Giới thiệu loại PCB

Bảng mạch in (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 thường được làm bằng sợi thủy tinh, nhựa epoxy composite, hoặc các vật liệu composite khác.

Giới thiệu loại PCB

Hầu hết PCBS cho các thiết bị điện tử đơn giản đều đơn giản và chỉ bao gồm một lớp duy nhất. Phần cứng phức tạp hơn như cạc đồ họa máy tính hoặc bo mạch chủ có thể có nhiều lớp, đôi khi lên tới 12 lớp.

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. Ngoài việc được sử dụng trong thiết bị điện tử tiêu dùng và máy tính, các loại PCBS khác nhau còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

• Trang thiết bị y tế. Các thiết bị điện tử hiện nay dày đặc hơn và tiêu thụ ít điện năng hơn các sản phẩm trước đây, vì vậy các công nghệ y tế mới và thú vị có thể được thử nghiệm. Most medical devices use high-density PCBS for creating the smallest and most dense designs. Điều này giúp giảm bớt một số hạn chế duy nhất liên quan đến việc phát triển các thiết bị để sử dụng trong lĩnh vực y tế do nhu cầu về kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ. PCBS đã thâm nhập vào mọi thứ từ các thiết bị nhỏ (như máy điều hòa nhịp tim) đến các thiết bị lớn (như thiết bị X-quang hoặc máy quét CAT).

• Máy móc công nghiệp. PCBS thường được sử dụng trong máy móc công nghiệp công suất lớn. PCBS đồng dày có thể được sử dụng khi PCBS đồng XNUMX ounce hiện tại không đáp ứng yêu cầu. PCBS bằng đồng dày hơn có lợi trong các trường hợp bao gồm bộ điều khiển động cơ, bộ sạc pin dòng điện cao và bộ thử tải công nghiệp.

• thắp sáng. Bởi vì các giải pháp chiếu sáng dựa trên LED phổ biến vì tiêu thụ điện năng thấp và hiệu quả cao, do đó, các bảng nối nhôm PCBS được sử dụng để chế tạo chúng. Những PCBS này đóng vai trò là bộ tản nhiệt và cho phép truyền nhiệt ở mức độ cao hơn PCBS tiêu chuẩn. These same aluminum backboard PCBS form the basis of high lumen LED applications and basic lighting solutions.

• Công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ. The automotive and aerospace industries use flexible PCBS designed to withstand the high vibration environments common in both fields. Tùy thuộc vào đặc điểm kỹ thuật và thiết kế, chúng cũng có thể rất nhẹ, cần thiết để sản xuất các bộ phận trong ngành giao thông vận tải. 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.

Có nhiều loại bảng PCB, mỗi loại có thông số kỹ thuật sản xuất, loại vật liệu và cách sử dụng riêng: PCB một lớp, PCB hai lớp, PCB nhiều lớp, PCB cứng, PCB linh hoạt, PCB linh hoạt, PCB tần số cao, mặt sau bằng nhôm PCB.

PCB một lớp

PCB một mặt hoặc một mặt là PCB hoặc chất nền được làm từ một chất nền duy nhất. Một mặt của đế được phủ một lớp kim loại mỏng. Đồng là lớp phủ phổ biến nhất vì tính dẫn điện tốt. 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.

Giới thiệu loại PCB

PCBS một lớp / một mặt dễ thiết kế và sản xuất vì chúng chỉ hàn các mạch và thành phần khác nhau trên một mặt. Sự phổ biến này có nghĩa là chúng có thể được mua với chi phí thấp, đặc biệt là đối với các đơn đặt hàng số lượng lớn. Các kiểu máy giá rẻ, dung lượng cao có nghĩa là chúng thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm máy tính, máy ảnh, radio và thiết bị âm thanh nổi, ổ cứng thể rắn, máy in và nguồn điện.

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. Các lỗ được khoan xuyên qua bảng cho phép các mạch ở một bên của bảng kết nối với các mạch ở phía bên kia.

Giới thiệu loại PCB

Các thành phần của mạch và bảng mạch PCB hai lớp thường được kết nối theo một trong hai cách: sử dụng lỗ xuyên hoặc sử dụng giá đỡ bề mặt. 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.

PCBS ngàm bề mặt không thể sử dụng dây làm đầu nối. 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. Điều này cho phép hoàn thành mạch với ít không gian hơn, giải phóng không gian để cho phép bảng thực hiện nhiều chức năng hơn, thường nhanh hơn và trọng lượng ít hơn so với mức cho phép của bảng xuyên lỗ.

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.

PCB đa lớp

PCB nhiều lớp bao gồm một loạt ba hoặc nhiều lớp PCBS hai lớp. 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. PCB đa lớp lớn nhất từng được chế tạo dày 50 lớp.

