Baskılı devre kartı (PCBS) are boards used as substrates in most electronic devices – both as physical supports and as wiring areas for surface mount and socket assemblies. PCB’ler genellikle fiberglas, kompozit epoksi reçine veya diğer kompozit malzemelerden yapılır.

PCB tipi giriş

Basit elektronik cihazlar için çoğu PCB, basittir ve yalnızca tek bir katmandan oluşur. Bilgisayar grafik kartları veya anakartlar gibi daha karmaşık donanımlar, bazen 12’ye kadar birden çok katmana sahip olabilir.

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. Tüketici elektroniği ve bilgisayarlarda kullanılmaya ek olarak, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli diğer alanlarda farklı PCB’ler kullanılmaktadır:

• Tıbbi malzeme. Elektronikler artık daha yoğun ve önceki ürünlerden daha az güç tüketiyor, bu nedenle yeni ve heyecan verici tıbbi teknolojiler test edilebilir. Most medical devices use high-density PCBS for creating the smallest and most dense designs. Bu, küçük boyut ve hafiflik ihtiyacı nedeniyle tıbbi alanda kullanım için cihazların geliştirilmesinde yer alan bazı benzersiz sınırlamaların hafifletilmesine yardımcı olur. PCB’ler, küçük cihazlardan (kalp pilleri gibi) büyük cihazlara (X-ray ekipmanı veya CAT tarayıcılar gibi) kadar her şeye nüfuz etmiştir.

• Endüstriyel makineler. PCB’ler yaygın olarak yüksek güçlü endüstriyel makinelerde kullanılır. Mevcut bir ons bakır PCB’lerin gereksinimleri karşılamadığı durumlarda kalın bakır PCB’ler kullanılabilir. Daha kalın bakır PCB’ler, motor kontrolörleri, yüksek akımlı akü şarj cihazları ve endüstriyel yük test cihazları gibi durumlarda faydalıdır.

• aydınlatma. LED tabanlı aydınlatma çözümleri, düşük güç tüketimi ve yüksek verimlilikleri nedeniyle popüler olduğundan, bunları yapmak için kullanılan alüminyum arka panel PCB’leri de öyle. Bu PCB’ler radyatör görevi görür ve standart PCB’lerden daha yüksek seviyede ısı transferine izin verir. These same aluminum backboard PCBS form the basis of high lumen LED applications and basic lighting solutions.

• Otomotiv ve havacılık endüstrileri. Otomotiv ve havacılık endüstrileri, her iki alanda da yaygın olan yüksek titreşimli ortamlara dayanacak şekilde tasarlanmış esnek PCB’ler kullanır. Spesifikasyona ve tasarıma bağlı olarak, nakliye endüstrisinde parça üretimi için gerekli olan çok hafif olabilirler. 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.

Her biri kendine özgü üretim özellikleri, malzeme türleri ve kullanımları olan birçok PCB kartı türü vardır: tek katmanlı PCB, çift katmanlı PCB, çok katmanlı PCB, sert PCB, esnek PCB, sert esnek PCB, yüksek frekanslı PCB, alüminyum sırt PCB.

Tek katmanlı PCB

Tek veya tek taraflı PCB, tek bir alt tabakadan yapılmış bir PCB veya alt tabakadır. Alt tabakanın bir tarafı ince bir metal tabaka ile kaplanmıştır. Bakır, iyi elektrik iletkenliği nedeniyle en yaygın kaplamadır. 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 tipi giriş

Tek katmanlı/tek taraflı PCB’lerin tasarımı ve üretimi kolaydır çünkü çeşitli devreleri ve bileşenleri yalnızca bir tarafa kaynaklamışlardır. Bu yaygınlık, özellikle yüksek hacimli siparişler için düşük maliyetle satın alınabilecekleri anlamına gelir. Düşük maliyetli, yüksek kapasiteli modeller, hesap makineleri, kameralar, radyolar ve stereo ekipman, katı hal sürücüleri, yazıcılar ve güç kaynakları dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanıldığı anlamına gelir.

Double-layer printed circuit board

Çift veya çift taraflı baskılı devre kartı için alt tabaka malzemesi, kartın her iki tarafına uygulanan bakır gibi ince bir iletken metal tabakasına sahiptir. Kartın içinden açılan delikler, kartın bir tarafındaki devrelerin diğer taraftaki devrelere bağlanmasına izin verir.

PCB tipi giriş

Bir devrenin bileşenleri ve bir çift katmanlı PCB kartı genellikle iki yoldan biriyle bağlanır: bir açık delik kullanarak veya bir yüzey montajı kullanarak. 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.

