O tiskano vezje (PCB) je fizična osnova ali platforma, na katero je mogoče spajkati elektronske komponente. Bakrene sledi povezujejo te komponente med seboj, kar omogoča, da tiskano vezje (PCB) opravlja svoje funkcije na zasnovan način.

Tiskano vezje je jedro elektronske naprave. Lahko je poljubne oblike in velikosti, odvisno od uporabe elektronske naprave. Najpogostejši material substrata/substrata za PCB je FR-4. PCB na osnovi FR-4 se običajno nahajajo v številnih elektronskih napravah in njihova proizvodnja je pogosta. V primerjavi z večplastnimi tiskanimi vezji je enostranska in dvostranska tiskana vezja enostavnejša za izdelavo.

FR-4 PCB is made of glass fiber and epoxy resin combined with laminated copper cladding. Some of the main examples of complex multi-layer (up to 12 layers) PCBs are computer graphics cards, motherboards, microprocessor boards, FPGAs, CPLDs, hard drives, RF LNAs, satellite communications antenna feeds, switch mode power supplies, Android phones, etc. There are many examples where simple single-layer and double-layer PCBs are used, such as CRT TVs, analog oscilloscopes, handheld calculators, computer mice, and FM radio circuits.

Uporaba PCB:

1. Medicinska oprema:

Današnji napredek medicinske znanosti je v celoti posledica hitre rasti elektronske industrije. Večina medicinske opreme, kot so pH meter, senzor srčnega utripa, merjenje temperature, EKG/EEG aparat, MRI, rentgen, CT, aparat za krvni tlak, oprema za merjenje ravni sladkorja v krvi, inkubator, mikrobiološka oprema in številna druga oprema. ločen elektronski PCB na osnovi. Ti PCB-ji so na splošno gosti in imajo majhen faktor oblike. Gosto pomeni, da so manjše komponente SMT nameščene v PCB manjše velikosti. Ti medicinski pripomočki so manjši, enostavni za prenašanje, lahki in enostavni za upravljanje.

2. Industrijska oprema.

PCB-ji se pogosto uporabljajo tudi v proizvodnji, tovarnah in grozečih tovarnah. Te industrije imajo stroje in opremo velike moči, ki jih poganjajo vezja, ki delujejo z veliko močjo in zahtevajo visoke tokove. Zaradi tega je na PCB laminirana debela bakrena plast, ki se razlikuje od kompleksnih elektronskih PCB, ki lahko črpajo tokove do 100 amperov. To je še posebej pomembno pri aplikacijah, kot so obločno varjenje, veliki servo motorni pogoni, polnilniki za svinčene baterije, vojaška industrija in stroji za oblačila za neogledno obdelavo bombaža.

3. osvetlitev.

Glede razsvetljave se svet premika v smeri energetsko varčnih rešitev. Te halogenske žarnice zdaj redko najdemo, zdaj pa vidimo LED luči in visokointenzivne LED luči. Te majhne LED diode zagotavljajo svetlobo visoke svetlosti in so nameščene na PCB na osnovi aluminijastih podlag. Aluminij ima lastnost, da absorbira toploto in jo razprši v zraku. Zato se zaradi velike moči ti aluminijasti PCB običajno uporabljajo v vezjih LED žarnic za srednje in visoko močna LED vezja.

4. Avtomobilska in vesoljska industrija.

Druga uporaba PCB-ja je avtomobilska in vesoljska industrija. Tu je skupni dejavnik odmev, ki ga povzroča gibanje letal ali avtomobilov. Zato, da bi zadovoljili te močne vibracije, PCB postane fleksibilen. Zato se uporablja nekakšen PCB, imenovan Flex PCB. Prilagodljiv PCB lahko prenese visoke vibracije in je lahek, kar lahko zmanjša skupno težo vesoljskega plovila. Te fleksibilne PCB-je je mogoče prilagoditi tudi v ozkem prostoru, kar je tudi velika prednost. Te fleksibilne PCB se uporabljajo kot konektorji, vmesniki in jih je mogoče sestaviti v kompaktnem prostoru, na primer za ploščo, pod armaturno ploščo itd. Uporablja se tudi kombinacija togega in fleksibilnega PCB-ja.

Tip PCB:

Tiskana vezja (PCB) so razdeljena v 8 kategorij. so

Enostranski PCB:

Komponente enostranskega PCB-ja so nameščene samo na eni strani, druga stran pa se uporablja za bakrene žice. Na eno stran substrata RF-4 se nanese tanek sloj bakrene folije, nato pa se nanese spajkalna maska, ki zagotavlja izolacijo. Nazadnje se sitotisk uporablja za zagotavljanje informacij o označevanju komponent, kot sta C1 in R1 na tiskanem vezju. Te enoslojne PCB-je je zelo enostavno oblikovati in izdelati v velikem obsegu, povpraševanje na trgu je veliko, nakup pa je tudi zelo poceni. Zelo pogosto se uporablja v gospodinjskih izdelkih, kot so sokovniki/mešalniki, ventilatorji za polnjenje, kalkulatorji, majhni polnilci baterij, igrače, daljinski upravljalniki za TV itd.

