Wat is 'n printplaat | Alles wat u moet weet - Nuus-FMUSER FM / TV Broadcast One-Stop Verskaffer
"PCB, ook bekend as 'n gedrukte stroombaanbord, is gemaak van verskillende velle van 'n nie-geleidende materiaal, en word gebruik om die oppervlakgemonteerde komponente met sok fisies te ondersteun en te verbind. Maar wat is die funksies van 'n PCB-bord? Lees die volgende inhoud vir meer nuttige inligting! ---- FMUSER "
Is u op soek na antwoorde op die volgende vrae:
Wat doen 'n gedrukte stroombaan?
Wat word 'n gedrukte stroombaan genoem?
Waarvan is 'n gedrukte stroombaanbord gemaak?
Hoeveel kos 'n gedrukte stroombaanbord?
Is die printplaat giftig?
Waarom word dit 'n gedrukte stroombaanbord genoem?
Kan u stroombaanborde weggooi?
Wat is die onderdele van 'n stroombaanbord?
Hoeveel kos dit om 'n stroombaanbord te vervang?
Hoe identifiseer u 'n stroombaanbord?
Hoe werk 'n stroombaanbord?
Of miskien is u nie so seker of u die antwoorde op hierdie vrae ken nie, maar moenie bekommerd wees nie an kundige in elektronika en RF-ingenieurswese, FMUSER sal u alles bekendstel wat u moet weet oor die PCB-bord.
1) Wat is 'n gedrukte stroombaan?
2) Waarom word dit 'n gedrukte stroombaan genoem?
3) Verskillende tipes PCB's (gedrukte stroombane)
4) Bedryf vir kringe, in 2021
5) Waarvan is 'n gedrukte stroombaanbord vervaardig?
6) Gewildste PCB's ontwerp vervaardigde materiaal
7) Komponente vir gedrukte stroombane en hoe dit werk
8) Printkortkringfunksie - Waarom het ons PCB nodig?
9) PCB-samestellingsbeginsel: deurgat teenoor die oppervlak
Wat is 'n gedrukte stroombaan?
Basiese inligting van PCB Raad
bynaam: PCB is bekend as gedrukte bedradingskaart (PWB) of geëtste bedradingskaart (EWB), kan u ook PCB-bord as Kringbaan, PC Board, of PCB
omskrywing te vervang: Oor die algemeen verwys 'n gedrukte stroombaanbord na a dun bord of 'n plat isolerende laken gemaak van verskillende velle van 'n nie-geleidende materiaal soos veselglas, saamgestelde epoksie of ander laminaatmateriaal, wat die bordbasis is wat fisies gebruik word ondersteun en verbind die op die muur gemonteerde komponente soos transistors, weerstande en geïntegreerde stroombane in die meeste elektronika. As u 'n PCB-bord as 'n skinkbord beskou, dan sal die "voedsel" op die "skinkbord" die elektroniese stroombaan wees, sowel as ander komponente wat daaraan gekoppel is. PCB hou verband met baie professionele terminologieë. bladsy!
'N PCB met elektroniese komponente word a genoem gedrukte stroombaan (PCA), samestelling van gedrukte stroombane or PCB-samestelling (PCBA), bedrukte bedradingsborde (PWB) of "bedrukte bedradingskaarte" (PWC), maar PCB-gedrukte stroombaan (PCB) is steeds die algemeenste naam.
Die hoofbord op 'n rekenaar word die "moederbord" of "moederbord" genoem.
* Wat is 'n gedrukte stroombaan?
Volgens Wikipedia verwys 'n gedrukte stroombaan na:
"'N Printplaat ondersteun en verbind elektriese of elektroniese komponente meganies met behulp van geleidende spore, kussings en ander funksies wat uit een of meer vellae van koper gelamineer is op en / of tussen vellae van 'n nie-geleidende substraat.
Die meeste PCB's is plat en rigied, maar buigsame ondergronds kan borde in ingewikkelde ruimtes laat pas.
'N Interessante ding is dat alhoewel die meeste algemene stroombane van plastiek of glasvesel en hars saamgestel is en koperspore gebruik, kan 'n wye verskeidenheid ander materiale gebruik word.
OPMERKING: PCB kan ook staan ​​vir "Prosesbeheerblok, "'n datastruktuur in 'n stelselkern wat inligting oor 'n proses stoor. Om 'n proses te laat loop, moet die bedryfstelsel eers inligting oor die proses in die PCB registreer.
* 'N Voorbeeld van 'n baie basiese tuisgemaakte PCB Board
Die struktuur van 'n PCB-raad
'N Printplaat is saamgestel uit verskillende lae en materiale wat gesamentlik verskillende aksies uitvoer om sofistikasie in moderne stroombane te verleen. In hierdie artikel bespreek ons ​​al die verskillende samestellingsmateriaal en items van die Printed Circuit Board.
