Ce este placa de circuit imprimat (PCB) | Tot ce trebuie să știți

„PCB, cunoscut și sub numele de placă cu circuite imprimate, este realizat din diferite foi dintr-un material neconductiv, este utilizat pentru a susține și a conecta fizic componentele montate la suprafață. Dar, care sunt funcțiile unei plăci PCB? Citiți următorul conținut pentru informații mai utile! ---- FMUSER "

Căutați răspunsuri la următoarele întrebări:

Ce face o placă cu circuite imprimate?
Cum se numește un circuit imprimat?
Din ce este făcută o placă cu circuite imprimate?
Cât costă o placă cu circuite imprimate?
Sunt plăcile cu circuite imprimate toxice?
De ce se numește placă cu circuite imprimate?
Poți arunca plăcile de circuite?
Care sunt părțile unei plăci de circuite?
Cât costă înlocuirea unei plăci de circuite?
Cum identificați o placă de circuit?
Cum funcționează o placă de circuite?

Sau, poate, nu sunteți atât de sigur dacă știți răspunsurile la aceste întrebări, dar vă rog să nu vă faceți griji, așa cum an expert în electronică și inginerie RF, FMUSER vă va prezenta tot ce trebuie să știți despre placa PCB.

Împărtășirea este grijulie!

Conţinut

1) Ce este o placă de circuit imprimat?
2) De ce se numește placă de circuit imprimat?
3) Diferite tipuri de PCB-uri (circuite imprimate) 
4) Industria circuitelor imprimate în 2021
5) Din ce este făcută o placă de imprimare?
6) Cele mai populare PCB-uri au conceput materiale fabricate
7) Componentele plăcii de circuite imprimate și modul lor de funcționare
8) Funcția plăcii de circuite imprimate - De ce avem nevoie de PCB?
9) Principiul asamblării PCB-ului: prin gaură vs montat pe suprafață

Ce este o placă de circuit imprimat?

Informații de bază despre Board PCB

nickname: PCB este cunoscut sub numele de placa de cablare tipărită (PWB) sau placa de cablare gravată (EWB), puteți apela și placa PCB ca Placă de circuit, PC Board, Sau PCB 

Definiție: În general, o placă de circuite imprimate se referă la a o placă subțire sau o foaie izolatoare plată realizate din diferite foi dintr-un material neconductiv precum fibră de sticlă, compozit epoxidic sau alt material laminat, care este baza de bord obișnuită fizic susțineți și conectați componente montate la suprafață cu prize cum ar fi tranzistoare, rezistențe și circuite integrate în majoritatea componentelor electronice. Dacă considerați o placă PCB ca o tavă, atunci "alimentele" de pe "tavă" vor fi circuitul electronic, precum și alte componente atașate la aceasta, PCB se referă la multe terminologii profesionale, este posibil să găsiți mai multe despre terminologia PCB de la lovitură pagină!

De asemenea, se va citi: Glosar de terminologie PCB (pentru începători) | Design PCB

Un PCB populat cu componente electronice se numește a ansamblu circuit imprimat (PCA), ansamblu placă cu circuite imprimate or Asamblare PCB (PCBA), plăci de cablare tipărite (PWB) sau „plăci de cablare tipărite” (PWC), dar PCB-Printed Circuit Board (PCB) este în continuare numele cel mai des întâlnit.

Placa principală dintr-un computer se numește „placă de sistem” sau „placă de bază”

* Ce este o placă de imprimare?

Potrivit Wikipedia, o placă cu circuite imprimate se referă la:
„O placă cu circuite imprimate susține și conectează electric componentele electrice sau electronice utilizând piste conductive, plăcuțe și alte caracteristici gravate dintr-unul sau mai multe straturi de foi de cupru laminate pe și / sau între straturile de foi ale unui substrat neconductiv.”

Majoritatea PCB-urilor sunt plate și rigide, dar substraturile flexibile pot permite plăcilor să se potrivească în spații complicate.

Un lucru interesant este că, deși cele mai frecvente plăci de circuite sunt realizate din materiale compozite din plastic sau fibră de sticlă și rășină și folosesc urme de cupru, se poate utiliza o mare varietate de alte materiale. 

NOTĂ: PCB poate reprezenta și „Bloc de control al procesului, "o structură de date într-un kernel de sistem care stochează informații despre un proces. Pentru a rula un proces, sistemul de operare trebuie mai întâi să înregistreze informații despre proces în PCB.

Citeste si: Procesul de fabricație a PCB 16 pași pentru realizarea unei plăci PCB

Structura unei plăci PCB

O placă de circuite imprimate este compusă din diferite straturi și materiale, care împreună efectuează acțiuni diferite pentru a aduce mai multă sofisticare circuitelor moderne. În acest articol, vom discuta în detaliu toate diferitele materiale de compoziție și elemente ale plăcii de circuite imprimate.

O placă cu circuite imprimate, cum ar fi exemplul din imagine, are un singur strat conductor. Un PCB cu un singur strat este foarte restrictiv; realizarea circuitului nu va face o utilizare eficientă a zonelor disponibile, iar proiectantul ar putea avea dificultăți în crearea interconectărilor necesare.

* Compoziția unei plăci PCB

Materialul de bază sau de substrat al plăcii cu circuite imprimate unde sunt sprijinite toate componentele și echipamentele de pe placa cu circuite imprimate este de obicei din fibră de sticlă. Dacă se iau în considerare datele privind fabricarea PCB-urilor, cel mai popular material pentru fibra de sticlă este FR4. Miezul solid FR4 oferă plăcii de circuite imprimate rezistența, suportul, rigiditatea și grosimea. Deoarece există diferite tipuri de plăci cu circuite imprimate, cum ar fi PCB-urile normale, PCB-urile flexibile etc., acestea sunt construite folosind plastic flexibil la temperaturi ridicate.

Încorporarea unor straturi conductoare suplimentare face PCB-ul mai compact și mai ușor de proiectat. O placă cu două straturi reprezintă o îmbunătățire majoră față de o placă cu un singur strat și majoritatea aplicațiilor beneficiază de cel puțin patru straturi. O placă cu patru straturi este formată din stratul superior, stratul inferior și două straturi interne. („Sus” și „jos” nu pot părea terminologii științifice tipice, dar sunt totuși denumirile oficiale din lumea proiectării și fabricării PCB.)

De asemenea, se va citi: Design PCB | Diagrama procesului de fabricație PCB, PPT și PDF

De ce se numește placă de circuit imprimat?

Primul PCB Board vreodată

Invenția plăcii cu circuite imprimate este creditată lui Paul Eisler, un inventator austriac. Paul Eisler a dezvoltat pentru prima dată placa de circuite imprimate când lucra la un aparat de radio în 1936, dar plăcile de circuite nu au văzut utilizarea în masă decât după anii 1950. De atunci, popularitatea PCB-urilor a început să crească rapid.

Plăcile de circuite imprimate au evoluat din sistemele de conectare electrică care au fost dezvoltate în anii 1850, deși dezvoltarea care a condus la invenția plăcii de circuite poate fi urmărită până în anii 1890. Benzi sau tije metalice au fost inițial utilizate pentru a conecta componente electrice mari montate pe baze de lemn. 

*Benzi metalice folosite în conexiunea componentelor

În timp, benzile metalice au fost înlocuite cu fire conectate la bornele cu șurub, iar bazele din lemn au fost înlocuite cu șasiuri metalice. Dar au fost necesare modele mai mici și mai compacte datorită nevoilor crescute de funcționare ale produselor care foloseau plăci de circuite.

În 1925, Charles Ducas din Statele Unite a depus o cerere de brevet pentru o metodă de creare a unei căi electrice direct pe o suprafață izolată prin imprimarea printr-un șablon cu cerneluri conductoare electric. Această metodă a dat naștere numelui „cablare tipărită” sau „circuit imprimat”.

* Patente de circuite imprimate și Charles Ducas cu primul set radio utilizând un șasiu cu circuit imprimat și o bobină aeriană. 

Dar invenția plăcii cu circuite imprimate este creditată lui Paul Eisler, un inventator austriac. Paul Eisler a dezvoltat pentru prima dată placa de circuite imprimate când lucra la un aparat de radio în 1936, dar plăcile de circuite nu au văzut utilizarea în masă decât după anii 1950. De atunci, popularitatea PCB-urilor a început să crească rapid.