Double-layer PCB:

Double-sided PCB is a PCB with copper layers applied on both sides of the board. Drill holes, and THT components with leads are installed in these holes. These holes connect one side part to the other side part through copper tracks. The component leads pass through the holes, the excess leads are cut by the cutter, and the leads are welded to the holes. All this is done manually. There are also SMT components and THT components of a 2-layer PCB. SMT components do not need holes, but pads are made on the PCB, and the SMT components are fixed on the PCB by reflow soldering. SMT components occupy very little space on the PCB, so more free space can be used on the circuit board to achieve more functions. Double-sided PCBs are used for power supplies, amplifiers, DC motor drivers, instrument circuits, etc.

Večplastna PCB:

Multi-layer PCB is made of multi-layer 2-layer PCB, sandwiched between dielectric insulating layers to ensure that the board and components are not damaged by overheating. Multi-layer PCB has various dimensions and different layers, from 4-layer PCB to 12-layer PCB. The more layers, the more complicated the circuit and the more complicated the PCB layout design.

Večslojni PCB imajo običajno neodvisne ozemljitvene ravnine, napajalne ravnine, signalne ravnine za visoke hitrosti, upoštevanje celovitosti signala in termično upravljanje. Pogoste aplikacije so vojaške zahteve, vesoljska in vesoljska elektronika, satelitske komunikacije, navigacijska elektronika, sledenje GPS, radar, digitalna obdelava signalov in obdelava slik.

Trda PCB:

All the PCB types discussed above belong to the rigid PCB category. Rigid PCBs have solid substrates such as FR-4, Rogers, phenolic resin and epoxy resin. These plates will not bend and twist, but can maintain their shape for many years for up to 10 or 20 years. This is why many electronic devices have a long lifespan because of the rigidity, robustness and rigidity of rigid PCBs. The PCBs of computers and laptops are rigid. Many TVs, LCD and LED TVs commonly used in homes are made of rigid PCBs. All of the above single-sided, double-sided and multilayer PCB applications are also applicable to rigid PCBs.

Flex PCB:

Flexible PCB or flexible PCB is not rigid, but it is flexible and can be bent easily. They are elastic, have high heat resistance and excellent electrical properties. The substrate material of Flex PCB depends on performance and cost. Common substrate materials for Flex PCB are polyamide (PI) film, polyester (PET) film, PEN and PTFE.

The manufacturing cost of Flex PCB is more than just rigid PCB. They can be folded or wrapped around corners. Compared with the corresponding rigid PCB, they take up less space. They are lightweight but have very low tear strength.

Rigid-Flex PCB:

Kombinacija togih in fleksibilnih PCB-jev je zelo pomembna v številnih aplikacijah z omejenim prostorom in težo. Na primer, v kameri je vezje zapleteno, vendar bo kombinacija togega in fleksibilnega PCB zmanjšala število delov in velikost PCB. Ožičenje dveh PCB-jev se lahko kombinira tudi na enem PCB-ju. Pogoste aplikacije so digitalni fotoaparati, mobilni telefoni, avtomobili, prenosniki in tiste naprave s gibljivimi deli

Visokohitrostni PCB:

Visokohitrostne ali visokofrekvenčne PCB so tiskane vezje, ki se uporabljajo za aplikacije, ki vključujejo signalno komunikacijo s frekvencami, višjimi od 1 GHz. V tem primeru pridejo v poštev težave z integriteto signala. Material visokofrekvenčnega PCB substrata je treba skrbno izbrati, da ustreza zahtevam načrtovanja.

Najpogosteje uporabljena materiala sta polifenilen (PPO) in politetrafluoroetilen. Ima stabilno dielektrično konstanto in majhno dielektrično izgubo. Imajo nizko absorpcijo vode, vendar visoke stroške.

Številni drugi dielektrični materiali imajo spremenljive dielektrične konstante, kar ima za posledico spremembe impedance, kar lahko popači harmonike in izgubo digitalnih signalov ter izgubo celovitosti signala.

Aluminij PCB:

Materiali podlage PCB na osnovi aluminija imajo značilnosti učinkovitega odvajanja toplote. Zaradi nizke toplotne odpornosti je hlajenje PCB na osnovi aluminija učinkovitejše od ustreznega PCB na osnovi bakra. Oddaja toploto v zraku in v območju toplotnega stičišča PCB plošče.

Številna vezja LED žarnic, LED diode visoke svetlosti so izdelane iz aluminijaste podlage PCB.

Aluminij je bogata kovina in njegova cena rudarjenja je nizka, zato so tudi stroški PCB zelo nizki. Aluminij je recikliran in nestrupen, zato je okolju prijazen. Aluminij je močan in vzdržljiv, zato zmanjšuje poškodbe med izdelavo, transportom in montažo

Zaradi vseh teh lastnosti so tiskane vezje na osnovi aluminija uporabne za aplikacije z visokim tokom, kot so krmilniki motorjev, močni polnilci baterij in LED luči visoke svetlosti.

v zaključku:

V zadnjih letih so se PCB-ji razvili iz preprostih enoslojnih različic v bolj zapletene sisteme, kot so visokofrekvenčne teflonske PCB.

PCB zdaj pokriva skoraj vsa področja sodobne tehnologije in razvijajoče se znanosti. Mikrobiologija, mikroelektronika, nanotehnologija, vesoljska industrija, vojska, letalska elektronika, robotika, umetna inteligenca in druga področja temeljijo na različnih oblikah gradnikov tiskanih vezij (PCB).