'N Printplaat soos die voorbeeld in die afbeelding het slegs een geleidende laag. 'N Enkellaag-PCB is baie beperkend; die realisering van die stroombaan sal nie die beskikbare areas doeltreffend benut nie, en die ontwerper kan probleme ondervind om die nodige koppelings te skep.
* Die samestelling van 'n PCB-raad
Die basis of substraatmateriaal van die gedrukte stroombaan waar al die komponente en toerusting op die gedrukte stroombaan ondersteun word, is gewoonlik veselglas. As die data van PCB-vervaardiging in ag geneem word, is FR4 die gewildste materiaal vir veselglas. FR4 soliede kern bied die sterkte, ondersteuning, styfheid en dikte aan die gedrukte stroombaan. Aangesien daar verskillende soorte gedrukte stroombane bestaan, soos gewone PCB's, buigsame PCB's, ens., Is dit gebou met buigsame hoë temperatuur plastiek.
Deur addisionele geleidende lae in te sluit, maak die PCB meer kompak en makliker om te ontwerp. 'N Tweelaagse plaat is 'n groot verbetering ten opsigte van 'n enkellaagbord, en die meeste toepassings vind baat by ten minste vier lae. 'N Vierlaagplaat bestaan ​​uit die boonste laag, die onderste laag en twee interne lae. ('Bo' en 'onder' lyk miskien nie soos tipiese wetenskaplike terminologie nie, maar dit is nietemin die amptelike benaming in die wêreld van PCB-ontwerp en vervaardiging.)
Waarom word dit 'n gedrukte stroombaan genoem?
Eerste PCB-bord ooit
Die uitvinding van die gedrukte stroombaan word toegeskryf aan Paul Eisler, 'n Oostenrykse uitvinder. Paul Eisler het die printplaat vir die eerste keer ontwikkel toe hy in 1936 aan 'n radiostel gewerk het, maar die gebruik van stroombane het eers na die vyftigerjare gebruik. Van toe af het die gewildheid van PCB's vinnig begin groei.
Gedrukte stroombaanborde het ontwikkel uit elektriese aansluitstelsels wat in die 1850's ontwikkel is, hoewel die ontwikkeling wat gelei het tot die uitvinding van die stroombaan, tot in die 1890's teruggevoer kan word. Metaalstroke of -stawe is oorspronklik gebruik om groot elektriese komponente wat op houtbasis gemonteer is, aan te sluit.
*Metaalstrokies gebruik in komponentverbinding
Mettertyd is die metaalstroke vervang deur drade wat aan skroefaansluitings gekoppel is, en houtbodems is vervang deur metaalonderstelle. Maar kleiner en kompakter ontwerpe was nodig as gevolg van die verhoogde bedryfsbehoeftes van die produkte wat stroombane gebruik het.
* Patentpatroon vir printplate en Charles Ducas met die eerste radiostel met behulp van 'n onderstel en lugspoel.
Maar die uitvinding van die gedrukte stroombaan word toegeskryf aan Paul Eisler, 'n Oostenrykse uitvinder. Paul Eisler het die printplaat vir die eerste keer ontwikkel toe hy in 1936 aan 'n radiostel gewerk het, maar die gebruik van stroombane het eers na die vyftigerjare gebruik. Van toe af het die gewildheid van PCB's vinnig begin groei.
Die Ontwikkelingsgeskiedenis van PCB's
● 1925: Charles Ducas, 'n Amerikaanse uitvinder, patenteer die eerste stroombaanontwerp wanneer hy geleidende materiaal op 'n plat houtbord plak.
● 1936: Paul Eisler ontwikkel die eerste gedrukte stroombaan vir gebruik in 'n radiostel.
● 1943: Eisler patenteer 'n meer gevorderde PCB-ontwerp wat die ets van die stroombane op koperfoelie op glasversterkte, nie-geleidende ondergrond behels.
● 1944: Die Verenigde State en Brittanje werk saam om nabyheidsversekerings te ontwikkel vir gebruik in myne, bomme en artillerie-skulpe gedurende die Tweede Wêreldoorlog.
● 1948: Die Amerikaanse weermag stel PCB-tegnologie aan die publiek bekend, wat wydverspreide ontwikkeling veroorsaak.
● 1950's: Transistors word bekendgestel aan die elektroniese mark, wat die algehele grootte van elektronika verminder, en dit makliker maak om PCB's op te neem en die betroubaarheid van elektronika dramaties te verbeter.
● 1950's-1960's: PCB's ontwikkel in dubbelzijdige borde met elektriese komponente aan die een kant en identifikasiedruk aan die ander kant. Sinkplate word in PCB-ontwerpe opgeneem en korrosiebestande materiale en bedekkings word geïmplementeer om agteruitgang te voorkom.