Istoria dezvoltării de PCB-uri

● 1925: Charles Ducas, un inventator american, brevetează primul design al plăcii de circuite atunci când stencilează materiale conductive pe o placă de lemn plană.
● 1936: Paul Eisler dezvoltă prima placă de circuite imprimate pentru utilizare într-un aparat de radio.
● 1943: Eisler brevetează un design PCB mai avansat care implică gravarea circuitelor pe folie de cupru pe substrat neconductiv armat cu sticlă.
● 1944: Statele Unite și Marea Britanie lucrează împreună pentru a dezvolta siguranțe de proximitate pentru a fi utilizate în mine, bombe și obuze de artilerie în timpul celui de-al doilea război mondial.
● 1948: Armata Statelor Unite publică tehnologia PCB către public, determinând dezvoltarea pe scară largă.
● Anii 1950: Tranzistoarele sunt introduse pe piața produselor electronice, reducând dimensiunea generală a electronice și facilitând încorporarea PCB-urilor și îmbunătățind dramatic fiabilitatea electronice.
● anii 1950-1960: PCB-urile evoluează în plăci față-verso cu componente electrice pe o parte și tipărire de identificare pe cealaltă. Plăcile de zinc sunt încorporate în design-urile PCB și sunt implementate materiale și acoperiri rezistente la coroziune pentru a preveni degradarea.
● Anii 1960:  Circuitul integrat - cip IC sau siliciu - este introdus în proiectele electronice, punând mii și chiar zeci de mii de componente pe un singur cip - îmbunătățind semnificativ puterea, viteza și fiabilitatea electronice care încorporează aceste dispozitive. Pentru a se potrivi noilor CI, numărul de conductori dintr-un PCB a trebuit să crească dramatic, rezultând mai multe straturi în PCB-ul mediu. Și, în același timp, deoarece cipurile IC sunt atât de mici, PCB-urile încep să se micșoreze și conexiunile de lipire devin mai dificile.
● Anii 1970: Plăcile de circuite imprimate sunt asociate incorect cu bifenilul policlorurat chimic dăunător mediului, care a fost, de asemenea, prescurtat ca PCB la acea vreme. Această confuzie duce la confuzie publică și probleme de sănătate a comunității. Pentru a reduce confuzia, plăcile de circuite imprimate (PCB-uri) sunt redenumite plăci de cablare tipărite (PWB) până când PCB-urile chimice sunt eliminate treptat în anii '1990.
● anii 1970 - 1980: Soldermaskurile din materiale subțiri din polimer sunt dezvoltate pentru a facilita aplicarea mai ușoară a lipirii pe circuitele de cupru fără a lega circuitele adiacente, crescând în continuare densitatea circuitului. Ulterior se dezvoltă o acoperire polimerică cu imagini foto care poate fi aplicată direct pe circuite, uscată și modificată ulterior prin expunerea foto, îmbunătățind în continuare densitatea circuitului. Aceasta devine o metodă standard de fabricație pentru PCB-uri.
● Anii 1980:  Este dezvoltată o nouă tehnologie de asamblare numită tehnologie de montare pe suprafață - sau SMT pe scurt. Anterior, toate componentele PCB-ului aveau cabluri de sârmă care erau lipite în găuri în PCB-uri. Aceste găuri au ocupat proprietăți imobiliare valoroase, necesare pentru rutare suplimentară a circuitelor. Componentele SMT au fost dezvoltate și au devenit rapid standardul de fabricație, care au fost lipite direct pe plăcuțe mici de pe PCB, fără a avea nevoie de găuri. Componentele SMT au proliferat rapid devenind standardul industrial și au lucrat la înlocuirea componentelor prin găuri, îmbunătățind din nou puterea funcțională, performanța, fiabilitatea, precum și reducerea costurilor de fabricație electronică.
● Anii 1990: PCB-urile continuă să scadă în dimensiune pe măsură ce software-ul de proiectare și fabricație asistată de computer (CAD / CAM) devine mai proeminent. Proiectarea computerizată automatizează mulți pași în proiectarea PCB și facilitează proiectarea din ce în ce mai complexă cu componente mai mici și mai ușoare. Furnizorii de componente lucrează simultan pentru a îmbunătăți performanța dispozitivelor lor, pentru a reduce consumul de energie electrică, pentru a le crește fiabilitatea, reducând în același timp costurile. Conexiunile mai mici permit creșterea rapidă a miniaturizării PCB.
● Anii 2000: PCB-urile au devenit mai mici, mai ușoare, cu un număr mult mai mare de straturi și mai complexe. Proiectele de circuite flexibile cu mai multe straturi și flexibile permit funcționalități mult mai operaționale în dispozitivele electronice, cu PCB-uri din ce în ce mai mici și cu costuri mai mici.

De asemenea, se va citi: Cum se reciclează o placă de circuite imprimate? | Lucruri pe care ar trebui să le știți

Diferit Tipuri de PCB-uri (Pplăci de circuite remodelate) 

PCB-urile sunt adesea clasificate pe baza frecvenței, a numărului de straturi și a substratului utilizat. Unele tipuri de plop sunt discutate mai jos:

● PCB cu o singură față / PCB cu un singur strat
● PCB cu două fețe / PCB cu două straturi
● PCB multi-strat
● PCB flexibile
● PCB rigide
● PCB rigide-flexibile
● PCB-uri de înaltă frecvență
● PCB-uri din aluminiu

1. PCB cu o singură față / PCB cu un singur strat
PCB-urile pe o singură față sunt tipul de bază al plăcilor de circuite, care conțin doar un singur strat de substrat sau material de bază. O parte a materialului de bază este acoperită cu un strat subțire de metal. Cuprul este cea mai comună acoperire datorită cât de bine funcționează ca conductor electric. Aceste PCB conțin, de asemenea, o mască de lipit de protecție, care se aplică pe partea superioară a stratului de cupru împreună cu un strat de serigrafie. 

* Diagrama PCB cu un singur strat

Unele avantaje oferite de PCB-urile unilaterale sunt:
● PCB-urile unilaterale sunt utilizate pentru producția de volum și au un cost redus.
● Aceste PCB-uri sunt utilizate pentru circuite simple, cum ar fi senzori de putere, relee, senzori și jucării electronice.

Modelul cu cost redus și volum mare înseamnă că sunt utilizate în mod obișnuit pentru o varietate de aplicații, inclusiv calculatoare, camere foto, radio, echipamente stereo, unități în stare solidă, imprimante și surse de alimentare.

<<Înapoi la „Diferite tipuri de PCB-uri”

2. PCB cu două fețe / PCB cu două straturi
PCB-urile pe două fețe au ambele părți ale substratului cu un strat conductiv metalic. Găurile din placa de circuit permit părților metalice să fie atașate de la o parte la alta. Aceste PCB-uri conectează circuitele de ambele părți prin oricare dintre cele două scheme de montare, și anume tehnologia prin gauri și tehnologia de montare pe suprafață. Tehnologia prin găuri de trecere implică introducerea componentelor de plumb prin găurile pre-găurate de pe placa de circuit, care sunt lipite pe tampoanele de pe părțile opuse. Tehnologia de montare la suprafață implică plasarea directă a componentelor electrice pe suprafața plăcilor de circuite. 

* Diagrama PCB cu strat dublu

Avantajele oferite de PCB-urile pe două fețe sunt:
● Montarea pe suprafață permite atașarea mai multor circuite la placă în comparație cu montarea prin gaură.
● Aceste PCB-uri sunt utilizate într-o gamă largă de aplicații, inclusiv sisteme de telefonie mobilă, monitorizare a puterii, echipamente de testare, amplificatoare și multe altele.

PCB-urile montate pe suprafață nu folosesc fire ca conectori. În schimb, multe cabluri mici sunt lipite direct pe placă, ceea ce înseamnă că placa în sine este utilizată ca suprafață de cablare pentru diferitele componente. Acest lucru permite completarea circuitelor folosind mai puțin spațiu, eliberând spațiu pentru a permite plăcii să îndeplinească mai multe funcții, de obicei la viteze mai mari și cu o greutate mai mică decât ar permite o placă de gaură.

PCB-urile pe două fețe sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații care necesită un nivel intermediar de complexitate a circuitului, cum ar fi controale industriale, surse de alimentare, instrumente, sisteme HVAC, iluminare cu LED-uri, tablouri de bord auto, amplificatoare și distribuitoare automate.

<<Înapoi la „Diferite tipuri de PCB-uri”

3. PCB multi-strat
PCB-urile cu mai multe straturi au plăci cu circuite imprimate, care cuprind mai mult de două straturi de cupru, cum ar fi 4L, 6L, 8L, etc. Aceste PCB-uri extind tehnologia utilizată în PCB-urile pe două fețe. Diferite straturi ale unei plăci de substrat și materiale izolatoare separă straturile în PCB-uri cu mai multe straturi. PCB-urile sunt de dimensiuni compacte și oferă beneficii de greutate și spațiu. 

* Diagrama PCB cu mai multe straturi

Unele avantaje oferite de PCB-urile multi-strat sunt:
● PCB-urile multi-strat oferă un nivel ridicat de flexibilitate în proiectare.
● Aceste PCB-uri joacă un rol important în circuitele de mare viteză. Acestea oferă mai mult spațiu pentru modelele și puterea conductorilor.

<<Înapoi la „Diferite tipuri de PCB-uri”

4. PCB flexibile
PCB-urile flexibile sunt construite pe un material de bază flexibil. Aceste PCB-uri vin în formate unilaterale, duble și multistrat. Acest lucru ajută la reducerea complexității în ansamblul dispozitivului. Spre deosebire de PCB-urile rigide, care utilizează materiale neclintite, cum ar fi fibra de sticlă, plăcile de circuite imprimate flexibile sunt fabricate din materiale care se pot flexa și mișca, cum ar fi plasticul. La fel ca PCB-urile rigide, PCB-urile flexibile vin în formate simple, duble sau multistrat. Deoarece trebuie să fie imprimate pe un material flexibil, PCB-ul flexibil costă mai mult pentru fabricare.