Yüzeye monte PCB’ler, kabloları konektör olarak kullanamaz. 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. Bu, devrenin daha az alanla tamamlanmasına izin vererek, kartın daha fazla işlevi, genellikle daha hızlı ve açık delikli kartın izin verdiğinden daha hafif olmasını sağlamak için alan boşaltır.

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.

Çok katmanlı PCB

Çok katmanlı PCB, bir dizi üç veya daha fazla çift katmanlı PCBS katmanından oluşur. 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. Şimdiye kadar yapılmış en büyük çok katmanlı PCB, 50 katman kalınlığındadır.

PCB tipi giriş

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.

Sert 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.

Sert PCB bileşimi, belki de üretilen en fazla sayıda PCB’dir. 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. Sert PCB’ler basit tek katmanlı PCB’ler veya 8 katmanlı veya 10 katmanlı PCB’ler olabilir.

PCB tipi giriş

Tüm sert PCB’ler tek, çift veya çok katmanlı yapılara sahiptir, bu nedenle aynı uygulamayı paylaşırlar.

Esnek PCB

Cam elyaf gibi yapışmaz malzemeler kullanan sert PCB’lerin aksine, esnek PCB’ler plastik gibi bükülebilen ve hareket ettirilebilen malzemelerden yapılır. Similar to rigid PCBS, flexible PCBS come in single, double, or multi-layer formats. Esnek malzemeler üzerine basılmaları gerektiğinden, üretimleri daha pahalı olma eğilimindedir.

PCB tipi giriş

Yine de esnek PCB’ler, sert PCB’lere göre birçok avantaj sunar. The most striking of these advantages is their flexibility. Bu, kenarların etrafına katlanabilecekleri ve köşelere sarılabilecekleri anlamına gelir. Esneklikleri, birden fazla sert PCB’ye ihtiyaç duyabilecek alanları kapsayacak şekilde tek bir esnek PCB kullanarak maliyet ve ağırlıktan tasarruf sağlar.

Esnek PCB’ler, birden fazla sert PCB’den etkilenebilecek alanlarda da kullanılabilir. Çevresel tehlikeler. Bu amaçla, yalnızca su geçirmez, darbeye dayanıklı, korozyona dayanıklı veya yüksek sıcaklıkta yağ olabilen malzemelerden üretilirler – geleneksel sert PCB’lerde bulunmayan bir seçenek.

Esnek sert PCB

When it comes to the two most important overall PCBS, flexible rigid PCBS combine the best of both. Esnek sert levha, birden çok sert PCB katmanına bağlı birden çok esnek PCB katmanından oluşur.

Esnek sert PCB’ler, yalnızca belirli uygulamalarda sert veya esnek PCB’lerin kullanılmasına göre birçok avantaja sahiptir. Örneğin, sert-esnek plakalar, geleneksel sert veya esnek plakalardan daha az sayıda parçaya sahiptir, çünkü her ikisi için de kablolama seçenekleri tek bir plakada birleştirilebilir. 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 tipi giriş

Esnek sert PCB’ler çoğunlukla cep telefonları, dijital kameralar, kalp pilleri ve arabalar dahil olmak üzere alan veya ağırlığın en büyük endişe kaynağı olduğu uygulamalarda bulunur.

Yüksek frekanslı PCB

Hf PCBS, önceki modellerde olduğu gibi PCB yapısından ziyade genel PCB tasarım öğelerini ifade eder. Hf PCB’ler, 1 gigahertz’i aşan sinyalleri iletmek için tasarlanmış devre kartlarıdır.

PCB tipi giriş

Hf PCB malzemeleri tipik olarak FR4 sınıfı cam elyaf takviyeli epoksi laminat, polifenilen eter (PPO) reçinesi ve teflon içerir. Teflon, küçük ve kararlı dielektrik sabiti, küçük dielektrik kaybı ve genel olarak düşük su emilimi nedeniyle en pahalı seçeneklerden biridir.

Dielektrik sabiti (DK), dağılma, kayıp ve dielektrik kalınlık dahil olmak üzere yüksek frekans seçerken PCB kartının ve buna karşılık gelen PCB konektörünün birçok yönünün dikkate alınması gerekir.

Bunlardan en önemlisi söz konusu malzemenin Dk değeridir. Dielektrik sabit değişim olasılığı yüksek olan malzemeler, genellikle dijital sinyali oluşturan harmonikleri bozan ve genel dijital sinyal bütünlüğü kaybına yol açan empedans değişiklikleri üretir – bu, Hf PCBS’nin önlemek için tasarlandığı bir faktördür.

Hf PCB’leri tasarlarken kullanılacak devre kartı ve PC konektörü tipini seçerken dikkate alınması gereken diğer hususlar şunlardır:

• Sinyal iletiminin kalitesini etkileyen dielektrik kaybı (DF). Küçük dielektrik kaybı, az miktarda sinyal israfına neden olabilir.