● 1960's: Die geïntegreerde stroombaan - IC of silikonskyfie - word in elektroniese ontwerpe bekendgestel, wat duisende en selfs tienduisende komponente op een skyfie plaas, wat die krag, spoed en betroubaarheid van elektronika wat hierdie toestelle bevat, aansienlik verbeter. Om die nuwe IC's te akkommodeer, moes die aantal geleiers in 'n PCB dramaties toeneem, wat gelei het tot meer lae binne die gemiddelde PCB. En terselfdertyd, omdat die IC-skyfies so klein is, begin die PCB's kleiner word en word soldeerverbindings betroubaar moeiliker.
● 1970's: Gedrukte stroombane word verkeerdelik geassosieer met die omgewingsskadelike chemiese polichloorbifeniel, wat destyds ook as PCB afgekort is. Hierdie verwarring lei tot openbare verwarring en kommer oor die gesondheid van die gemeenskap. Om verwarring te verminder, word gedrukte stroombane (PCB's) hernoem tot bedrade borde (PWB) totdat chemiese PCB's in die negentigerjare uitgefaseer word.
● 1970's - 1980's: Soldeermaskers van dun polimeermateriaal word ontwikkel om die soldeertoediening op die koperbane makliker te maak sonder om aangrensende stroombane te oorbrug, wat die stroombaandigtheid verder verhoog. Later word 'n foto-denkbare polimeerbedekking ontwikkel wat direk op die stroombane aangebring kan word, daarna gedroog en aangepas kan word deur die fotoblootstelling, wat die stroombaadigtheid verder verbeter. Dit word 'n standaard vervaardigingsmetode vir PCB's.
● 1980's: 'N Nuwe monteringstegnologie word ontwikkel wat die oppervlakmonteringstegnologie genoem word - of kortweg SMT. Voorheen het alle PCB-komponente draadkabels gehad wat in gate in die PCB's gesoldeer was. Hierdie gate het waardevolle vaste eiendom opgeneem wat nodig was vir addisionele stroombane. SBS-komponente is ontwikkel en het vinnig die vervaardigingsstandaard geword wat direk op klein boekies op die PCB gesoldeer is, sonder om gate te benodig. SBS-komponente het vinnig toegeneem tot die standaard in die bedryf, en gewerk om komponente deur gate te vervang, wat weer die funksionele krag, werkverrigting, betroubaarheid verbeter, sowel as die vermindering van elektroniese vervaardigingskoste.
● 1990's: PCB's neem aan om af te neem namate sagteware vir rekenaargesteunde ontwerp en vervaardiging (CAD / CAM) meer prominent word. Rekenaarontwerp outomatiseer baie stappe in PCB-ontwerp, en vergemaklik al hoe ingewikkelder ontwerpe met kleiner, ligter komponente. Die komponentverskaffers werk gelyktydig om die prestasie van hul toestelle te verbeter, hul elektriese verbruik te verminder, hul betroubaarheid te verhoog, en terselfdertyd die koste te verlaag. Kleiner verbindings laat die PCB-miniatuur vinnig toe.
● 2000's: PCB's het kleiner, ligter, baie hoër lae tellings en ingewikkelder geword. PCB-ontwerpe met meervoudige en buigsame stroombane bied baie meer funksionele funksionaliteit in elektroniese toestelle, met toenemend kleiner en laer koste PCB's.
Verskillende Tipes PCB's (Pgeharde stroombane)
PCB's word gereeld geklassifiseer op grond van frekwensie, die aantal lae en die substraat wat gebruik word. Sommige populiersoorte word hieronder bespreek:
● Enkelzijdige PCB's / enkellaag PCB's
● Dubbelzijdige PCB's / dubbellaag PCB's
● Hoë-frekwensie PCB's
● PCB's met aluminiumondersteuning
1. Enkelzijdige PCB's / enkellaag PCB's
Enkelzijdige PCB's is die basiese tipe stroombane, wat slegs een laag substraat of basismateriaal bevat. Die een kant van die basismateriaal is bedek met 'n dun laag metaal. Koper is die algemeenste laag weens die werking daarvan as 'n elektriese geleier. Hierdie PCB's bevat ook 'n beskermende soldeermasker wat bo-op die koperlaag saam met 'n syskermlaag aangebring word.
* Enkellaagse PCB-diagram
'N Paar voordele wat enkelzijdige PCB's bied, is:
● Enkelzijdige PCB's word gebruik vir volume produksie en het 'n lae koste.
● Hierdie PCB's word gebruik vir eenvoudige stroombane soos kragsensors, relais, sensors en elektroniese speelgoed.