* Diagrama PCB flexibilă

Cu toate acestea, PCB-urile flexibile oferă multe avantaje față de PCB-urile rigide. Cel mai important dintre aceste avantaje este faptul că sunt flexibile. Aceasta înseamnă că pot fi pliate peste margini și înfășurate în colțuri. Flexibilitatea lor poate duce la economii de costuri și greutate, deoarece un singur PCB flexibil poate fi utilizat pentru a acoperi zone care ar putea avea mai multe PCB rigide.

PCB-urile flexibile pot fi, de asemenea, utilizate în zone care ar putea fi supuse pericolelor pentru mediu. Pentru a face acest lucru, acestea sunt construite pur și simplu folosind materiale care ar putea fi impermeabile, rezistente la șocuri, rezistente la coroziune sau rezistente la uleiuri la temperaturi ridicate - o opțiune pe care PCB-urile rigide tradiționale ar putea să nu o aibă.

Unele avantaje oferite de aceste PCB-uri sunt:
● PCB-urile flexibile ajută la scăderea dimensiunii plăcii, ceea ce le face ideale pentru diverse aplicații în care este necesară o densitate ridicată a urmelor de semnal.
● Aceste PCB-uri sunt proiectate pentru condiții de lucru, în care temperatura și densitatea reprezintă principala preocupare.

PCB-urile flexibile pot fi, de asemenea, utilizate în zone care ar putea fi supuse pericolelor pentru mediu. Pentru a face acest lucru, acestea sunt construite pur și simplu folosind materiale care ar putea fi impermeabile, rezistente la șocuri, rezistente la coroziune sau rezistente la uleiuri la temperaturi ridicate - o opțiune pe care PCB-urile rigide tradiționale ar putea să nu o aibă.

<<Înapoi la „Diferite tipuri de PCB-uri”

5. PCB rigide
PCB-urile rigide se referă la acele tipuri de PCB ale căror materiale de bază sunt fabricate dintr-un material solid și care nu pot fi îndoite. PCB-urile rigide sunt realizate dintr-un material substrat solid care împiedică răsucirea plăcii. Probabil cel mai frecvent exemplu de PCB rigid este o placă de bază pentru computer. Placa de bază este un PCB multistrat conceput pentru a aloca electricitate din sursa de alimentare, permițând simultan comunicarea între toate părțile computerului, cum ar fi CPU, GPU și RAM.

*PCB-urile rigide pot fi orice, de la un PCB simplu cu un singur strat până la un PCB multi-strat cu opt sau zece straturi

PCB-urile rigide alcătuiesc probabil cel mai mare număr de PCB-uri fabricate. Aceste PCB-uri sunt utilizate oriunde este necesar ca PCB-ul în sine să fie configurat într-o formă și să rămână așa pentru restul duratei de viață a dispozitivului. PCB-urile rigide pot fi orice, de la un PCB simplu cu un singur strat până la un PCB multi-strat cu opt sau zece straturi.

Toate PCB-urile rigide au construcții monostrat, dublu strat sau multistrat, astfel încât toate au aceleași aplicații.

● Aceste PCB-uri sunt compacte, ceea ce asigură crearea unei varietăți de circuite complexe în jurul lor.

● PCB-urile rigide oferă reparații și întreținere ușoare, deoarece toate componentele sunt marcate clar. De asemenea, căile de semnal sunt bine organizate.

<<Înapoi la „Diferite tipuri de PCB-uri”

6. PCB-uri Rigid-Flex
PCB-urile rigid-flex sunt o combinație de plăci de circuite rigide și flexibile. Acestea cuprind mai multe straturi de circuite flexibile atașate la mai multe plăci rigide.

* Diagrama PCB flexibilă

Unele avantaje oferite de aceste PCB-uri sunt:
● Aceste PCB-uri sunt construite cu precizie. Prin urmare, este utilizat în diverse aplicații medicale și militare.
● Fiind ușoare, aceste PCB oferă 60% din greutate și economii de spațiu.

PCB-urile rigide flexibile se găsesc cel mai adesea în aplicații în care spațiul sau greutatea sunt preocupări principale, inclusiv telefoane mobile, camere digitale, stimulatoare cardiace și automobile.

<<Înapoi la „Diferite tipuri de PCB-uri”

7. PCB-uri de înaltă frecvență
PCB-urile de înaltă frecvență sunt utilizate în intervalul de frecvență de 500MHz - 2GHz. Aceste PCB-uri sunt utilizate în diverse aplicații critice de frecvență, cum ar fi sistemele de comunicații, PCB-urile cu microunde, PCB-urile cu microstrip etc.

Materialele PCB de înaltă frecvență includ adesea laminat epoxidic armat cu sticlă de calitate FR4, rășină de polifenilen oxid (PPO) și teflon. Teflonul este una dintre cele mai scumpe opțiuni disponibile datorită constantei sale dielectrice mici și stabile, a cantităților mici de pierderi dielectrice și a absorbției scăzute a apei.

* PCB-urile de înaltă frecvență sunt plăci de citcuit care sunt proiectate pentru a transmite semnale peste un giaghertz

Multe aspecte trebuie luate în considerare atunci când alegeți o placă PCB de înaltă frecvență și tipul corespunzător de conector PCB, inclusiv constanta dielectrică (DK), disiparea, pierderea și grosimea dielectrică.

Cel mai important dintre acestea este Dk-ul materialului în cauză. Materialele cu o probabilitate ridicată pentru schimbarea constantei dielectrice au adesea modificări ale impedanței, care pot perturba armonicele care alcătuiesc un semnal digital și pot provoca o pierdere generală a integrității semnalului digital - unul dintre lucrurile pe care PCB-urile de înaltă frecvență sunt proiectate să împiedica.

Alte lucruri care trebuie luate în considerare atunci când alegeți plăcile și tipurile de conectori PC pentru a utiliza atunci când proiectați un PCB de înaltă frecvență sunt:

● Pierderea dielectrică (DF), care afectează calitatea transmisiei semnalului. O cantitate mai mică de pierderi dielectrice ar putea duce la o cantitate mică de irosire a semnalului.
● Expansiunea termică. Dacă ratele de dilatare termică ale materialelor utilizate pentru construirea PCB-ului, cum ar fi folia de cupru, nu sunt aceleași, atunci materialele se pot separa unele de altele din cauza schimbărilor de temperatură.
● Absorbtia apei. Cantitățile mari de apă vor afecta constanta dielectrică și pierderea dielectrică a PCB-ului, mai ales dacă este utilizat în medii umede.
● Alte rezistențe. Materialele utilizate în construcția unui PCB de înaltă frecvență ar trebui să fie apreciate în funcție de rezistență la căldură, rezistență la impact și rezistență la substanțe chimice periculoase, după cum este necesar.

FMUSER este expertul în fabricarea PCB-urilor de înaltă frecvență, oferim nu numai PCB-uri bugetare, ci și asistență online pentru proiectarea PCB-urilor, Contacteaza-ne pentru mai multe informatii!

<<Înapoi la „Diferite tipuri de PCB-uri”

8. PCB-uri din aluminiu
Aceste PCB-uri sunt utilizate în aplicații de mare putere, deoarece construcția din aluminiu ajută la disiparea căldurii. PCB-urile din aluminiu sunt cunoscute pentru a oferi un nivel ridicat de rigiditate și un nivel scăzut de expansiune termică, ceea ce le face ideale pentru aplicații cu toleranță mecanică ridicată. 

* Diagrama PCB din aluminiu

Unele avantaje oferite de aceste PCB-uri sunt:

▲ Cost redus. Aluminiul este unul dintre cele mai abundente metale de pe Pământ, reprezentând 8.23% din greutatea planetei. Aluminiul este ușor și ieftin pentru mine, ceea ce ajută la reducerea cheltuielilor în procesul de fabricație. Astfel, construirea produselor cu aluminiu este mai puțin costisitoare.
▲ Ecologic. Aluminiul este netoxic și ușor de reciclat. Datorită ușurinței sale de asamblare, fabricarea plăcilor cu circuite imprimate din aluminiu este, de asemenea, o modalitate bună de a economisi energie.
▲ Disiparea căldurii. Aluminiu este unul dintre cele mai bune materiale disponibile pentru disiparea căldurii departe de componentele cruciale ale plăcilor de circuite. În loc să disperseze căldura în restul plăcii, aceasta transferă căldura în aer liber. PCB-ul din aluminiu se răcește mai repede decât un PCB din cupru de dimensiuni echivalente.
▲ Durabilitatea materialului. Aluminiul este mult mai durabil decât materialele precum fibra de sticlă sau ceramica, în special pentru testele de cădere. Utilizarea unor materiale de bază mai rezistente ajută la reducerea daunelor în timpul producției, transportului și instalării.

Toate aceste avantaje fac din PCB-ul de aluminiu o alegere excelentă pentru aplicații care necesită puteri ridicate în limitele toleranțelor foarte strânse, inclusiv semafoare, iluminat auto, surse de alimentare, controlere de motor și circuite de curent mare.

