Ang printed circuit board (PCB) ay isang pisikal na batayan o isang plataporma kung saan maaaring ibenta ang mga elektronikong sangkap. Ang mga bakas ng tanso ay nagkokonekta sa mga sangkap na ito sa isa’t isa, na nagpapahintulot sa naka-print na circuit board (PCB) na gumanap ng mga function nito sa paraang idinisenyo.

Ang naka-print na circuit board ay ang core ng electronic device. Maaari itong maging anumang hugis at sukat, depende sa aplikasyon ng elektronikong aparato. Ang pinakakaraniwang substrate/substrate na materyal para sa PCB ay FR-4. Ang mga PCB na nakabatay sa FR-4 ay karaniwang matatagpuan sa maraming mga elektronikong aparato, at karaniwan ang kanilang pagmamanupaktura. Kung ikukumpara sa mga multilayer na PCB, ang single-sided at double-sided na PCB ay mas madaling gawin.

Ang FR-4 PCB ay gawa sa glass fiber at epoxy resin na sinamahan ng laminated copper cladding. Ang ilan sa mga pangunahing halimbawa ng kumplikadong multi-layer (hanggang 12 layer) na mga PCB ay ang mga computer graphics card, motherboard, microprocessor board, FPGA, CPLD, hard drive, RF LNA, satellite communications antenna feed, switch mode power supply, Android phone, atbp. Maraming halimbawa kung saan ginagamit ang mga simpleng single-layer at double-layer na PCB, tulad ng mga CRT TV, analog oscilloscope, handheld calculator, computer mice, at FM radio circuit.

Application ng PCB:

1. Kagamitang medikal:

Ang pagsulong ngayon sa agham medikal ay ganap na dahil sa mabilis na paglago ng industriya ng electronics. Karamihan sa mga medikal na kagamitan, tulad ng pH meter, heartbeat sensor, pagsukat ng temperatura, ECG/EEG machine, MRI machine, X-ray, CT scan, blood pressure machine, blood sugar level na kagamitan sa pagsukat, incubator, microbiological equipment at marami pang kagamitan. isang hiwalay na electronic na batay sa PCB. Ang mga PCB na ito ay karaniwang siksik at may maliit na form factor. Ang siksik ay nangangahulugan na ang mas maliliit na bahagi ng SMT ay inilalagay sa mas maliit na laki ng PCB. Ang mga medikal na device na ito ay ginagawang mas maliit, madaling dalhin, magaan ang timbang, at madaling gamitin.

2. Kagamitang pang-industriya.

Ang mga PCB ay malawak ding ginagamit sa pagmamanupaktura, pabrika, at paparating na mga pabrika. Ang mga industriyang ito ay may mataas na kapangyarihan na makinarya at kagamitan na pinapatakbo ng mga circuit na gumagana sa mataas na kapangyarihan at nangangailangan ng mataas na agos. Para sa kadahilanang ito, ang isang makapal na layer ng tanso ay nakalamina sa PCB, na iba sa mga kumplikadong electronic PCB, na maaaring gumuhit ng mga alon na kasing taas ng 100 amperes. Ito ay partikular na mahalaga sa mga aplikasyon tulad ng arc welding, malalaking servo motor drive, lead-acid na baterya charger, industriya ng militar, at damit na cotton vague machine.

3. pag-iilaw.

Sa mga tuntunin ng pag-iilaw, ang mundo ay gumagalaw sa direksyon ng mga solusyon sa pagtitipid ng enerhiya. Ang mga halogen bulbs na ito ay bihirang makita ngayon, ngunit ngayon ay nakikita namin ang mga LED na ilaw at mga high-intensity na LED sa paligid. Ang maliliit na LED na ito ay nagbibigay ng mataas na liwanag na ilaw at naka-mount sa mga PCB batay sa mga aluminum substrate. Ang aluminyo ay may pag-aari ng pagsipsip ng init at pag-alis nito sa hangin. Samakatuwid, dahil sa mataas na kapangyarihan, ang mga aluminum PCB na ito ay karaniwang ginagamit sa mga circuit ng LED lamp para sa mga medium at high power na LED circuit.