Die goedkoop, groot volume model beteken dat dit algemeen gebruik word vir 'n verskeidenheid toepassings, insluitend sakrekenaars, kameras, radio, stereotoerusting, vastetoestandaandrywers, drukkers en kragbronne.
<<Terug na "Verskillende soorte PCB's"
2. Dubbelzijdige PCB's / dubbellaag PCB's
Dubbelzijdige PCB's het albei kante van die ondergrond met 'n metaalgeleidende laag. Met gate in die stroombaanbord kan die metaalonderdele van die een kant na die ander geheg word. Hierdie PCB's verbind die stroombane aan weerskante deur een van die twee monteringskemas, naamlik deurgat-tegnologie en oppervlakmonteringstegnologie. Die deur-gat-tegnologie behels die invoeging van loodkomponente deur die voorgeboorde gate op die stroombaanbord wat aan die teenoorgestelde kante aan die pads gesoldeer is. Die oppervlakmonteringstegnologie behels dat elektriese komponente direk op die oppervlak van die stroombaanborde geplaas moet word.
Voordele wat dubbelzijdige PCB's bied, is:
● Met oppervlakmontage kan meer stroombane aan die bord geheg word in vergelyking met die deursnee-montering.
● Hierdie PCB's word in 'n wye verskeidenheid toepassings gebruik, insluitend selfoonstelsels, kragmonitering, toetsapparatuur, versterkers en vele ander.
Op die oppervlak gemonteerde PCB's gebruik nie drade as verbindings nie. In plaas daarvan word baie klein kabels direk op die bord gesoldeer, wat beteken dat die bord self as 'n bedradingoppervlak vir die verskillende komponente gebruik word. Hierdeur kan stroombane met minder ruimte voltooi word, wat ruimte beskikbaar maak sodat die bord meer funksies kan voltooi, gewoonlik teen hoër snelhede en ligter gewig as wat 'n deurgatbord toelaat.
Dubbelzijdige PCB's word gewoonlik gebruik in toepassings wat 'n tussentydse vlak van stroombaan kompleksiteit benodig, soos industriële bedieningspaneel, kragbronne, instrumentasie, HVAC stelsels, LED-beligting, dashboards vir motors, versterkers en vendingmasjiene.
Meerlaagse PCB's het gedrukte stroombane, wat bestaan ​​uit meer as twee koperlae soos 4L, 6L, 8L, ens. Hierdie PCB's brei die tegnologie uit wat gebruik word in dubbelzijdige PCB's. Verskeie lae van 'n substraatbord en isoleringsmateriaal skei die lae in meerlaag-PCB's. Die PCB's is kompak en bied voordele van gewig en ruimte.
* Meerlaagse PCB-diagram
Enkele voordele wat multi-laag PCB's bied, is:
● Meerlaag-PCB's bied 'n hoë vlak van ontwerp-buigsaamheid.
● Hierdie PCB's speel 'n belangrike rol in snelspoedstroombane. Hulle bied meer ruimte vir geleierpatrone en krag.
4. Buigsame PCB's
Buigsame PCB's is op 'n buigsame basismateriaal gebou. Hierdie PCB's is in enkel-, dubbel- en meerlaagformate beskikbaar. Dit help met die vermindering van die kompleksiteit van die toestelle. In teenstelling met vaste PCB's, wat onbeweeglike materiale soos veselglas gebruik, is buigsame printplate gemaak van materiale wat kan buig en beweeg, soos plastiek. Net soos vaste PCB's, is buigsame PCB's in enkel-, dubbel- of multilayer-formate. Aangesien dit op 'n buigsame materiaal gedruk moet word, kos buigsame PCB meer vir die vervaardiging.
* Buigsame PCB-diagram
Tog bied buigsame PCB's baie voordele bo vaste PCB's. Die belangrikste van hierdie voordele is die feit dat dit buigsaam is. Dit beteken dat hulle oor die rande gevou kan word en om die hoeke toegedraai kan word. Die buigsaamheid daarvan kan koste- en gewigsbesparings meebring, aangesien 'n enkele buigsame PCB gebruik kan word om gebiede te dek wat verskeie vaste PCB's benodig.
Buigsame PCB's kan ook gebruik word in gebiede wat aan omgewingsgevare onderhewig kan wees. Om dit te doen, word hulle eenvoudig gebou met materiaal wat waterdig, skokbestendig, korrosiebestand of bestand is teen hoë temperatuur olies - 'n opsie wat tradisionele vaste PCB's moontlik nie het nie.
Enkele voordele wat hierdie PCB's bied, is:
● Buigsame PCB's help om die bordgrootte te verklein, wat dit ideaal maak vir verskillende toepassings waar 'n hoë seinspoordigtheid benodig word.
● Hierdie PCB's is ontwerp vir werksomstandighede, waar temperatuur en digtheid die belangrikste punt is.