Pe lângă LED-uri și surse de alimentare. PCB-urile din aluminiu pot fi utilizate și în aplicații care necesită un grad ridicat de stabilitate mecanică sau unde PCB ar putea fi supus unor niveluri ridicate de solicitare mecanică. Acestea sunt mai puțin expuse termic decât o placă pe bază de fibră de sticlă, ceea ce înseamnă că celelalte materiale de pe placă, cum ar fi folia de cupru și izolația, vor fi mai puțin susceptibile de a se desprinde, prelungind și mai mult durata de viață a produsului.

<<Înapoi la „Diferite tipuri de PCB-uri”

▲ÎNAPOI▲

Industria circuitelor imprimate în 2021

Piața PCB globală poate fi segmentată pe baza tipului de produs în flex (FPCB flexibil și PCB rigid-flex), substrat IC, interconectare de înaltă densitate (HDI) și altele. Pe baza tipului de laminat PCB, piața poate fi împărțită în PR4, High Tg Epoxy și Polyimide. Piața poate fi împărțită pe baza aplicațiilor în electronice de larg consum, auto, medicale, industriale și militare / aerospațiale etc.

Creșterea pieței PCB-urilor în perioada istorică a fost susținută de diverși factori, cum ar fi piața în plină expansiune a produselor electronice de larg consum, creșterea industriei dispozitivelor medicale, nevoia crescută de PCB pe două fețe, o creștere a cererii de caracteristici hi-tech în industria auto și o creștere a venitului disponibil. Piața se confruntă, de asemenea, cu unele provocări, cum ar fi controalele stricte ale lanțului de aprovizionare și înclinația către componentele COTS.

Se preconizează că piața circuitelor imprimate va înregistra un CAGR de 1.53% în perioada prognozată (2021 - 2026) și a fost evaluată la 58.91 miliarde USD în 2020 și se estimează că va avea o valoare de 75.72 miliarde USD până în 2026 în perioada 2021 2026. Piața a cunoscut o creștere rapidă în ultimii ani, în principal datorită dezvoltării continue a dispozitivelor electronice de larg consum și a cererii crescânde de PCB-uri în toate echipamentele electronice și electrice.

Adoptarea PCB-urilor în vehiculele conectate a accelerat și piața PCB-urilor. Acestea sunt vehicule complet echipate cu tehnologii atât prin cablu, cât și fără fir, ceea ce face posibilă conectarea vehiculelor la dispozitive de calcul precum smartphone-urile. Cu o astfel de tehnologie, șoferii își pot debloca vehiculele, pot porni sistemele de control al climatizării de la distanță, pot verifica starea bateriei mașinilor lor electrice și își pot urmări mașinile folosind smartphone-uri.

Proliferarea tehnologiei 5G, PCB tipărit 3D, alte inovații, cum ar fi PCB biodegradabil, și creșterea în utilizarea PCB în tehnologii portabile și activitate de fuziuni și achiziții (M&A) sunt câteva dintre cele mai recente tendințe existente pe piață.

În plus, cererea de dispozitive electronice, cum ar fi smartphone-urile, ceasurile inteligente și alte dispozitive, a stimulat, de asemenea, creșterea pieței. De exemplu, potrivit studiului SUA privind vânzările și previziunile de tehnologie pentru consumatori, care a fost realizat de Consumer Technology Association (CTA), veniturile generate de smartphone-uri au fost evaluate la 79.1 miliarde USD și, respectiv, 77.5 miliarde USD în 2018 și respectiv 2019.

Imprimarea 3D s-a dovedit a fi parte integrantă a uneia dintre marile inovații PCB în ultima vreme. Se așteaptă ca electronica tipărită 3D sau PE-urile 3D să revoluționeze modul în care sunt proiectate sistemele electrice în viitor. Aceste sisteme creează circuite 3D prin imprimarea unui element de substrat strat cu strat, apoi adăugând deasupra acestuia o cerneală lichidă care conține funcționalități electronice. Tehnologiile de montare la suprafață pot fi apoi adăugate pentru a crea sistemul final. 3D PE poate oferi beneficii imense tehnice și de fabricație atât pentru companiile producătoare de circuite, cât și pentru clienții acestora, mai ales în comparație cu PCB-urile 2D tradiționale.

Odată cu izbucnirea COVID-19, producția de circuite imprimate a fost afectată de constrângeri și întârzieri în regiunea Asia-Pacific, în special în China, în lunile ianuarie și februarie. Companiile nu au făcut schimbări majore în capacitățile lor de producție, dar cererea slabă din China prezintă unele probleme legate de lanțul de aprovizionare. Raportul Asociației Industriei Semiconductoarelor (SIA), în februarie, a indicat potențialele efecte pe termen lung ale afacerilor în afara Chinei legate de COVID-19. Efectul cererii diminuate ar putea fi reflectat în veniturile companiilor din 2T20.

Creșterea pieței PCB este puternic legată de economia globală și de tehnologia structurală precum smartphone-urile, 4G / 5G și centrele de date. Scăderea pieței în 2020 este așteptată din cauza impactului Covid-19. Pandemia a pus frâna pe fabricarea produselor electronice de larg consum, a smartphone-urilor și a automobilelor și, astfel, a diminuat cererea de PCB-uri. Piața ar prezenta o redresare treptată datorită reluării activităților de producție pentru a da un impuls de declanșare economiei globale.

Din ce este făcută o placă de imprimare?

PCB este, în general, realizat din patru straturi de material legate între ele prin căldură, presiune și alte metode. Patru straturi ale unui PCB sunt realizate din substrat, cupru, mască de lipit și serigrafie.

Fiecare placă va fi diferită, dar va împărtăși mai ales unele dintre elemente, iată câteva dintre cele mai comune materiale utilizate la fabricarea plăcilor cu circuite imprimate:

Cele șase componente de bază ale unei plăci de circuite imprimate standard sunt:

● Stratul de bază - conține rășină epoxidică armată cu fibră de sticlă
● Un strat conductiv - conține urme și tampoane pentru a alcătui circuitul (de obicei cu cupru, aur, argint)
● Stratul de mască de lipit - cerneală subțire de polimer
● Suprapunere serigrafică - cerneală specială care arată referințele componentelor
● O lipire de tablă - utilizată pentru atașarea componentelor la găuri traversante sau tampoane de montare la suprafață

prepreg
Prepreg este o țesătură subțire din sticlă, acoperită cu rășină și uscată, în mașini speciale numite tratatoare prepreg. Sticla este substratul mecanic care ține rășina în loc. Rășina - de obicei FR4 epoxidică, poliimidă, teflonă și altele - începe ca un lichid care este acoperit pe țesătură. Pe măsură ce prepregul se mișcă prin treater, acesta intră într-o secțiune de cuptor și începe să se usuce. Odată ce iese din treater, este uscat la atingere.

Când prepregul este expus la temperaturi mai ridicate, de obicei peste 300º Fahrenheit, rășina începe să se înmoaie și să se topească. Odată ce rășina din preimpregnat se topește, aceasta ajunge la un punct (numit termorezistent) în care se întărește din nou pentru a deveni din nou rigid și foarte, foarte puternic. În ciuda acestei rezistențe, prepregul și laminatul tind să fie foarte ușoare. Foile Prepreg, sau fibra de sticla, sunt folosite pentru fabricarea multor lucruri - de la ambarcatiuni la cluburi de golf, avioane si palele turbinei eoliene. Dar este de asemenea esențial în fabricarea PCB-urilor. Foile Prepreg sunt ceea ce folosim pentru a lipi PCB-ul împreună și sunt, de asemenea, ceea ce este folosit pentru a construi a doua componentă a unui PCB - laminat.

* Stivuire PCB sus-diagramă de vedere laterală

laminat
Laminatele, uneori numite laminate îmbrăcate în cupru, sunt create prin întărirea la temperaturi ridicate și straturi de presiune ale pânzei cu o rășină termorezistentă. Acest proces formează grosimea uniformă esențială pentru PCB. Odată ce rășina se întărește, laminatele PCB sunt ca un compozit plastic, cu foi de folie de cupru pe ambele părți, dacă placa dvs. are un număr mare de straturi, atunci laminatul trebuie să fie format din sticlă țesută pentru stabilitate dimensională. 

PCB conform RoHS
PCB-urile conforme RoHS sunt cele care urmează restricționarea substanțelor periculoase din Uniunea Europeană. Interdicția se referă la utilizarea plumbului și a altor metale grele în produsele de larg consum. Fiecare parte a plăcii trebuie să fie lipsită de plumb, mercur, cadmiu și alte metale grele.

Masca de sudura
Soldermask este acoperirea epoxidică verde care acoperă circuitele de pe straturile exterioare ale plăcii. Circuitele interne sunt îngropate în straturile de prepreg, deci nu trebuie protejate. Dar straturile externe, dacă sunt lăsate neprotejate, se vor oxida și se vor coroda în timp. Soldermask asigură această protecție conductoarelor din exteriorul PCB-ului.

Nomenclatură - Serigrafie
Nomenclatura, sau uneori numită serigrafie, sunt literele albe pe care le vedeți deasupra stratului de mască de lipit pe un PCB. Serigrafia este de obicei ultimul strat al plăcii, ceea ce permite producătorului PCB să scrie etichete pe zonele importante ale plăcii. Este o cerneală specială care arată simbolurile și referințele componentelor pentru locațiile componentelor în timpul procesului de asamblare. Nomenclatura este litera care arată unde merge fiecare componentă pe tablă și uneori oferă și orientarea componentei. 

