Kretskort (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 are usually made of fiberglass, composite epoxy resin, or other composite materials.

PCB -typ introduktion

Most PCBS for simple electronic devices are simple and consist of only a single layer. Mer komplex hårdvara som datorgrafikkort eller moderkort kan ha flera lager, ibland så många som 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. Förutom att användas i konsumentelektronik och datorer används olika typer av PCBS inom en mängd andra områden, inklusive:

• Medical equipment. Elektronik är nu tätare och förbrukar mindre ström än tidigare produkter, så nya och spännande medicinska tekniker kan testas. Most medical devices use high-density PCBS for creating the smallest and most dense designs. Detta hjälper till att lindra några av de unika begränsningarna i utvecklingen av apparater för användning inom det medicinska området på grund av behovet av liten storlek och låg vikt. PCBS har gjort intrång i allt från små enheter (som pacemaker) till stora (som röntgenutrustning eller CAT-skannrar).

• Industrial machinery. PCBS används vanligtvis i industrimaskiner med hög effekt. Thick copper PCBS can be used where current one-ounce copper PCBS do not meet requirements. Tjockare koppar-PCBS är fördelaktiga i fall inklusive motorstyrenheter, högströmsladdare och industriella lasttestare.

• lighting. Because LED-based lighting solutions are popular because of their low power consumption and high efficiency, so are the aluminum backplane PCBS used to make them. Dessa PCBS fungerar som radiatorer och möjliggör högre värmeöverföring än standard PCBS. These same aluminum backboard PCBS form the basis of high lumen LED applications and basic lighting solutions.

• Automotive and aerospace industries. The automotive and aerospace industries use flexible PCBS designed to withstand the high vibration environments common in both fields. Beroende på specifikation och design kan de också vara mycket lätta, vilket är nödvändigt för tillverkning av delar i transportindustrin. 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.

Det finns många typer av kretskort, var och en med sina egna unika tillverkningsspecifikationer, materialtyper och användningsområden: enkelskikts-kretskort, dubbelskikts-kretskort, styvt kretskort, flexibelt kretskort, styvt flexibelt kretskort, högfrekvent kretskort, aluminiumbaksida PCB.

A single layer PCB

Single – or single-sided PCB is a PCB or substrate made from a single substrate. One side of the substrate is coated with a thin metal layer. Copper is the most common coating because of its good electrical conductivity. 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 -typ introduktion

Single-layer/single-side PCBS are easy to design and manufacture because they weld the various circuits and components on only one side. This ubiquity means they can be purchased at low cost, especially for high-volume orders. Lågkostnadsmodeller med hög kapacitet innebär att de vanligtvis används i en mängd olika applikationer, inklusive räknare, kameror, radioapparater och stereoutrustning, SSD-enheter, skrivare och nätaggregat.

Double-layer printed circuit board

The substrate material for a double – or double-sided printed circuit board has a thin layer of conductive metal, such as copper, applied to both sides of the board. Hål som borrats genom kortet gör att kretsar på ena sidan av kortet kan anslutas till kretsar på andra sidan.

PCB -typ introduktion

Components of a circuit and a double-layer PCB board are usually connected in one of two ways: using a through-hole or using a surface mount. 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.

Ytmonterad PCBS kan inte använda ledningar som kontakter. 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. Detta gör att kretsen kan slutföras med mindre utrymme, vilket frigör utrymme för att göra det möjligt för kortet att utföra fler funktioner, ofta snabbare och väger mindre än det genomgående hålkortet skulle tillåta.

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.

Flerlags PCB

Multi-layer PCB consists of a series of three or more layers of double-layer PCBS. 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. The largest multilayer PCB ever built is 50 layers thick.

PCB -typ introduktion

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.

Styv 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.

Rigid PCB composition is perhaps the largest number of PCBS manufactured. 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. Stabil PCBS kan vara enkel PCBS med enkelskikt, eller 8-lager eller 10-lager PCBS.

PCB -typ introduktion

All rigid PCBS have single, double, or multilayer structures, so they share the same application.

Flexibel kretskort

Till skillnad från styva PCBS, som använder non-stick material som glasfiber, är flexibel PCBS tillverkad av material som kan böjas och flyttas, till exempel plast. Similar to rigid PCBS, flexible PCBS come in single, double, or multi-layer formats. Because they need to be printed on flexible materials, they tend to be more expensive to manufacture.

PCB -typ introduktion

Ändå erbjuder flexibel PCBS många fördelar jämfört med styv PCBS. The most striking of these advantages is their flexibility. This means they can be folded around the edges and wound around the corners. Their flexibility saves on cost and weight by using a single flexible PCB to cover areas that might need multiple rigid PCBS.

Flexibel PCBS kan också användas i områden som kan påverkas av flera styva PCBS. Environmental hazards. To this end, they are manufactured only from materials that may be waterproof, shockproof, corrosion-resistant or high-temperature oil-an option that traditional rigid PCBS may not have.