5. Vaste PCB's
Rigiede PCB's verwys na die tipe PCB's waarvan die basismateriaal van soliede materiaal vervaardig is en wat nie gebuig kan word nie. Stewige PCB's is gemaak van 'n soliede substraatmateriaal wat verhoed dat die bord draai. Moontlik is die mees algemene voorbeeld van 'n vaste PCB 'n rekenaarmoederbord. Die moederbord is 'n multilayer-kretskaart wat ontwerp is om elektrisiteit van die kragtoevoer af te staan ​​en terselfdertyd kommunikasie tussen al die dele van die rekenaar, soos SVE, GPU en RAM, moontlik te maak.
*Stywe PCB's kan alles wees van 'n eenvoudige enkellaag-PCB tot 'n agt- of tien-laag multi-laag PCB
Rigiede PCB's is miskien die grootste aantal vervaardigde PCB's. Hierdie PCB's word oral gebruik waar die PCB self in een vorm moet opstel en so bly vir die res van die leeftyd van die toestel. Rigiede PCB's kan van alles wees, van 'n eenvoudige enkellaag-PCB tot 'n agt- of tien-laag multi-laag PCB.
Alle vaste PCB's het enkellaag-, dubbellaag- of multilayer-konstruksies, sodat almal dieselfde toepassings het.
● Hierdie PCB's is kompak, wat sorg vir die skepping van 'n verskeidenheid komplekse stroombane rondom hulle.
● Vaste PCB's kan maklik herstel en onderhou word, aangesien al die komponente duidelik gemerk is. Die seinpaaie is ook goed georganiseer.
6. Rigid-Flex PCB's
Rigid-flex PCB's is 'n kombinasie van rigiede en buigsame stroombaanborde. Dit bestaan ​​uit verskeie lae buigsame stroombane wat aan meer as een vaste bord gekoppel is.
* Flex-rigiede PCB-diagram
● Hierdie PCB's is presies gebou. Daarom word dit in verskillende mediese en militêre toepassings gebruik.
● Aangesien dit liggewig is, bied hierdie PCB's 60% gewig en ruimtebesparing.
Flex-rigide PCB's word meestal aangetref in toepassings waar ruimte of gewig die belangrikste is, insluitend selfone, digitale kameras, pasaangeërs en motors.
Hoëfrekwensie-PCB's word gebruik in die frekwensiegebied van 500MHz - 2GHz. Hierdie PCB's word gebruik in verskillende frekwensie-kritieke toepassings, soos kommunikasiestelsels, mikrogolf-PCB's, mikrostrook-PCB's, ens.
Hoëfrekwensie PCB-materiale bevat dikwels FR4-graad glasversterkte epoksielaminaat, polifenileenoksied (PPO) hars en Teflon. Teflon is een van die duurste opsies beskikbaar vanweë sy klein en stabiele diëlektriese konstante, klein hoeveelhede diëlektriese verlies en algehele lae waterabsorpsie.
* Hoëfrekwensie-PCB's is sitcuitborde wat ontwerp is om seine oor een giaghertz uit te stuur
Baie aspekte moet in ag geneem word by die keuse van 'n hoëfrekwensie-kretskaart en sy ooreenstemmende tipe kretaansluiting, insluitend diëlektriese konstante (DK), dissipasie, verlies en diëlektriese dikte.
Die belangrikste hiervan is die Dk van die betrokke materiaal. Materiale met 'n hoë waarskynlikheid vir die verandering van diëlektriese konstante het dikwels veranderinge in impedansie, wat die harmonieke waaruit 'n digitale sein bestaan, kan ontwrig en 'n algehele verlies aan integriteit van digitale sein kan veroorsaak - een van die dinge waarop hoëfrekwensie-kretskaarte ontwerp is voorkom.
Ander dinge wat u moet oorweeg wanneer u die borde en tipes rekenaaraansluiters kies om te gebruik by die ontwerp van 'n hoëfrekwensie-printplaat, is:
● Dielektriese verlies (DF), wat die kwaliteit van seinoordrag beïnvloed. 'N Kleiner hoeveelheid diëlektriese verlies kan 'n klein mate van seinvermorsing veroorsaak.
● Termiese uitsetting. As die termiese uitbreidingsnelheid van die materiale wat gebruik word om die PCB te bou, soos koperfoelie, nie dieselfde is nie, kan materiale van mekaar skei as gevolg van temperatuurveranderings.
● Waterabsorpsie. Hoë hoeveelhede waterinname sal die diëlektriese konstante en diëlektriese verlies van PCB beïnvloed, veral as dit in nat omgewings gebruik word.
● Ander weerstande. Die materiale wat gebruik word in die konstruksie van 'n hoëfrekwensie-PCB, moet, indien nodig, hoog aangeskryf word vir hittebestandheid, impak uithouvermoë en weerstand teen gevaarlike chemikalieë.