Ambele măști de lipit și nomenclatura sunt de obicei verzi și albe, deși este posibil să vedeți alte culori, cum ar fi roșu, galben, gri și negru, acestea sunt cele mai populare.

Soldermask protejează toate circuitele de pe straturile exterioare ale PCB-ului, unde nu intenționăm să atașăm componente. Dar trebuie, de asemenea, să protejăm orificiile și plăcuțele de cupru expuse unde intenționăm să lipim și să montăm componentele. Pentru a proteja acele zone și pentru a oferi un finisaj bun de lipit, folosim de obicei acoperiri metalice, cum ar fi nichel, aur, tablă de lipit staniu / plumb, argint și alte finisaje finale concepute doar pentru producătorii de PCB.

▲ÎNAPOI▲

Cele mai populare PCB-uri au conceput materiale fabricate

Proiectanții de PCB se confruntă cu mai multe caracteristici de performanță atunci când analizează selecția de materiale pentru designul lor. Unele dintre cele mai populare considerații sunt:

Constantă dielectrică - un indicator cheie de performanță electrică
Ignifugare - critic pentru calificarea UL (vezi mai sus)
Temperaturi mai ridicate de tranziție a sticlei (Tg) - pentru a rezista procesării asamblării la temperaturi mai ridicate
Factori de pierdere atenuati - important în aplicațiile de mare viteză, unde viteza semnalului este evaluată
Putere mecanică inclusiv forfecare, tracțiune și alte atribute mecanice care ar putea fi solicitate PCB-ului atunci când sunt puse în funcțiune
Performanță termică - o considerație importantă în medii de servicii ridicate
Stabilitate dimensională - sau cât de mult se mișcă materialul și cât de constant se mișcă, în timpul fabricației, ciclurilor termice sau expunerii la umiditate

Iată câteva dintre cele mai populare materiale utilizate la fabricarea plăcilor cu circuite imprimate:

Substratul: laminat epoxidic FR4 și fibra de sticlă preimpregnată
FR4 este cel mai popular material de substrat PCB din lume. Denotația „FR4” descrie o clasă de materiale care îndeplinesc anumite cerințe definite de standardele NEMA LI 1-1998. Materialele FR4 au caracteristici termice, electrice și mecanice bune, precum și un raport rezistență / greutate favorabil, care le face ideale pentru majoritatea aplicațiilor electronice. Laminatele FR4 și preimpregnarea sunt fabricate din pânză de sticlă, rășină epoxidică și sunt, de obicei, cel mai mic material disponibil pentru PCB. Poate fi realizat și din materiale flexibile care uneori pot fi întinse și ele. 

Este deosebit de popular pentru PCB-urile cu un număr mai mic de straturi - simple, cu două fețe în construcții multistrat, în general mai mici de 14 straturi. În plus, rășina epoxidică de bază poate fi amestecată cu aditivi care îi pot îmbunătăți în mod semnificativ performanța termică, performanța electrică și supraviețuirea / evaluarea flăcării UL - îmbunătățind considerabil capacitatea sa de a fi utilizată la un număr mai mare de straturi, creează aplicații de tensiune termică mai mare și performanțe electrice mai mari la un cost mai mic pentru proiectele de circuite de mare viteză. Laminatele și preimpregnatele FR4 sunt foarte versatile, adaptabile cu tehnici de fabricație acceptate pe scară largă, cu randamente previzibile.

Laminate poliimidice și prepreg
Laminatele din poliimidă oferă performanțe la temperatură mai ridicate decât materialele FR4, precum și o ușoară îmbunătățire a proprietăților de performanță electrică. Materialele poliimide costă mai mult decât FR4, dar oferă o supraviețuire îmbunătățită în medii dure și cu temperaturi mai ridicate. De asemenea, sunt mai stabile în timpul ciclului termic, cu mai puține caracteristici de expansiune, ceea ce le face potrivite pentru construcții cu număr mai mare de straturi.

Laminate din teflon (PTFE) și straturi de lipire
Laminatele din teflon și materialele de lipire oferă proprietăți electrice excelente, făcându-le ideale pentru aplicații de circuite de mare viteză. Materialele din teflon sunt mai scumpe decât poliimida, dar oferă proiectanților capacitățile de mare viteză de care au nevoie. Materialele din teflon pot fi acoperite pe țesături de sticlă, dar pot fi fabricate și ca folie neacceptată sau cu umpluturi și aditivi speciali pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice. Fabricarea PCB-urilor din teflon necesită adesea o forță de muncă calificată în mod unic, echipamente specializate și prelucrare și o anticipare a producțiilor de fabricație mai mici.

Laminate flexibile
Laminatele flexibile sunt subțiri și oferă posibilitatea de a plia designul electronic, fără a pierde continuitatea electrică. Nu au țesătură de sticlă pentru suport, dar sunt construite pe folie de plastic. Acestea sunt la fel de eficiente pliate într-un dispozitiv pentru o singură dată flex pentru a instala aplicația, deoarece sunt în flex dinamic, unde circuitele vor fi pliate continuu pe durata de viață a dispozitivului. Laminatele flexibile pot fi fabricate din materiale cu temperatură mai ridicată, cum ar fi poliimidă și LCP (polimer cu cristale lichide), sau materiale cu costuri foarte mici, cum ar fi poliester și PEN. Deoarece laminatele flexibile sunt atât de subțiri, fabricarea circuitelor flexibile poate necesita, de asemenea, o forță de muncă specializată, echipamente specializate și prelucrare și o anticipare a producțiilor de fabricație mai mici.

Altele

Există multe alte laminate și materiale de lipire pe piață, inclusiv BT, ester cianat, ceramică și sisteme amestecate care combină rășini pentru a obține caracteristici de performanță electrice și / sau mecanice distincte. Deoarece volumele sunt mult mai mici decât FR4, iar producția poate fi mult mai dificilă, ele sunt de obicei considerate alternative scumpe pentru proiectele PCB.

Procesul de asamblare a plăcilor cu circuite imprimate este unul complex care implică interacțiunea cu multe componente mici și cunoașterea detaliată a funcțiilor și amplasării fiecărei părți. O placă de circuit nu va funcționa fără componentele sale electrice. În plus, sunt utilizate diferite componente în funcție de dispozitivul sau produsul pentru care este destinat. Ca atare, este important să aveți o înțelegere aprofundată a diferitelor componente care intră în ansamblul plăcii de circuite imprimate.

▲ÎNAPOI▲

Componente ale plăcii de circuite imprimate și modul în care funcționează
Următoarele 13 componente comune sunt utilizate în majoritatea plăcilor de circuite imprimate:

● Rezistențe
● Tranzistori
● Condensatori
● Inductoare
● Diodes
● transformatoare
● Circuite integrate
● Oscilatoare de cristal
● Potențiometre
● SCR (redresor controlat cu siliciu)
● Senzori
● Comutatoare / Relee
● Baterii

1. Rezistoare - Controlul energiei 
Rezistențele sunt una dintre cele mai utilizate componente în PCB și sunt probabil cele mai simple de înțeles. Funcția lor este de a rezista fluxului de curent prin disiparea energiei electrice sub formă de căldură. Fără rezistențe, este posibil ca alte componente să nu poată gestiona tensiunea și acest lucru poate duce la supraîncărcare. Acestea vin într-o multitudine de tipuri diferite realizate dintr-o gamă de materiale diferite. Rezistența clasică cea mai familiară pentru pasionat este rezistențele în stil „axial” cu cabluri pe ambele capete lungi și corpul inscripționat cu inele colorate.

2. Tranzistori - Amplificare energie
Tranzistoarele sunt cruciale pentru procesul de asamblare a plăcilor cu circuite imprimate datorită naturii lor multifuncționale. Sunt dispozitive semiconductoare care pot conduce și izola și pot acționa ca întrerupătoare și amplificatoare. Sunt de dimensiuni mai mici, au o durată de viață relativ lungă și pot funcționa la surse de tensiune mai mici în condiții de siguranță fără curent de filament. Tranzistoarele vin în două tipuri: tranzistoare de joncțiune bipolare (BJT) și tranzistoare cu efect de câmp (FET).

3. Condensatoare - stocarea energiei
Condensatoarele sunt componente electronice pasive cu două terminale. Acționează ca niște baterii reîncărcabile - pentru a menține temporar încărcarea electrică și pentru a o elibera ori de câte ori este nevoie de mai multă energie în altă parte a circuitului. 

Puteți face acest lucru colectând sarcini opuse pe două straturi conductoare separate de un material izolant sau dielectric. 

Condensatoarele sunt adesea clasificate în funcție de materialul conductor sau dielectric, ceea ce dă naștere la mai multe tipuri cu caracteristici variate, de la condensatori electrolitici cu capacitate ridicată, condensatori polimeri diferiți până la condensatori ceramici mai stabili. Unele au aspecte similare rezistențelor axiale, dar condensatorul clasic este un stil radial cu cele două cabluri care ies din același capăt.

4. Inductori - creșterea energiei
Inductoarele sunt componente electronice pasive cu două terminale care stochează energie (în loc să stocheze energie electrostatică) într-un câmp magnetic atunci când un curent electric trece prin ele. Inductoarele sunt utilizate pentru a bloca curenții alternativi, permițând în același timp trecerea curenților direcți. 