• Thermal expansion. Bakır folyo gibi PCB’yi oluşturmak için kullanılan malzemeler farklı termal genleşme oranlarına sahipse, sıcaklık değişimleri nedeniyle malzemeler birbirinden ayrılabilir.

• Su soğurumu. Yüksek su alımı, özellikle ıslak ortamlarda kullanıldığında bir PCB’nin dielektrik sabitini ve dielektrik kaybını etkileyebilir.

• Diğer dirençler. HF PCB’leri oluşturmak için kullanılan malzemeler, ısı direnci, darbe direnci ve tehlikeli kimyasallar için gerektiği şekilde derecelendirilecektir.

Alüminyum destek PCB

Alüminyum destekli bir PCB’nin tasarımı, kabaca bakır destekli bir PCB’nin tasarımıyla aynıdır. Bununla birlikte, çoğu PCB kartı türünde yaygın olan fiberglas kullanmak yerine, alüminyum arka panel PCB’leri alüminyum veya bakır alt tabakalar kullanır.

PCB tipi giriş

Alüminyum arkalık yalıtımla kaplanmıştır ve düşük termal dirence sahip olacak şekilde tasarlanmıştır, yani yalıtımdan arkaya daha az ısı aktarılır. Yalıtım uygulandıktan sonra, 1 ons ila 10 inç kalınlığında bakır devre katmanları uygulanır.

Alüminyum destekli PCB’ler, fiberglas destekli PCB’lere göre bir dizi avantaja sahiptir:

• Düşük maliyetli. Alüminyum, dünya ağırlığının %8.23’ünü oluşturan, Dünya’da en bol bulunan metallerden biridir. Alüminyum madenciliği kolay ve ucuzdur, bu da üretim sürecinde maliyetleri düşürmeye yardımcı olur. Sonuç olarak, alüminyumdan ürünler yapmak daha ucuzdur.

• çevresel koruma. Alüminyum toksik değildir ve geri dönüşümü kolaydır. Alüminyumdan baskılı devre kartları yapmak, montajı kolay olduğu için enerji tasarrufu için de iyi bir yoldur.

• ısı dağılımı. Alüminyum, bir devre kartının temel bileşenlerinden gelen ısıyı dağıtmak için kullanılabilecek en iyi malzemelerden biridir. Isıyı plakanın geri kalanına değil, açık havaya yayar. Alüminyum PCB’ler, aynı boyuttaki bakır PCB’lerden daha hızlı soğur.

• Malzeme dayanıklılığı. Alüminyum, cam elyafı veya seramik gibi malzemelerden daha dayanıklıdır ve özellikle düşme testleri için iyidir. Daha güçlü alt tabakaların kullanılması, üretim, nakliye ve kurulum sırasında hasarın azaltılmasına yardımcı olur.

Tüm bu avantajlar, alüminyum PCB’leri, trafik farları, otomotiv aydınlatması, güç kaynakları, motor kontrolörleri ve yüksek akım devreleri dahil olmak üzere çok dar toleranslar içinde yüksek çıkış gücü gerektiren uygulamalar için mükemmel bir seçim haline getirir.

Ana kullanım alanlarına ek olarak, alüminyum destekli PCB’ler, yüksek derecede mekanik stabilitenin gerekli olduğu veya PCB’nin yüksek düzeyde mekanik strese dayanabileceği yerlerde de kullanılabilir. Fiberglas panellere göre termal genleşmeye karşı daha az hassastırlar; bu, bakır folyo ve yalıtım gibi tahtadaki diğer malzemelerin soyulma olasılığının daha düşük olduğu ve ürünün ömrünü daha da uzattığı anlamına gelir.

Yıllar içinde PCB’ler, elektronik cihazlar için hesap makineleri gibi basit tek katmanlı PCB’lerden yüksek frekanslı Teflon tasarımları gibi daha karmaşık sistemlere dönüştü. PCB’ler, aydınlatma çözümleri gibi basit elektroniklerden tıp veya havacılık teknolojisi gibi daha karmaşık endüstrilere kadar dünyadaki hemen hemen her endüstride kendine yer buldu.

PCBS’nin gelişimi aynı zamanda PCB yapı malzemelerinin geliştirilmesine de yol açmıştır: artık sadece fiberglas destekli bakır folyodan yapılmış PCB’ler değil. Yeni yapı malzemeleri arasında alüminyum, teflon ve hatta bükülebilir plastikler bulunuyor. Özellikle bükülebilir plastikler ve alüminyum, pek çok endüstri ile ilgili ortak sorunları çözmek için sert-esnek ve alüminyum destekli PCB’ler gibi ürünlerin oluşturulmasını kolaylaştırmıştır.