Giới thiệu loại PCB

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.

PCB cứng nhắc

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.

Thành phần PCB cứng có lẽ là số lượng lớn nhất của PCBS được sản xuất. 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. PCBS cứng có thể là PCBS một lớp đơn giản, hoặc PCBS 8 lớp hoặc 10 lớp.

Giới thiệu loại PCB

Tất cả các PCBS cứng nhắc đều có cấu trúc đơn, kép hoặc nhiều lớp, vì vậy chúng dùng chung một ứng dụng.

PCB linh hoạt

Không giống như PCBS cứng, sử dụng vật liệu chống dính như sợi thủy tinh, PCBS dẻo được làm bằng vật liệu có thể uốn cong và di chuyển, chẳng hạn như nhựa. Similar to rigid PCBS, flexible PCBS come in single, double, or multi-layer formats. Bởi vì chúng cần được in trên vật liệu dẻo, chúng có xu hướng đắt hơn để sản xuất.

Giới thiệu loại PCB

Tuy nhiên, PCBS linh hoạt cung cấp nhiều ưu điểm hơn PCBS cứng nhắc. The most striking of these advantages is their flexibility. Điều này có nghĩa là chúng có thể được gấp lại xung quanh các cạnh và quấn quanh các góc. Tính linh hoạt của chúng giúp tiết kiệm chi phí và trọng lượng bằng cách sử dụng một PCB linh hoạt duy nhất để bao phủ các khu vực có thể cần nhiều PCBS cứng.

PCBS linh hoạt cũng có thể được sử dụng ở những khu vực có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều PCBS cứng. Mối nguy hiểm môi trường. Vì vậy, chúng chỉ được sản xuất từ các vật liệu có thể chống thấm nước, chống va đập, chống ăn mòn hoặc dầu ở nhiệt độ cao – một lựa chọn mà PCBS cứng truyền thống có thể không có.

PCB cứng linh hoạt

When it comes to the two most important overall PCBS, flexible rigid PCBS combine the best of both. Bo mạch cứng linh hoạt bao gồm nhiều lớp PCB linh hoạt được gắn vào nhiều lớp PCB cứng.

PCBS cứng linh hoạt có nhiều ưu điểm hơn so với việc chỉ sử dụng PCBS cứng hoặc mềm trong một số ứng dụng nhất định. Ví dụ, các tấm cứng-dẻo có số lượng bộ phận ít hơn các tấm cứng hoặc linh hoạt truyền thống vì các tùy chọn đi dây cho cả hai có thể được kết hợp thành một tấm duy nhất. 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.

Giới thiệu loại PCB

PCBS cứng dẻo thường được tìm thấy trong các ứng dụng mà không gian hoặc trọng lượng được quan tâm nhiều nhất, bao gồm điện thoại di động, máy ảnh kỹ thuật số, máy điều hòa nhịp tim và ô tô.

PCB tần số cao

Hf PCBS đề cập đến các yếu tố thiết kế PCB chung chứ không phải cấu trúc PCB như trong các mô hình trước đó. Hf PCBS là bảng mạch được thiết kế để truyền tín hiệu vượt quá 1 gigahertz.

Giới thiệu loại PCB

Vật liệu PCB của Hf thường bao gồm tấm nhựa epoxy gia cố bằng sợi thủy tinh FR4, nhựa polyphenylene ete (PPO) và teflon. Teflon là một trong những lựa chọn đắt tiền nhất vì hằng số điện môi nhỏ và ổn định, tổn thất điện môi nhỏ và khả năng hấp thụ nước tổng thể thấp.

Nhiều khía cạnh của bảng mạch PCB và loại đầu nối PCB tương ứng của nó cần được xem xét khi chọn tần số cao, bao gồm hằng số điện môi (DK), độ tiêu tán, suy hao và độ dày điện môi.

Điều quan trọng nhất trong số này là Dk của vật liệu được đề cập. Các vật liệu có xác suất thay đổi hằng số điện môi cao thường tạo ra các thay đổi trở kháng làm gián đoạn các sóng hài tạo nên tín hiệu kỹ thuật số và dẫn đến mất toàn vẹn tín hiệu kỹ thuật số tổng thể – một yếu tố mà hf PCBS được thiết kế để ngăn chặn.

Các lưu ý khác khi chọn loại bảng mạch và đầu nối PC để sử dụng khi thiết kế hf PCBS bao gồm:

• Suy hao điện môi (DF), ảnh hưởng đến chất lượng truyền tín hiệu. Tổn thất điện môi nhỏ có thể dẫn đến một lượng nhỏ chất thải tín hiệu.