Inductoarele sunt adesea folosite pentru filtrarea sau blocarea anumitor semnale, de exemplu, blocarea interferențelor în echipamentele radio sau utilizate împreună cu condensatori pentru a realiza circuite reglate, pentru a manipula semnalele de curent alternativ în sursele de alimentare cu comutare, adică. Receptor TV.

5. Diodele - Redirecționarea energiei 
Diodele sunt componente semiconductoare care acționează ca întrerupătoare unidirecționale pentru curenți. Permit curenților să treacă cu ușurință într-o direcție care permite curentului să curgă într-o singură direcție, de la anod (+) la catod (-), dar restricționează curenții să curgă în direcția opusă, ceea ce ar putea provoca daune.

Cea mai populară diodă printre pasionați este dioda cu lumină sau LED. După cum sugerează prima parte a numelui, acestea sunt folosite pentru a emite lumină, dar oricine a încercat să lipească, știe că este o diodă, deci este important să obțineți orientarea corectă, altfel LED-ul nu se va aprinde .

6. Transformatoare - Transfer de energie
Funcția transformatoarelor este de a transfera energia electrică de la un circuit la altul, cu o creștere sau scădere a tensiunii. Transformatoarele generale transferă puterea de la o sursă la alta printr-un proces numit „inducție”. Ca și în cazul rezistențelor, acestea reglează tehnic curentul. Cea mai mare diferență este că asigură mai multă izolare electrică decât rezistența controlată prin „transformarea” tensiunii. Este posibil să fi văzut transformatoare industriale mari pe stâlpii telegrafici; acestea reduc tensiunea de la liniile aeriene de transmisie, de obicei câteva sute de mii de volți, până la câteva sute de volți necesari în mod obișnuit pentru uz casnic.

Transformatoarele PCB constau din două sau mai multe circuite inductive separate (numite înfășurări) și un miez de fier moale. Înfășurarea primară este pentru circuitul sursă - sau de unde va veni energia -, iar înfășurarea secundară este pentru circuitul de recepție - spre care se îndreaptă energia. Transformatoarele descompun cantități mari de tensiune în curenți mai mici, mai ușor de manevrat, pentru a nu suprasolicita sau suprasolicita echipamentul.

7. Circuite integrate - centrale electrice
Circuitele integrate sau circuitele integrate sunt circuite și componente care au fost micșorate pe napolitane din material semiconductor. Numărul mare de componente care pot fi încorporate pe un singur cip este ceea ce a dat naștere primelor calculatoare și acum a computerelor puternice, de la smartphone-uri la supercomputere. Ele sunt de obicei creierul unui circuit mai larg. Circuitul este de obicei închis într-o carcasă din plastic negru care poate avea toate formele și dimensiunile și poate avea contacte vizibile, indiferent dacă acestea sunt cabluri care se extind din corp sau tampoane de contact direct sub chip-uri BGA, de exemplu.

8. Oscilatoare de cristal - Cronometre precise
Oscilatoarele de cristal asigură ceasul în multe circuite care necesită elemente de sincronizare precise și stabile. Acestea produc un semnal electronic periodic provocând fizic un material piezoelectric, cristalul, să oscileze, de unde și numele. Fiecare oscilator de cristal este proiectat să vibreze la o anumită frecvență și este mai stabil, mai economic și are un factor de formă mic în comparație cu alte metode de sincronizare. Din acest motiv, ele sunt utilizate în mod obișnuit ca temporizatoare precise pentru microcontrolere sau mai frecvent, în ceasurile de mână din cuarț.

9. Potențiometre - rezistență variată
Potențiometrele sunt o formă de rezistență variabilă. Sunt disponibile în mod obișnuit în tipuri rotative și liniare. Prin rotirea butonului unui potențiometru rotativ, rezistența este variată pe măsură ce contactul glisor este deplasat peste un rezistor semicircular. Un exemplu clasic de potențiometre rotative este controlerul de volum pe radiouri unde potențiometrul rotativ controlează cantitatea de curent către amplificator. Potențiometrul liniar este același, cu excepția faptului că rezistența variază prin deplasarea liniară a contactului glisant pe rezistor. Sunt grozave atunci când este necesară reglarea fină pe teren.  

10. SCR (redresor controlat cu siliciu) - Control de curent ridicat
De asemenea, cunoscute sub numele de tiristoare, redresoarele controlate cu siliciu (SCR) sunt similare cu tranzistoarele și diodele - de fapt, acestea sunt în esență două tranzistoare care lucrează împreună. De asemenea, au trei conductoare, dar constau din patru straturi de siliciu în loc de trei și funcționează doar ca întrerupătoare, nu ca amplificatoare. O altă diferență importantă este că doar un singur impuls este necesar pentru a activa comutatorul, în timp ce curentul trebuie aplicat continuu în cazul unui singur tranzistor. Sunt mai potrivite pentru comutarea unor cantități mai mari de energie.

11. senzori
Senzorii sunt dispozitive a căror funcție este de a detecta modificările condițiilor de mediu și de a genera un semnal electric corespunzător acelei modificări, care este trimis către alte componente electronice din circuit. Senzorii convertesc energia dintr-un fenomen fizic în energie electrică, și astfel sunt, de fapt, traductoare (convertesc energia într-o formă în alta). Ele pot fi orice, de la un tip de rezistență într-un detector de temperatură de rezistență (RTD), până la LED-uri care detectează semnale de intrare, cum ar fi într-o telecomandă de televiziune. Există o mare varietate de senzori pentru diferiți stimuli de mediu, de exemplu senzori de umiditate, lumină, calitate a aerului, atingere, sunet, umiditate și mișcare.

12. Comutatoare și relee - Butoane de alimentare
O componentă de bază și ușor de trecut cu vederea, comutatorul este pur și simplu un buton de alimentare pentru a controla fluxul de curent din circuit, prin comutarea între un circuit deschis sau unul închis. Ele variază destul de mult în ceea ce privește aspectul fizic, variind de la glisor, rotativ, buton, apăsare, comutare, comutatoare cu cheie și lista continuă. În mod similar, un releu este un întrerupător electromagnetic acționat printr-un solenoid, care devine ca un fel de magnet temporar când curge curent prin el. Acestea funcționează ca întrerupătoare și, de asemenea, pot amplifica curenți mici la curenți mai mari.

13. Baterii - furnizarea de energie
În teorie, toată lumea știe ce este o baterie. Poate cea mai achiziționată componentă din această listă, bateriile sunt folosite de mai mult decât simpli ingineri electronici și pasionați. Oamenii folosesc acest mic dispozitiv pentru a-și alimenta obiectele de zi cu zi; telecomenzi, lanterne, jucării, încărcătoare și multe altele.

Pe un PCB, o baterie stochează practic energia chimică și o transformă în energie electronică utilizabilă pentru a alimenta diferitele circuite prezente pe placă. Ei folosesc un circuit extern pentru a permite electronilor să curgă de la un electrod la altul. Acesta formează un curent electric funcțional (dar limitat).

Curentul este limitat de procesul de conversie a energiei chimice în energie electrică. Pentru unele baterii, acest proces s-ar putea termina în câteva zile. Alții ar putea dura luni sau ani înainte ca energia chimică să fie complet consumată. Acesta este motivul pentru care unele baterii (cum ar fi bateriile de la telecomenzi sau controlere) trebuie schimbate la fiecare câteva luni, în timp ce altele (cum ar fi bateriile pentru ceasuri de mână) durează ani înainte să fie epuizate.

Funcția plăcii de circuite imprimate - De ce avem nevoie de PCB?

PCB-urile se găsesc în aproape toate dispozitivele electronice și de calcul, inclusiv plăcile de bază, plăcile de rețea și plăcile grafice ale circuitelor interne găsite în unitățile hard / CD-ROM. În ceea ce privește aplicațiile de calcul în care sunt necesare urmele conductive fine, cum ar fi laptopurile și desktopurile, acestea servesc drept bază pentru multe componente interne ale computerului, cum ar fi plăcile video, plăcile controlerului, plăcile de interfață de rețea și plăcile de expansiune. Toate aceste componente se conectează la placa de bază, care este și o placă cu circuite imprimate.

PCB-urile sunt, de asemenea, realizate printr-un proces fotolitografic într-o versiune la scară mai mare a modului în care sunt realizate căile conductoare în procesoare. 

În timp ce PCB-urile sunt adesea asociate cu computerele, ele sunt utilizate în multe alte dispozitive electronice în afară de PC-uri. De exemplu, majoritatea televizoarelor, radiourilor, camerelor digitale, telefoanelor mobile și tabletelor includ una sau mai multe plăci cu circuite imprimate. Cu toate acestea, PCB-urile găsite în dispozitivele mobile arată similar cu cele găsite în computerele desktop și electronice mari, dar sunt de obicei mai subțiri și conțin circuite mai fine.