FMUSER is die kundige in die vervaardiging van hoëfrekwensie-PCB's, ons bied nie net begroting-PCB's nie, maar ook aanlynondersteuning vir u PCB's-ontwerp, Kontak Ons vir meer inligting!
8. PCB's met aluminiumondersteuning
Hierdie PCB's word in hoë kragtoepassings gebruik, aangesien die aluminiumkonstruksie help om hitteverspilling te bewerkstellig. Daar is bekend dat PCB's met aluminium-rug 'n hoë vlak van styfheid en 'n lae termiese uitbreiding bied, wat dit ideaal maak vir toepassings met 'n hoë meganiese verdraagsaamheid.
▲ Lae koste. Aluminium is een van die meeste metale op aarde, wat 8.23% van die planeet se gewig uitmaak. Aluminium is maklik en goedkoop om te ontgin, wat help om uitgawes in die vervaardigingsproses te bespaar. Bouprodukte met aluminium is dus goedkoper.
▲ Omgewingsvriendelik. Aluminium is nie-giftig en is maklik herwinbaar. Vanweë die gemaklikheid daarvan is die vervaardiging van gedrukte stroombane uit aluminium ook 'n goeie manier om energie te bespaar.
▲ Hitteverlies. Aluminium is een van die beste materiale wat beskikbaar is om hitte af te lei van belangrike komponente van stroombane. In plaas daarvan om die hitte in die res van die bord te versprei, dra dit hitte na die buitelug oor. Aluminium-PCB verkoel vinniger as 'n soortgelyke grootte koper-PCB.
▲ Materiële duursaamheid. Aluminium is baie duursamer as materiale soos veselglas of keramiek, veral vir druppeltoetse. Die gebruik van stewiger basismateriaal help om skade tydens vervaardiging, versending en installering te verminder.
Al hierdie voordele maak Aluminium-PCB 'n uitstekende keuse vir toepassings wat 'n hoë kraguitset benodig binne baie streng toleransies, insluitend verkeersligte, motorbeligting, kragbronne, motorbeheerders en stroombane.
Benewens LED's en kragtoevoer. PCB's met aluminium-rug kan ook gebruik word in toepassings wat 'n hoë mate van meganiese stabiliteit benodig, of waar die PCB onderhewig kan wees aan hoë vlakke van meganiese spanning. Hulle is minder onderhewig aan hitte-uitbreiding as 'n veselglas-gebaseerde bord, wat beteken dat die ander materiaal op die bord, soos koperfoelie en isolasie, minder geneig sal wees om weg te skil, wat die lewensduur van die produk verder sal verleng.
Bedryf vir kringe, in 2021
Die wêreldwye PCB-mark kan gesegmenteer word op grond van die produksoort in flex (buigsame FPCB en star-flex PCB), IC-substraat, hoëdigtheid-verbinding (HDI), en ander. Op grond van die tipe PCB-laminaat kan die mark verdeel word in PR4, High Tg Epoxy en Polyimide. Die mark kan op grond van toepassings verdeel word in verbruikerselektronika, motor-, medies-, nywerheids- en militêre / lugvaart, ens.
Die groei van die PCB-mark gedurende die historiese periode word ondersteun deur verskillende faktore, soos die bloeiende mark vir verbruikerselektronika, groei in die gesondheidsorgtoestelbedryf, die toenemende behoefte aan dubbelzijdige PCB, 'n toename in die vraag na hoëtegnologiese funksies in die motor , en 'n toename in besteebare inkomste. Die mark word ook voor enkele uitdagings gekonfronteer, soos streng voorsieningskanaalbeheer en neiging tot COTS-komponente.
Daar word verwag dat die mark vir gedrukte kringe 'n CAGR van 1.53% gedurende die voorspelde periode (2021 - 2026) sal registreer, en dit sal in 58.91 op 2020 miljard dollar gewaardeer word en dit sal na verwagting teen 75.72 in die tydperk 2026 tot 2021 miljard dollar werd wees. 2026. Die mark het die afgelope paar jaar vinnig gegroei, hoofsaaklik as gevolg van die voortdurende ontwikkeling van verbruikerselektronika-toestelle en die toenemende vraag na PCB's in alle elektronika en elektriese toerusting.
Die gebruik van PCB's in gekoppelde voertuie het ook die PCB-mark versnel. Dit is voertuie wat volledig toegerus is met bedrade en draadlose tegnologieë, wat dit vir die voertuie moontlik maak om gemaklik met rekenaartoestelle soos slimfone aan te sluit. Met sulke tegnologie kan bestuurders hul voertuie ontsluit, klimaatsbeheerstelsels op afstand begin, hul batterystatus van hul elektriese motors nagaan en hul motors met slimfone opspoor.