4. Automotive at aerospace na mga industriya.

Ang isa pang aplikasyon ng PCB ay ang automotive at aerospace na industriya. Ang karaniwang kadahilanan dito ay ang reverberation na nabuo sa pamamagitan ng paggalaw ng mga eroplano o mga sasakyan. Samakatuwid, upang masiyahan ang mga high-force vibrations na ito, nagiging flexible ang PCB. Samakatuwid, ang isang uri ng PCB na tinatawag na Flex PCB ay ginagamit. Ang nababaluktot na PCB ay maaaring makatiis ng mataas na vibration at magaan ang timbang, na maaaring mabawasan ang kabuuang bigat ng spacecraft. Ang mga nababaluktot na PCB na ito ay maaari ding ayusin sa isang makitid na espasyo, na isa ring malaking kalamangan. Ang mga nababaluktot na PCB na ito ay ginagamit bilang mga konektor, mga interface, at maaaring i-assemble sa isang compact na espasyo, tulad ng sa likod ng panel, sa ilalim ng dashboard, atbp. Ginagamit din ang kumbinasyon ng matibay at nababaluktot na PCB.

Uri ng PCB:

Ang mga naka-print na circuit board (PCB) ay nahahati sa 8 kategorya. Sila ay

Single-sided na PCB:

Ang mga bahagi ng isang single-sided na PCB ay naka-mount lamang sa isang gilid, at ang kabilang panig ay ginagamit para sa mga wire na tanso. Ang isang manipis na layer ng copper foil ay inilapat sa isang gilid ng RF-4 substrate, at pagkatapos ay isang solder mask ay inilapat upang magbigay ng pagkakabukod. Panghuli, ginagamit ang screen printing upang magbigay ng impormasyon sa pagmamarka para sa mga bahagi tulad ng C1 at R1 sa PCB. Ang mga single-layer na PCB na ito ay napakadaling idisenyo at gawin sa malaking sukat, malaki ang demand sa merkado, at napakamura din nilang bilhin. Karaniwang ginagamit sa mga produktong pambahay, gaya ng mga juicer/blender, charging fan, calculator, maliliit na charger ng baterya, mga laruan, mga remote control ng TV, atbp.

Double-layer na PCB:

Ang double-sided na PCB ay isang PCB na may mga layer na tanso na inilapat sa magkabilang panig ng board. Ang mga drill hole, at ang mga bahagi ng THT na may mga lead ay naka-install sa mga butas na ito. Ang mga butas na ito ay nagkokonekta sa isang bahagi sa kabilang bahagi sa pamamagitan ng mga track ng tanso. Ang mga lead ng bahagi ay dumadaan sa mga butas, ang labis na mga lead ay pinutol ng pamutol, at ang mga lead ay hinangin sa mga butas. Ang lahat ng ito ay ginagawa nang manu-mano. Mayroon ding mga bahagi ng SMT at mga bahagi ng THT ng isang 2-layer na PCB. Ang mga bahagi ng SMT ay hindi nangangailangan ng mga butas, ngunit ang mga pad ay ginawa sa PCB, at ang mga bahagi ng SMT ay naayos sa PCB sa pamamagitan ng reflow soldering. Ang mga bahagi ng SMT ay sumasakop ng napakaliit na espasyo sa PCB, kaya mas maraming libreng espasyo ang maaaring magamit sa circuit board upang makamit ang higit pang mga function. Ang mga double-sided na PCB ay ginagamit para sa mga power supply, amplifier, DC motor driver, instrument circuit, atbp.

Multilayer PCB:

Ang multi-layer na PCB ay gawa sa multi-layer na 2-layer na PCB, na naka-sandwich sa pagitan ng mga dielectric insulating layer upang matiyak na ang board at mga bahagi ay hindi nasira ng sobrang init. Ang multi-layer na PCB ay may iba’t ibang dimensyon at iba’t ibang layer, mula sa 4-layer na PCB hanggang 12-layer na PCB. Ang mas maraming mga layer, mas kumplikado ang circuit at mas kumplikado ang disenyo ng layout ng PCB.

Ang mga multi-layer na PCB ay karaniwang may mga independiyenteng ground plane, power plane, high-speed signal plane, pagsasaalang-alang sa integridad ng signal, at thermal management. Ang mga karaniwang aplikasyon ay mga kinakailangan sa militar, aerospace at aerospace electronics, satellite communications, navigation electronics, GPS tracking, radar, digital signal processing at image processing.

Matibay na PCB:

Ang lahat ng mga uri ng PCB na tinalakay sa itaas ay nabibilang sa matibay na kategorya ng PCB. Ang mga matibay na PCB ay may mga solidong substrate tulad ng FR-4, Rogers, phenolic resin at epoxy resin. Ang mga plate na ito ay hindi yumuko at magpapaikut-ikot, ngunit maaaring mapanatili ang kanilang hugis sa loob ng maraming taon hanggang sa 10 o 20 taon. Ito ang dahilan kung bakit maraming mga elektronikong aparato ang may mahabang buhay dahil sa tigas, tibay at tigas ng mga matibay na PCB. Ang mga PCB ng mga computer at laptop ay matibay. Maraming TV, LCD at LED TV na karaniwang ginagamit sa mga tahanan ay gawa sa mga matibay na PCB. Ang lahat ng nasa itaas na single-sided, double-sided at multilayer PCB applications ay naaangkop din sa mga matibay na PCB.