Totuși, placa cu circuite imprimate este utilizată pe scară largă în aproape toate echipamentele / dispozitivele precise, de la dispozitive mici pentru consumatori la piese imense de mașini, FMUSER oferă o listă cu primele 10 utilizări comune ale PCB (placă cu circuite imprimate) în viața de zi cu zi.

aplicație	Exemplu
Dispozitive medicale	● Sisteme de imagistică medicală ● monitoare ● Pompele de perfuzie ● Dispozitive interne
● Sisteme de imagistică medicală: CT, CAT și scanerele cu ultrasunete folosesc adesea PCB-uri, la fel ca și computerele care compilează și analizează aceste imagini. ● Pompele de perfuzie: Pompele de perfuzie, cum ar fi insulina și pompele de analgezie controlate de pacient, furnizează cantități precise de fluid unui pacient. PCB-urile contribuie la asigurarea funcționării fiabile și precise a acestor produse. ● monitoare: Frecvența cardiacă, tensiunea arterială, monitorizarea glicemiei și multe altele depind de componentele electronice pentru a obține citiri precise. ● Dispozitive interne: Pacemaker-urile și alte dispozitive utilizate intern necesită PCB-uri mici pentru a funcționa. Concluzie:  Sectorul medical vine continuu cu mai multe utilizări pentru electronică. Pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește și devin posibile plăci mai mici, mai dense, mai fiabile, PCB-urile vor juca un rol din ce în ce mai important în asistența medicală.

aplicație	Exemplu
Aplicații militare și de apărare	● Echipamente de comunicații: ● Sisteme de control: ● Instrumentație:
● Echipamente de comunicații: Sistemele de comunicații radio și alte comunicații critice necesită funcționarea PCB-urilor. ● Sistem de control: PCB-urile se află în centrul sistemelor de control pentru diferite tipuri de echipamente, inclusiv sisteme de blocare radar, sisteme de detectare a rachetelor și multe altele. ● Instrumentaţie: PCB-urile permit indicatorii pe care membrii armatei îi folosesc pentru a monitoriza amenințările, a efectua operațiuni militare și a opera echipamente. Concluzie:  Armata este adesea la vârful tehnologiei, astfel încât unele dintre cele mai avansate utilizări ale PCB-urilor sunt pentru aplicații militare și de apărare. Utilizarea PCB-urilor în armată variază foarte mult.

aplicație	Exemplu
Echipamente de siguranță și securitate	● Camere de securitate: ● Detectoare de fum: ● Încuietori electronice ale ușilor ● Senzori de mișcare și alarme antiefracție
● Camere de supraveghere: Camerele de securitate, indiferent dacă sunt utilizate în interior sau în aer liber, se bazează pe PCB-uri, la fel ca și echipamentele utilizate pentru monitorizarea filmărilor de securitate. ● Detectoare de fum: Detectoarele de fum, precum și alte dispozitive similare, cum ar fi detectoarele de monoxid de carbon, au nevoie de PCB-uri fiabile pentru a funcționa. ● Încuietori electronice ale ușilor: Încuietorile electronice moderne ale ușilor încorporează, de asemenea, PCB-uri. ● Senzori de mișcare și alarme antiefracție: Senzorii de securitate care detectează mișcarea se bazează și pe PCB-uri. Concluzie:  PCB-urile joacă un rol esențial în multe tipuri diferite de echipamente de securitate, mai ales că mai multe dintre aceste tipuri de produse câștigă capacitatea de a se conecta la Internet.

aplicație	Exemplu
LED-uri	● Iluminat rezidential ● Afișaje auto ● Afișaje computer ● Iluminat medical ● Iluminarea vitrinei
● Iluminat rezidențial: Iluminatul cu LED, inclusiv becurile inteligente, îi ajută pe proprietarii de case să își lumineze proprietatea mai eficient. ● Iluminarea vitrinei: Companiile pot folosi LED-uri pentru semnalizare și pentru a-și aprinde magazinele. ● Afișaje auto: Indicatoarele de bord, farurile, lămpile de frână și multe altele pot utiliza PCB-uri LED. ● Ecranele computerului: PCB-urile LED alimentează numeroși indicatori și afișaje pe laptopuri și computere desktop. ● Iluminat medical: LED-urile oferă lumină puternică și degajă puțină căldură, făcându-le ideale pentru aplicații medicale, în special cele legate de chirurgie și medicina de urgență. Concluzie:  LED-urile devin din ce în ce mai frecvente într-o varietate de aplicații, ceea ce înseamnă că PCB-urile vor continua să joace un rol mai important în iluminat.

aplicație	Exemplu
Componente aerospațiale	● Surse de alimentare ● Echipamente de monitorizare: ● Echipamente de comunicații
● Surse de alimentare: PCB-urile sunt o componentă cheie a echipamentelor care alimentează o varietate de aeronave, turn de control, satelit și alte sisteme. ● Echipamente de monitorizare: Piloții folosesc diverse tipuri de echipamente de monitorizare, inclusiv accelerometre și senzori de presiune, pentru a monitoriza funcția aeronavei. Aceste monitoare folosesc adesea PCB-uri. ● Echipamente de comunicare: Comunicarea cu controlul la sol este o parte vitală a asigurării unei deplasări aeriene sigure. Aceste sisteme critice se bazează pe PCB-uri. Concluzie:  Componentele electronice utilizate în aplicațiile aerospațiale au cerințe similare cu cele utilizate în sectorul auto, dar PCB-urile aerospațiale pot fi expuse unor condiții chiar mai dure. PCB-urile pot fi utilizate într-o varietate de echipamente aerospațiale, inclusiv avioane, navete spațiale, sateliți și sisteme de comunicații radio.

aplicație	Exemplu
Echipamente industriale	● Fabricarea echipamentelor ● Echipamente electrice ● Echipamente de măsurare ● Dispozitive interne
● Echipamente de fabricație: Electronice pe bază de PCB, burghie și prese electrice utilizate în fabricare. ● Echipamente electrice: Componentele care alimentează multe tipuri de echipamente industriale utilizează PCB-uri. Acest echipament de alimentare include invertoare de curent continuu-alternativ, echipamente de cogenerare a energiei solare și multe altele. ● Echipament de măsurare: PCB-urile alimentează adesea echipamente care măsoară și controlează presiunea, temperatura și alți factori. Concluzie:  Pe măsură ce robotica, tehnologia IoT industrială și alte tipuri de tehnologie avansată devin mai frecvente, apar noi utilizări pentru PCB-uri în sectorul industrial.

aplicatii	Exemplu
Aplicații maritime	● Sisteme de navigație ● Sisteme de comunicații ● Sistem de control
● Sisteme de navigație: Multe nave maritime se bazează pe PCB-uri pentru sistemele lor de navigație. Puteți găsi PCB-uri în sistemele GPS și radar, precum și în alte echipamente. ● Sisteme de comunicații: Sistemele radio pe care echipajele le folosesc pentru a comunica cu porturile și alte nave necesită PCB-uri. ● Sistem de control: Multe dintre sistemele de control din navele maritime, inclusiv sistemele de gestionare a motoarelor, sistemele de distribuție a energiei electrice și sistemele de pilot automat, utilizează PCB-uri. Concluzie:  Aceste sisteme de pilot automat pot ajuta la stabilizarea, manevrarea, minimizarea erorilor de direcție și gestionarea activității cârmei.

aplicație	Exemplu
Consumer Electronics	● Dispozitive de comunicații ● computere ● Sisteme de divertisment ● Electrocasnice
● Dispozitive de comunicații: Smartphone-urile, tabletele, ceasurile inteligente, aparatele de radio și alte produse de comunicații necesită funcționarea PCB-urilor. ● Calculatoare: Calculatoarele atât pentru personal cât și pentru afaceri prezintă PCB-uri. ● Sisteme de divertisment: Produsele legate de divertisment, cum ar fi televizoarele, echipamentele stereo și consolele de jocuri video, se bazează pe PCB-uri. ● Electrocasnice: Multe electrocasnice au, de asemenea, componente electronice și PCB-uri, inclusiv frigidere, cuptoare cu microunde și aparate de cafea. Concluzie:  Cu siguranță, utilizarea PCB-urilor în produsele de consum nu încetinește. Proporția americanilor care dețin un smartphone este acum de 77% și crește. Multe dispozitive care înainte nu erau electronice câștigă acum și funcționalități electronice avansate și devin parte a Internetului obiectelor (IoT).

aplicație	Exemplu
Componente auto	● Sisteme de divertisment și navigație ● Sistem de control ● Senzori
● Sisteme de divertisment și navigație: Stereo-urile și sistemele care integrează navigația și divertismentul se bazează pe PCB-uri. ● Sistem de control: Multe sisteme care controlează funcțiile de bază ale mașinii se bazează pe electronice alimentate de PCB-uri. Acestea includ sisteme de gestionare a motorului și regulatoare de combustibil. ● Senzori: Pe măsură ce mașinile devin mai avansate, producătorii încorporează din ce în ce mai mulți senzori. Acești senzori pot monitoriza punctele oarbe și avertiza șoferii cu privire la obiectele din apropiere. PCB-urile sunt, de asemenea, necesare pentru sistemele care permit mașinilor să parcheze automat în paralel. Concluzie:  Acești senzori fac parte din ceea ce permite mașinilor să conducă singură. Se așteaptă ca vehiculele complet autonome să devină obișnuite în viitor, motiv pentru care se utilizează un număr mare de plăci cu circuite imprimate.

aplicație	Exemplu
Echipamente de telecomunicatii	● Turnuri de telecomunicații ● Echipamente de comunicații de birou ● Afișaje și indicatoare LED
● Turnuri de telecomunicații: Turnurile celulare primesc și transmit semnale de la telefoanele mobile și necesită PCB-uri care pot rezista mediilor exterioare. ● Echipamente de comunicații de birou: O mare parte din echipamentele de comunicații pe care le-ați putea găsi într-un birou necesită PCB-uri, inclusiv sisteme de comutare telefonică, modemuri, routere și dispozitive Voice over Internet Protocol (VoIP). ● Afișaje și indicatoare LED: Echipamentele de telecomunicații includ adesea afișaje și indicatoare LED, care utilizează PCB-uri. Concluzie:  Industria telecomunicațiilor evoluează constant, la fel și PCB-urile pe care le folosește sectorul. Pe măsură ce generăm și transferăm mai multe date, PCB-urile puternice vor deveni și mai importante pentru comunicații.

