Pandemia Płytka drukowana (PCB) to fizyczna podstawa lub platforma, na której można lutować elementy elektroniczne. Ścieżki miedziane łączą te komponenty ze sobą, umożliwiając płytce drukowanej (PCB) wykonywanie swoich funkcji w zaprojektowany sposób.

Płytka drukowana jest rdzeniem urządzenia elektronicznego. Może mieć dowolny kształt i rozmiar, w zależności od zastosowania urządzenia elektronicznego. Najpopularniejszym materiałem podłoża/podłoża dla PCB jest FR-4. Płytki PCB oparte na FR-4 są powszechnie spotykane w wielu urządzeniach elektronicznych, a ich produkcja jest powszechna. W porównaniu z wielowarstwowymi PCB, jednostronne i dwustronne PCB są łatwiejsze w produkcji.

FR-4 PCB jest wykonany z włókna szklanego i żywicy epoksydowej połączonej z laminowaną okładziną miedzianą. Niektóre z głównych przykładów złożonych wielowarstwowych (do 12 warstw) płytek PCB to komputerowe karty graficzne, płyty główne, płyty mikroprocesorowe, FPGA, CPLD, dyski twarde, RF LNA, kanały antenowe komunikacji satelitarnej, zasilacze impulsowe, telefony z systemem Android, itp. Istnieje wiele przykładów zastosowania prostych jednowarstwowych i dwuwarstwowych płytek drukowanych, takich jak telewizory CRT, oscyloskopy analogowe, kalkulatory ręczne, myszy komputerowe i obwody radia FM.

Zastosowanie PCB:

1. Sprzęt medyczny:

Dzisiejszy postęp w naukach medycznych jest w całości spowodowany szybkim rozwojem przemysłu elektronicznego. Większość sprzętu medycznego, takiego jak miernik pH, czujnik bicia serca, pomiar temperatury, urządzenie EKG/EEG, urządzenie do rezonansu magnetycznego, prześwietlenie, tomografia komputerowa, urządzenie do pomiaru ciśnienia krwi, sprzęt do pomiaru poziomu cukru we krwi, inkubator, sprzęt mikrobiologiczny i wiele innych urządzeń. osobna elektroniczna płytka drukowana. Te płytki drukowane są na ogół gęste i mają niewielki rozmiar. Gęstość oznacza, że ​​mniejsze elementy SMT są umieszczane w mniejszej płytce drukowanej. Te urządzenia medyczne są mniejsze, łatwe do przenoszenia, lekkie i łatwe w obsłudze.

2. Urządzenia przemysłowe.

Obwody drukowane są również szeroko stosowane w produkcji, fabrykach i zakładach produkcyjnych. Branże te mają maszyny i urządzenia o dużej mocy, które są napędzane przez obwody, które działają z dużą mocą i wymagają wysokich prądów. Z tego powodu na płytce drukowanej jest laminowana gruba warstwa miedzi, co różni się od złożonych płytek elektronicznych, które mogą pobierać prąd o natężeniu nawet 100 amperów. Jest to szczególnie ważne w zastosowaniach takich jak spawanie łukowe, duże serwonapędy, ładowarki akumulatorów kwasowo-ołowiowych, przemysł wojskowy i maszyny do produkcji odzieży bawełnianej.

3. oświetlenie.

Pod względem oświetlenia świat zmierza w kierunku rozwiązań energooszczędnych. Te żarówki halogenowe są obecnie rzadko spotykane, ale teraz widzimy wokół diody LED i diody LED o wysokiej intensywności. Te małe diody LED zapewniają wysoką jasność światła i są montowane na płytkach drukowanych opartych na podłożach aluminiowych. Aluminium ma właściwość pochłaniania ciepła i rozpraszania go w powietrzu. Dlatego, ze względu na dużą moc, te aluminiowe płytki PCB są zwykle stosowane w obwodach lamp LED do obwodów LED średniej i dużej mocy.