Die verspreiding van 5G-tegnologie, 3D-gedrukte PCB, ander innovasies soos biologiese afbreekbare PCB, en die toename in die gebruik van PCB in draagbare tegnologieë en samesmeltings en verkrygings (M&A), is van die nuutste tendense wat in die mark bestaan.
Daarbenewens het die vraag na elektroniese toestelle, soos slimfone, slimhorlosies en ander toestelle, ook die groei van die mark verhoog. Volgens die Amerikaanse verbruikerstegnologie-verkoops- en voorspellingstudie, wat deur die Consumer Technology Association (CTA) gedoen is, is die inkomste wat deur slimfone gegenereer word onderskeidelik in 79.1 en 77.5 op USD 2018 miljard en USD 2019 miljard gewaardeer.
3D-drukwerk is onlangs 'n integrale deel van een van die groot PCB-innovasies. 3D-gedrukte elektronika, of 3D PE's, sal na verwagting 'n rewolusie maak in die manier waarop elektriese stelsels in die toekoms ontwerp word. Hierdie stelsels skep 3D-stroombane deur 'n substraat-item laag vir laag te druk en dan 'n vloeibare ink daarop te voeg wat elektroniese funksies bevat. Opbou-tegnologieë kan dan bygevoeg word om die finale stelsel te skep. 3D PE kan moontlik groot tegniese en vervaardigingsvoordele bied vir beide vervaardigingsondernemings en hul kliënte, veral in vergelyking met tradisionele 2D-PCB's.
Met die uitbreek van COVID-19 is die produksie van gedrukte stroombane beïnvloed deur beperkings en vertragings in die Asië-Stille Oseaan-streek, veral in China, gedurende die maande Januarie en Februarie. Maatskappye het nie groot veranderinge aan hul produksievermoë aangebring nie, maar 'n swak vraag in China bied 'n paar probleme in die aanbodketting. Die verslag van die Semiconductor Industry Association (SIA) het in Februarie 'n aanduiding gegee van potensiële langtermyn-impak op sake buite China wat verband hou met die COVID-19. Die effek van verminderde vraag kan weerspieël word in maatskappye se 2Q20-inkomste.
Die groei van die PCB-mark is sterk gekoppel aan die wêreldekonomie en strukturele tegnologie soos slimfone, 4G / 5G en datasentrums. Die ondergang in die mark in 2020 word verwag as gevolg van die impak van Covid-19. Die pandemie het die vervaardiging van verbruikerselektronika, slimfone en motorvoertuie rem en sodoende die vraag na PCB's gedemp. Die mark sal geleidelik herstel toon as gevolg van die hervatting van vervaardigingsaktiwiteite om die wêreldekonomie aan te wakker.
Waarvan is 'n gedrukte stroombaanbord vervaardig?
PCB word gewoonlik gemaak van vier lae materiaal wat deur hitte, druk en ander metodes saamgebind is. Vier lae van 'n PCB is gemaak van substraat, koper, soldeermasker en syskerm.
Elke bord sal anders wees, maar hulle deel meestal die elemente. Hier is 'n paar van die mees algemene materiale wat gebruik word in die vervaardiging van gedrukte stroombane:
Die ses basiese komponente van 'n standaardkringbord is:
● Die kernlaag - bevat glasveselversterkte epoksiehars
● 'N Geleidende laag - bevat spore en kussings om die stroombaan te vorm (gewoonlik met koper, goud, silwer)
● Soldeermaskerlaag - dun polimeerink
● Silkscreen overlay - spesiale ink wat die komponentverwysings toon
● 'N Blik soldeer - word gebruik om komponente aan deurgate of oppervlakmonteerblokkies vas te maak
Prepreg is 'n dun glasstof wat met hars bedek is en gedroog word, in spesiale masjiene wat prepreg behandel word. Die glas is die meganiese substraat wat die hars op sy plek hou. Die hars - gewoonlik FR4 epoxy, polyimide, Teflon, en ander - begin as 'n vloeistof wat op die stof bedek is. As die prepreg deur die behandelaar beweeg, gaan dit in 'n oondafdeling en begin droog word. Sodra dit uit die behandelaar kom, is dit droog om aan te raak.
Wanneer prepreg blootgestel word aan hoër temperature, gewoonlik bo 300 ° Fahrenheit, begin die hars sag word en smelt. Sodra die hars in die prepreg smelt, bereik dit 'n punt (termoharding genoem) waar dit weer hard word om weer rigied en baie, baie sterk te word. Ondanks die sterkte is prepreg en laminaat geneig om baie lig te wees. Prepreg-plate, of veselglas, word gebruik om baie dinge te vervaardig - van bote tot gholfstokke, vliegtuie en windturbine-lemme. Maar dit is ook van kritieke belang in die vervaardiging van PCB. Prepreg velle is wat ons gebruik om die PCB aanmekaar te plak, en dit is ook wat gebruik word om die tweede komponent van 'n PCB-laminaat te bou.