Flex PCB:

Ang nababaluktot na PCB o nababaluktot na PCB ay hindi matibay, ngunit ito ay nababaluktot at madaling baluktot. Ang mga ito ay nababanat, may mataas na paglaban sa init at mahusay na mga katangian ng kuryente. Ang materyal na substrate ng Flex PCB ay nakasalalay sa pagganap at gastos. Ang mga karaniwang substrate na materyales para sa Flex PCB ay polyamide (PI) film, polyester (PET) film, PEN at PTFE.

Ang gastos sa pagmamanupaktura ng Flex PCB ay higit pa sa matibay na PCB. Maaari silang tiklop o balot sa mga sulok. Kung ikukumpara sa kaukulang matibay na PCB, kumukuha sila ng mas kaunting espasyo. Ang mga ito ay magaan ngunit may napakababang lakas ng luha.

Rigid-Flex PCB:

Ang kumbinasyon ng mga matibay at nababaluktot na mga PCB ay napakahalaga sa maraming espasyo at mga application na pinipigilan sa timbang. Halimbawa, sa isang camera, ang circuit ay kumplikado, ngunit ang kumbinasyon ng matibay at nababaluktot na PCB ay magbabawas sa bilang ng mga bahagi at mabawasan ang laki ng PCB. Ang mga kable ng dalawang PCB ay maaari ding pagsamahin sa isang PCB. Ang mga karaniwang application ay mga digital camera, mobile phone, kotse, laptop at mga device na may gumagalaw na bahagi

Mataas na bilis ng PCB:

Ang mga high-speed o high-frequency na PCB ay mga PCB na ginagamit para sa mga application na kinasasangkutan ng signal communication na may mga frequency na mas mataas sa 1 GHz. Sa kasong ito, pumapasok ang mga isyu sa integridad ng signal. Ang materyal ng high-frequency na PCB substrate ay dapat na maingat na napili upang matugunan ang mga kinakailangan sa disenyo.

Ang mga karaniwang ginagamit na materyales ay polyphenylene (PPO) at polytetrafluoroethylene. Mayroon itong matatag na dielectric na pare-pareho at maliit na pagkawala ng dielectric. Ang mga ito ay may mababang pagsipsip ng tubig ngunit mataas ang gastos.

Maraming iba pang mga dielectric na materyales ang may variable na dielectric constants, na nagreresulta sa mga pagbabago sa impedance, na maaaring makasira ng mga harmonika at pagkawala ng mga digital na signal at pagkawala ng integridad ng signal

Aluminyo PCB:

Ang mga materyales na substrate ng PCB na nakabase sa aluminyo ay may mga katangian ng epektibong pagwawaldas ng init. Dahil sa mababang thermal resistance, ang aluminum-based na PCB cooling ay mas epektibo kaysa sa katumbas nitong tansong PCB. Nagpapalabas ito ng init sa hangin at sa thermal junction area ng PCB board.

Maraming LED lamp circuits, high-brightness LEDs ay gawa sa aluminum backing PCB.

Ang aluminyo ay isang mayaman na metal at ang presyo ng pagmimina nito ay mababa, kaya ang halaga ng PCB ay napakababa rin. Ang aluminyo ay recyclable at hindi nakakalason, kaya ito ay environment friendly. Ang aluminyo ay malakas at matibay, kaya binabawasan nito ang pinsala sa panahon ng pagmamanupaktura, transportasyon at pagpupulong

Ginagawa ng lahat ng feature na ito ang mga aluminum-based na PCB na kapaki-pakinabang para sa mga high-current na application gaya ng mga motor controller, heavy-duty na charger ng baterya, at high-brightness na LED lights.

sa konklusyon:

Sa nakalipas na mga taon, ang mga PCB ay nagbago mula sa simpleng single-layer na mga bersyon tungo sa mas kumplikadong mga sistema, tulad ng mga high-frequency na Teflon PCB.

Saklaw na ngayon ng PCB ang halos lahat ng larangan ng modernong teknolohiya at umuusbong na agham. Ang microbiology, microelectronics, nanotechnology, aerospace industry, militar, avionics, robotics, artificial intelligence at iba pang larangan ay lahat ay nakabatay sa iba’t ibang anyo ng printed circuit board (PCB) na mga bloke ng gusali.