebih murah membuat produk daripada aluminium.

• perlindungan alam sekitar. Aluminium tidak beracun dan mudah dikitar semula. Membuat papan litar bercetak dari aluminium juga merupakan kaedah yang baik untuk menjimatkan tenaga kerana mudah dipasang.

• pelesapan haba. Aluminium adalah salah satu bahan terbaik yang boleh digunakan untuk menghilangkan haba dari komponen utama papan litar. Ia tidak memancarkan haba ke seluruh pinggan, tetapi ke udara terbuka. PCBS aluminium sejuk lebih cepat daripada PCBS tembaga dengan ukuran yang sama.

• Ketahanan bahan. Aluminium lebih tahan lama daripada bahan seperti kaca gentian atau seramik dan sangat baik untuk ujian drop. Menggunakan substrat yang lebih kuat membantu mengurangkan kerosakan semasa pembuatan, pengangkutan dan pemasangan.

Semua kelebihan ini menjadikan aluminium PCBS pilihan yang sangat baik untuk aplikasi yang memerlukan daya output tinggi dalam toleransi yang sangat ketat, termasuk lampu isyarat lalu lintas, lampu automotif, bekalan kuasa, pengawal motor dan litar arus tinggi.

Selain bidang penggunaan utama mereka, PCBS yang disokong aluminium juga dapat digunakan di mana tahap kestabilan mekanik yang tinggi diperlukan atau di mana PCB dapat menahan tekanan mekanikal yang tinggi. Mereka kurang rentan terhadap pengembangan haba daripada panel kaca gentian, yang bermaksud bahawa bahan lain di papan, seperti kerajang tembaga dan penebat, cenderung terkelupas, sehingga memperpanjang jangka hayat produk.

Selama bertahun-tahun, PCBS telah berkembang dari PCBS lapisan tunggal sederhana seperti kalkulator untuk peranti elektronik ke sistem yang lebih kompleks seperti reka bentuk Teflon frekuensi tinggi. PCBS telah menemukan jalan masuk ke hampir setiap industri di bumi, dari elektronik mudah seperti penyelesaian pencahayaan hingga ke industri yang lebih kompleks seperti teknologi perubatan atau aeroangkasa.

Perkembangan PCBS juga menyebabkan pengembangan bahan binaan PCB: tidak lagi hanya PCBS yang terbuat dari kerajang tembaga yang disokong oleh gentian kaca. Bahan binaan baru merangkumi aluminium, teflon dan juga plastik yang boleh dibengkokkan. Khususnya plastik dan aluminium yang boleh dilenturkan telah memudahkan penciptaan produk seperti PCBS yang fleksibel dan tegar untuk menyokong masalah umum yang berkaitan dengan banyak industri.