4. Przemysł motoryzacyjny i lotniczy.

Innym zastosowaniem PCB jest przemysł motoryzacyjny i lotniczy. Wspólnym czynnikiem jest tutaj pogłos generowany przez ruch samolotów lub samochodów. Dlatego, aby zaspokoić te drgania o dużej sile, płytka drukowana staje się elastyczna. Dlatego stosuje się rodzaj płytki drukowanej o nazwie Flex PCB. Elastyczna płytka drukowana może wytrzymać wysokie wibracje i jest lekka, co może zmniejszyć całkowitą wagę statku kosmicznego. Te elastyczne płytki PCB można również regulować w wąskiej przestrzeni, co również jest wielką zaletą. Te elastyczne płytki drukowane są używane jako złącza, interfejsy i można je montować w niewielkiej przestrzeni, takiej jak za panelem, pod deską rozdzielczą itp. Stosowana jest również kombinacja sztywnej i elastycznej płytki drukowanej.

Typ PCB:

Płytki drukowane (PCB) są podzielone na 8 kategorii. Oni są

Płytka jednostronna:

Elementy jednostronnej płytki drukowanej są montowane tylko z jednej strony, a druga strona służy do przewodów miedzianych. Cienką warstwę folii miedzianej nakłada się na jedną stronę podłoża RF-4, a następnie nakłada się maskę lutowniczą w celu zapewnienia izolacji. Wreszcie, sitodruk jest używany do dostarczania informacji o znakowaniu komponentów, takich jak C1 i R1 na płytce drukowanej. Te jednowarstwowe płytki PCB są bardzo łatwe do zaprojektowania i wyprodukowania na dużą skalę, popyt na rynku jest duży, a ponadto są bardzo tanie w zakupie. Bardzo często stosowany w produktach gospodarstwa domowego, takich jak sokowirówki/blendery, wentylatory do ładowania, kalkulatory, małe ładowarki do akumulatorów, zabawki, piloty do telewizorów itp.

Dwuwarstwowa płytka drukowana:

Dwustronna płytka drukowana to płytka PCB z warstwami miedzi nałożonymi po obu stronach płytki. Wywiercić otwory, w których montuje się elementy THT z wyprowadzeniami. Otwory te łączą jedną część boczną z drugą częścią boczną poprzez miedziane szyny. Doprowadzenia składowe przechodzą przez otwory, nadmiar doprowadzeń jest odcinany przez frez, a doprowadzenia są przyspawane do otworów. Wszystko to odbywa się ręcznie. Istnieją również elementy SMT i elementy THT dwuwarstwowej płytki drukowanej. Komponenty SMT nie potrzebują otworów, ale pady wykonuje się na płytce drukowanej, a elementy SMT mocuje się na płytce za pomocą lutowania rozpływowego. Komponenty SMT zajmują bardzo mało miejsca na płytce drukowanej, dzięki czemu można wykorzystać więcej wolnego miejsca na płytce drukowanej, aby uzyskać więcej funkcji. Obustronne płytki drukowane są stosowane w zasilaczach, wzmacniaczach, sterownikach silników prądu stałego, obwodach przyrządów itp.

Wielowarstwowa płytka drukowana:

Wielowarstwowa płytka drukowana jest wykonana z wielowarstwowej dwuwarstwowej płytki drukowanej, umieszczonej między warstwami izolacji dielektrycznej, aby zapewnić, że płyta i komponenty nie zostaną uszkodzone przez przegrzanie. Wielowarstwowa płytka drukowana ma różne wymiary i różne warstwy, od 2-warstwowej płytki drukowanej do 4-warstwowej płytki drukowanej. Im więcej warstw, tym bardziej skomplikowany obwód i bardziej skomplikowany projekt układu PCB.

Wielowarstwowe płytki drukowane zwykle mają niezależne płaszczyzny uziemienia, płaszczyzny zasilania, szybkie płaszczyzny sygnałowe, kwestie integralności sygnału i zarządzanie temperaturą. Typowe zastosowania to wymagania wojskowe, elektronika lotnicza i kosmonautyczna, komunikacja satelitarna, elektronika nawigacyjna, śledzenie GPS, radar, cyfrowe przetwarzanie sygnału i przetwarzanie obrazu.

Sztywna płytka drukowana:

Wszystkie omówione powyżej typy płytek PCB należą do kategorii płytek sztywnych. Sztywne PCB mają stałe podłoża, takie jak FR-4, Rogers, żywica fenolowa i żywica epoksydowa. Płyty te nie wyginają się i nie skręcają, ale mogą zachować swój kształt przez wiele lat nawet do 10 lub 20 lat. Dlatego wiele urządzeń elektronicznych ma długą żywotność ze względu na sztywność, solidność i sztywność sztywnych płytek drukowanych. Płytki drukowane komputerów i laptopów są sztywne. Wiele telewizorów, telewizorów LCD i LED powszechnie stosowanych w domach jest wykonanych ze sztywnych płytek PCB. Wszystkie powyższe jednostronne, dwustronne i wielowarstwowe zastosowania PCB mają również zastosowanie do sztywnych PCB.