FMUSER știe că orice industrie care utilizează echipamente electronice necesită PCB-uri. Indiferent de aplicație pentru care folosiți PCB-urile, este important să fie fiabile, accesibile și concepute pentru a se potrivi nevoilor dvs. 

În calitate de expert în producerea de PCB-uri pentru transmițător radio FM, precum și furnizor de soluții de transmisie audio și video, FMUSER știe, de asemenea, că sunteți în căutarea unor PCB-uri de calitate și buget pentru transmițătorul dvs. de transmisie FM, asta oferim, Contacteaza-ne imediat pentru anchete gratuite pentru placa PCB!

▲ÎNAPOI▲

Principiul asamblării PCB-ului: prin gaură vs. montat pe suprafață

În ultimii ani, în special în domeniul semiconductorilor, este necesară o cerere crescută pentru funcționalitate mai mare, dimensiuni mai mici și utilitate suplimentară. Și există două metode de plasare a componentelor pe o placă de circuite imprimate (PCB), care este montarea prin gaură (THM) și tehnologia de montare pe suprafață (SMT). Acestea variază în funcții, avantaje și dezavantaje diferite, să luăm o privire!

Componente prin gaură

Există două tipuri de componente de montare prin gaură: 

Componente axiale de plumb - treceți printr-o componentă în linie dreaptă (de-a lungul „axei”), cu capătul firului de plumb care iese din componentă pe ambele capete. Ambele capete sunt apoi plasate prin două găuri separate de pe tablă, oferind componentei o potrivire mai apropiată și mai plată. Aceste componente sunt preferate atunci când se caută o potrivire confortabilă și compactă. Configurația axială a plumbului poate veni sub formă de rezistențe de carbon, condensatori electrolitici, siguranțe și diode emițătoare de lumină (LED-uri).

Componente radiale de plumb - ies din placă, cu cablurile sale situate pe o parte a componentei. Conductele radiale ocupă o suprafață mai mică, făcându-le de preferat pentru plăcile de înaltă densitate. Componentele radiale sunt disponibile ca condensatori ceramici pe disc.

* Plumb axial (sus) vs. plumb radial (jos)

Componentele axiale ale plumbului trec printr-o componentă în linie dreaptă („axial”), fiecare capăt al firului de plumb ieșind din componentă la ambele capete. Ambele capete sunt apoi plasate prin două găuri separate în tablă, permițând componentei să se potrivească mai bine, mai plat. 

În general, configurația axială a cablului poate veni sub formă de rezistențe de carbon, condensatori electrolitici, siguranțe și diode emițătoare de lumină (LED-uri).

Componentele radiale ale cablului, pe de altă parte, ies din placă, deoarece cablurile sale sunt situate pe o parte a componentei. Ambele tipuri de componente prin orificii trecătoare sunt componente de plumb "duble".

Componentele cu plumb radial sunt disponibile ca condensatori ceramici pe disc, în timp ce configurația plumbului axial poate veni sub formă de rezistențe de carbon, condensatori electrolitici, siguranțe și diode emițătoare de lumină (LED-uri).

Iar componentele axiale ale plumbului sunt folosite pentru strângerea lor la placă, cablurile radiale ocupă mai puțină suprafață, ceea ce le face mai bune pentru plăcile de înaltă densitate

Montare prin gaură (THM)
Montarea prin gauri este procesul prin care cablurile componente sunt plasate în găuri găurite pe un PCB gol, este un fel de predecesor al tehnologiei Mount Mount. Metoda de montare prin gaură, într-o instalație modernă de asamblare, dar este încă considerată o operațiune secundară și este utilizată de la introducerea computerelor de a doua generație. 

Procesul a fost o practică standard până la apariția tehnologiei de montare pe suprafață (SMT) în anii 1980, moment în care era de așteptat să se elimine complet prin gaură. Cu toate acestea, în ciuda unei scăderi severe a popularității de-a lungul anilor, tehnologia prin găuri s-a dovedit rezistentă în epoca SMT, oferind o serie de avantaje și aplicații de nișă: și anume fiabilitatea și de aceea montarea prin găuri înlocuiește vechiul punct - construcție punctuală.

* Conexiune punct la punct

Componentele orificiale trecătoare sunt cel mai bine utilizate pentru produse de înaltă fiabilitate care necesită conexiuni mai puternice între straturi. În timp ce componentele SMT sunt securizate numai prin lipire pe suprafața plăcii, cablurile componente ale orificiului traversant trec prin placă, permițând componentelor să reziste la mai multe solicitări de mediu. Acesta este motivul pentru care tehnologia prin găuri este frecvent utilizată în produsele militare și aerospațiale care pot experimenta accelerații extreme, coliziuni sau temperaturi ridicate. Tehnologia prin găuri este, de asemenea, utilă în aplicațiile de testare și prototipare care uneori necesită ajustări și înlocuiri manuale.

În general, dispariția completă a orificiilor traversante din ansamblul PCB este o concepție greșită. Cu excepția utilizărilor de mai sus pentru tehnologia prin găuri, trebuie să ținem cont întotdeauna de factorii de disponibilitate și cost. Nu toate componentele sunt disponibile ca pachete SMD, iar unele componente prin găuri sunt mai puțin costisitoare.

De asemenea, se va citi: Through Hole vs Surface Mount | Care este diferența?

Tehnologie de montare pe suprafață (SMT)
SMT procesul prin care componentele sunt montate direct pe suprafața PCB-ului. 

Tehnologia Mount Mount a fost cunoscută inițial ca „montare plană”, în jurul anului 1960 și a devenit utilizată pe scară largă la mijlocul anilor '80.

În zilele noastre, practic toate componentele electronice sunt fabricate folosind SMT. A devenit esențial pentru proiectarea și fabricarea PCB-urilor, îmbunătățind calitatea și performanța PCB-urilor în general și a redus considerabil costurile de procesare și manipulare.  

Componentele utilizate pentru tehnologia de montare pe suprafață sunt așa-numitele pachete de montare pe suprafață (SMD). Aceste componente au cabluri sub sau în jurul ambalajului. 

Există multe tipuri diferite de pachete SMD cu forme diferite și realizate din materiale diferite. Aceste tipuri de pachete sunt împărțite în diferite categorii. Categoria „Componente pasive dreptunghiulare” include în principal rezistențele și condensatoarele SMD standard. Categoriile „Small Outline Transistor” (SOT) și „Small Outline Diode” (SOD), sunt utilizate pentru tranzistoare și diode. Există, de asemenea, pachete care sunt utilizate în cea mai mare parte pentru circuite integrate (IC-uri), cum ar fi Op-Amps, transceiver-uri și microcontrolere. Exemple de pachete care sunt utilizate pentru circuite integrate sunt: ​​„Circuit integrat mic contur” (SOIC), „Quad Flat Pack” (QFN) și „Ball Grid Array” (BGA).

Pachetele menționate mai sus sunt doar câteva exemple de pachete SMD care sunt disponibile. Există mai multe tipuri de pachete cu diferite variante disponibile pe piață.

Diferențele-cheie dintre SMT și montarea prin gaură sunt 
(a) SMT nu necesită găuri pentru a fi găurite printr-un PCB
(b) Componentele SMT sunt mult mai mici
(c) Componentele SMT pot fi montate pe ambele părți ale plăcii. 

Capacitatea de a monta un număr mare de componente mici pe un PCB a permis PCB-uri mult mai dense, mai performante și mai mici.

Într-un cuvânt: cea mai mare diferență în comparație cu montarea prin găuri este că nu este nevoie să faceți găuri în PCB pentru a crea o conexiune între pistele de pe PCB și componente. 

Conductoarele componentei vor intra în contact direct cu așa-numitele PAD-uri de pe un PCB. 

Conductoarele componente ale orificiului traversant, care traversează placa și conectează straturile unei plăci, au fost înlocuite cu „vias” - componente mici care permit o conexiune conductivă între diferitele straturi ale unui PCB și care acționează în mod esențial ca conducte orificiale traversante . Unele componente de montare la suprafață, cum ar fi BGA-urile, sunt componente cu performanțe superioare, cu cabluri mai scurte și mai mulți pini de interconectare care permit viteze mai mari. 

▲ÎNAPOI▲

Împărtășirea este grijulie!

Lăsaţi un mesaj 

Lista de mesaje