Flexibel hård PCB

When it comes to the two most important overall PCBS, flexible rigid PCBS combine the best of both. The flexible rigid board is composed of multiple flexible PCB layers attached to multiple rigid PCB layers.

Flexible rigid PCBS have many advantages over using rigid or flexible PCBS only in certain applications. Till exempel har styva-flexibla plattor ett mindre antal delar än traditionella styva eller flexibla plattor eftersom ledningsalternativen för båda kan kombineras till en enda platta. 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 -typ introduktion

Flexibel stel PCBS finns oftast i applikationer där utrymme eller vikt är av största vikt, inklusive mobiltelefoner, digitalkameror, pacemaker och bilar.

High-frequency PCB

Hf PCBS hänvisar till allmänna PCB -designelement snarare än PCB -konstruktion som i tidigare modeller. Hf PCBS are circuit boards designed to transmit signals in excess of 1 gigahertz.

PCB -typ introduktion

Hf PCB materials typically include FR4 grade glass fiber reinforced epoxy laminate, polyphenylene ether (PPO) resin and teflon. Teflon is one of the most expensive options because of its small and stable dielectric constant, small dielectric loss and overall low water absorption.

Many aspects of the PCB board and its corresponding type of PCB connector need to be considered when selecting high frequency, including dielectric constant (DK), dissipation, loss, and dielectric thickness.

Den viktigaste av dessa är Dk för det aktuella materialet. Material med stor sannolikhet för dielektrisk konstant förändring ger ofta impedansförändringar som stör de övertoner som utgör den digitala signalen och leder till en total förlust av digital signalintegritet – en faktor som hf PCBS är utformad för att förhindra.

Other considerations when choosing the type of circuit board and PC connector to use when designing hf PCBS include:

• Dielectric loss (DF), which affects the quality of signal transmission. Small dielectric loss may result in a small amount of signal waste.

• Thermal expansion. If the materials used to build the PCB, such as copper foil, have different thermal expansion rates, the materials may separate from each other due to temperature changes.

• Water absorption. High water intake can affect the dielectric constant and dielectric loss of a PCB, especially when used in wet environments.

• Other resistors. Materials used to construct HF PCBS shall be rated as required for heat resistance, impact resistance and hazardous chemicals.

Aluminum backing PCB

The design of an aluminum backed PCB is roughly the same as that of a copper backed PCB. Men i stället för att använda glasfiber, vilket är vanligt i de flesta kretskortstyper, använder PCBS aluminiumplattor av aluminium eller koppar.

PCB -typ introduktion

The aluminum backing is lined with insulation and is designed to have low thermal resistance, meaning less heat is transferred from the insulation to the backing. Once insulation is applied, layers of copper circuit from 1 ounce to 10 inches thick are applied.

Aluminum backed PCBS have a number of advantages over fiberglass backed PCBS, including:

• Low cost. Aluminum is one of the most abundant metals on Earth, accounting for 8.23% of the earth’s weight. Mining aluminum is easy and cheap, which helps reduce costs in the manufacturing process. As a result, it is cheaper to make products out of aluminum.

• miljöskydd. Aluminium är giftfritt och lätt att återvinna. Att göra kretskort av aluminium är också ett bra sätt att spara energi eftersom det är enkelt att montera.

• heat dissipation. Aluminium är ett av de bästa materialen som kan användas för att avleda värme från nyckelkomponenter i ett kretskort. It does not radiate heat to the rest of the plate, but to the open air. Aluminium PCBS svalnar snabbare än koppar PCBS av samma storlek.

• Materialets hållbarhet. Aluminium är mer hållbart än material som glasfiber eller keramik och är särskilt bra för dropptester. Att använda starkare underlag hjälper till att minska skador under tillverkning, transport och installation.

Alla dessa fördelar gör aluminium PCBS till ett utmärkt val för applikationer som kräver hög uteffekt inom mycket snäva toleranser, inklusive trafikstrålkastare, bilbelysning, strömförsörjningar, motorstyrenheter och högströmskretsar.

Förutom sina huvudsakliga användningsområden kan PCBS med aluminiumbacka också användas där en hög grad av mekanisk stabilitet krävs eller där kretskortet kan motstå höga mekaniska påfrestningar. They are less susceptible to thermal expansion than fiberglass panels, which means that other materials on the board, such as copper foil and insulation, are less likely to peel off, further extending the life of the product.

Under årens lopp har PCBS utvecklats från enkla enkelskikts-PCBS som räknare för elektroniska enheter till mer komplexa system som högfrekventa Teflon-konstruktioner. PCBS har hittat in i nästan alla branscher på jorden, från enkel elektronik som belysningslösningar hela vägen till mer komplexa industrier som medicinsk eller rymdteknik.

Utvecklingen av PCBS har också lett till utvecklingen av PCB -byggmaterial: inte längre bara PCBS av kopparfolie med glasfiber. Nya byggmaterial inkluderar aluminium, teflon och till och med böjbar plast. Böjbar plast och aluminium i synnerhet har underlättat skapandet av produkter som styv-flexibel och aluminium-backad PCBS för att lösa vanliga problem i många industrier.