Elastyczna płytka drukowana:

Elastyczna płytka drukowana lub elastyczna płytka drukowana nie jest sztywna, ale jest elastyczna i można ją łatwo wyginać. Są elastyczne, mają wysoką odporność na ciepło i doskonałe właściwości elektryczne. Materiał podłoża Flex PCB zależy od wydajności i kosztów. Typowymi materiałami podłoża dla Flex PCB są folia poliamidowa (PI), folia poliestrowa (PET), PEN i PTFE.

Koszt produkcji Flex PCB to coś więcej niż tylko sztywna płytka PCB. Można je składać lub owijać na rogach. W porównaniu z odpowiednią sztywną płytką drukowaną zajmują mniej miejsca. Są lekkie, ale mają bardzo niską wytrzymałość na rozdarcie.

Sztywna elastyczna płytka drukowana:

Połączenie sztywnych i elastycznych płytek drukowanych jest bardzo ważne w wielu zastosowaniach o ograniczonej przestrzeni i wadze. Na przykład w kamerze obwód jest skomplikowany, ale połączenie sztywnej i elastycznej płytki drukowanej zmniejszy liczbę części i zmniejszy rozmiar płytki drukowanej. Okablowanie dwóch płytek drukowanych można również połączyć na jednej płytce drukowanej. Typowe zastosowania to aparaty cyfrowe, telefony komórkowe, samochody, laptopy i urządzenia z ruchomymi częściami

Szybka płytka drukowana:

Obwody drukowane o wysokiej prędkości lub wysokiej częstotliwości to obwody drukowane wykorzystywane do zastosowań związanych z komunikacją sygnałową o częstotliwościach wyższych niż 1 GHz. W takim przypadku w grę wchodzą problemy z integralnością sygnału. Materiał podłoża PCB wysokiej częstotliwości powinien być starannie dobrany, aby spełnić wymagania projektowe.

Powszechnie stosowanymi materiałami są polifenylen (PPO) i politetrafluoroetylen. Posiada stabilną stałą dielektryczną i małe straty dielektryczne. Mają niską nasiąkliwość, ale wysoki koszt.

Wiele innych materiałów dielektrycznych ma zmienne stałe dielektryczne, co powoduje zmiany impedancji, które mogą zniekształcać harmoniczne i utratę sygnałów cyfrowych oraz utratę integralności sygnału

Aluminiowa płytka drukowana:

Materiały podłoża PCB na bazie aluminium mają właściwości efektywnego rozpraszania ciepła. Ze względu na niską odporność termiczną chłodzenie PCB na bazie aluminium jest bardziej efektywne niż odpowiadające mu PCB na bazie miedzi. Emituje ciepło w powietrzu oraz w obszarze złącza termicznego płytki PCB.

Wiele obwodów lamp LED, diody LED o wysokiej jasności są wykonane z aluminiowej płytki drukowanej.

Aluminium jest metalem bogatym, a jego cena wydobycia jest niska, więc koszt PCB jest również bardzo niski. Aluminium nadaje się do recyklingu i jest nietoksyczne, dzięki czemu jest przyjazne dla środowiska. Aluminium jest mocne i trwałe, dzięki czemu zmniejsza uszkodzenia podczas produkcji, transportu i montażu

Wszystkie te cechy sprawiają, że płytki drukowane na bazie aluminium są przydatne w zastosowaniach wysokoprądowych, takich jak sterowniki silników, ładowarki do akumulatorów o dużej wytrzymałości i światła LED o wysokiej jasności.

na zakończenie:

W ostatnich latach płytki PCB ewoluowały od prostych wersji jednowarstwowych do bardziej złożonych systemów, takich jak teflonowe płytki PCB o wysokiej częstotliwości.

PCB obejmuje obecnie prawie każdą dziedzinę nowoczesnej technologii i rozwijającej się nauki. Mikrobiologia, mikroelektronika, nanotechnologia, przemysł lotniczy, wojskowy, awionika, robotyka, sztuczna inteligencja i inne dziedziny opierają się na różnych formach płytek drukowanych (PCB).