• Thermal expansion. Nếu các vật liệu được sử dụng để chế tạo PCB, chẳng hạn như lá đồng, có tốc độ giãn nở nhiệt khác nhau, các vật liệu có thể tách khỏi nhau do sự thay đổi nhiệt độ.

• Hấp thụ nước. Lượng nước vào nhiều có thể ảnh hưởng đến hằng số điện môi và tổn thất điện môi của PCB, đặc biệt khi được sử dụng trong môi trường ẩm ướt.

• Các điện trở khác. Vật liệu được sử dụng để cấu tạo HF PCBS phải được đánh giá theo yêu cầu về khả năng chịu nhiệt, chống va đập và hóa chất nguy hiểm.

PCB ủng hộ bằng nhôm

Thiết kế của PCB được hỗ trợ bằng nhôm gần giống với thiết kế của PCB được hỗ trợ bằng đồng. Tuy nhiên, thay vì sử dụng sợi thủy tinh, phổ biến trong hầu hết các loại bảng mạch PCB, bảng nối nhôm PCBS sử dụng chất nền nhôm hoặc đồng.

Giới thiệu loại PCB

Lớp nền nhôm được lót bằng lớp cách nhiệt và được thiết kế để có khả năng chịu nhiệt thấp, có nghĩa là ít nhiệt truyền từ lớp cách nhiệt sang lớp nền. Sau khi cách nhiệt được áp dụng, các lớp mạch đồng dày từ 1 ounce đến 10 inch được áp dụng.

PCBS được hỗ trợ bằng nhôm có một số lợi thế so với PCBS được hỗ trợ bằng sợi thủy tinh, bao gồm:

• Giá thấp. Nhôm là một trong những kim loại phong phú nhất trên Trái đất, chiếm 8.23% trọng lượng trái đất. Khai thác nhôm dễ dàng và rẻ, giúp giảm chi phí trong quá trình sản xuất. Do đó, rẻ hơn khi sản xuất các sản phẩm từ nhôm.

• bảo vệ môi trương. Nhôm không độc hại và dễ tái chế. Làm bảng mạch in từ nhôm cũng là một cách tốt để tiết kiệm năng lượng vì nó dễ lắp ráp.

• tản nhiệt. Nhôm là một trong những vật liệu tốt nhất có thể được sử dụng để tản nhiệt từ các thành phần quan trọng của bảng mạch. Nó không tỏa nhiệt ra phần còn lại của tấm mà ra ngoài không khí. PCBS nhôm nguội nhanh hơn PCBS đồng có cùng kích thước.

• Độ bền vật liệu. Nhôm bền hơn các vật liệu như sợi thủy tinh hoặc gốm và đặc biệt tốt cho các thử nghiệm thả rơi. Sử dụng chất nền chắc chắn hơn giúp giảm thiệt hại trong quá trình sản xuất, vận chuyển và lắp đặt.

Tất cả những ưu điểm này làm cho nhôm PCBS trở thành sự lựa chọn tuyệt vời cho các ứng dụng yêu cầu công suất đầu ra cao với dung sai rất hẹp, bao gồm đèn pha giao thông, đèn chiếu sáng ô tô, bộ nguồn, bộ điều khiển động cơ và mạch dòng điện cao.

Ngoài các lĩnh vực sử dụng chính, PCBS được hỗ trợ bằng nhôm cũng có thể được sử dụng ở những nơi cần độ ổn định cơ học cao hoặc nơi PCB có thể chịu được mức độ căng thẳng cơ học cao. Chúng ít bị giãn nở nhiệt hơn so với các tấm sợi thủy tinh, có nghĩa là các vật liệu khác trên tấm ván, chẳng hạn như lá đồng và lớp cách nhiệt, ít có khả năng bị bong tróc hơn, kéo dài tuổi thọ của sản phẩm.

Trong những năm qua, PCBS đã phát triển từ PCBS một lớp đơn giản như máy tính cho các thiết bị điện tử đến các hệ thống phức tạp hơn như thiết kế Teflon tần số cao. PCBS đã tìm thấy con đường của họ vào hầu hết các ngành công nghiệp trên trái đất, từ điện tử đơn giản như các giải pháp chiếu sáng cho đến các ngành phức tạp hơn như y tế hoặc công nghệ hàng không vũ trụ.

Sự phát triển của PCBS cũng dẫn đến sự phát triển của vật liệu xây dựng PCB: không còn chỉ là PCBS được làm bằng lá đồng được hỗ trợ bởi sợi thủy tinh. Vật liệu xây dựng mới bao gồm nhôm, teflon và thậm chí cả nhựa có thể uốn cong. Nhựa có thể uốn cong và nhôm nói riêng đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo ra các sản phẩm như PCBS cứng-dẻo và được hỗ trợ bằng nhôm để giải quyết các vấn đề chung liên quan đến nhiều ngành công nghiệp.