* PCB stapel op-syaansigdiagram
Laminate, soms koperbeklede laminate genoem, word geskep deur uitharding onder hoë temperature en druklae van lap met 'n thermo-hars. Hierdie proses vorm die eenvormige dikte wat noodsaaklik is vir die PCB. Sodra die hars verhard het, is PCB-laminate soos 'n saamgestelde plastiek, met koperfolieplate aan albei kante, as u bord 'n hoë laagtelling het, moet die laminaat uit geweefde glas bestaan ​​vir dimensionele stabiliteit.
RoHS-voldoenende PCB's is diegene wat volg op die beperking van gevaarlike stowwe uit die Europese Unie. Die verbod is op die gebruik van lood en ander swaar metale in verbruikersprodukte. Elke deel van die bord moet vry wees van lood, kwik, kadmium en ander swaarmetale.
Soldermask is die groen epoxy-laag wat die stroombane op die buitenste lae van die bord bedek. Die interne stroombane is in die lae prepreg begrawe, daarom hoef dit nie beskerm te word nie. Maar as die lae buite beskerm word, sal dit mettertyd oksideer en korrodeer. Soldermask bied die beskerming aan die geleiers aan die buitekant van die PCB.
Benaming - Silkscreen
Nomenclatuur, of soms silkskerm genoem, is die wit letters wat u bo-op die soldeermaskerlaag op 'n PCB sien. Die syskerm is gewoonlik die laaste laag van die bord, wat die PCB-vervaardiger in staat stel om etikette op die belangrike dele van die bord te skryf. Dit is 'n spesiale ink wat die simbole en komponentverwysings vir die komponentlokasies tydens die samestellingsproses toon. Nomenklatuur is die letters wat aandui waar elke komponent op die bord gaan en soms ook komponentoriëntasie bied.
Beide soldeermaskers en benaming is gewoonlik groen en wit, alhoewel u ander kleure soos rooi, geel, grys en swart kan sien, is dit die gewildste.
Soldermask beskerm al die stroombane op die buitenste lae van die PCB, waar ons nie van plan is om komponente aan te heg nie. Maar ons moet ook die blootgestelde kopergate en -blokkies beskerm waar ons die komponente wil soldeer en monteer. Om daardie gebiede te beskerm en om 'n goeie soldeerbare afwerking te bied, gebruik ons ​​gewoonlik metaalbedekkings, soos nikkel, goud, blik / lood soldeersel, silwer en ander finale afwerkings wat net vir PCB-vervaardigers ontwerp is.
Gewildste PCB's ontwerp vervaardigde materiaal
PCB-ontwerpers word gekonfronteer met verskeie prestasie-eienskappe as hulle kyk na materiaalkeuse vir hul ontwerp. Van die gewildste oorwegings is:
Diëlektriese konstante - 'n belangrike elektriese prestasie-aanwyser
Vlamvertraging - krities vir UL-kwalifikasie (sien hierbo)
Hoër glasoorgangstemperature (Tg) - om die verwerking van montering van hoër temperature te weerstaan
Versagtende verliesfaktore - belangrik in hoëspoedtoepassings, waar seinsnelheid gewaardeer word
Meganiese krag insluitend skuif-, trek- en ander meganiese eienskappe wat van die PCB nodig mag wees wanneer dit in gebruik geneem word
Termiese prestasie - 'n belangrike oorweging in verhoogde diensomgewings
Dimensionele stabiliteit - of hoeveel beweeg die materiaal en hoe konsekwent beweeg dit tydens vervaardiging, termiese siklusse of blootstelling aan humiditeit
Hier is 'n paar van die gewildste materiale wat gebruik word by die vervaardiging van gedrukte stroombane:
Die substraat: FR4 epoksielaminaat en prepreg - veselglas
FR4 is die gewildste substraatmateriaal ter wêreld. Die benaming 'FR4' beskryf 'n klas materiale wat aan sekere vereistes voldoen wat deur NEMA LI 1-1998 standaarde gedefinieer word. FR4-materiale het goeie termiese, elektriese en meganiese eienskappe, sowel as 'n gunstige sterkte-tot-gewig-verhouding wat dit ideaal maak vir die meeste elektroniese toepassings. FR4-laminate en prepreg word gemaak van glasdoek, epoksiehars, en is gewoonlik die laagste koste PCB-materiaal beskikbaar. Dit kan ook gemaak word van buigsame materiale wat soms ook gerek kan word.
Dit is veral gewild vir PCB's met laer lae tellings - enkel, dubbelzijdig in meerlaagse konstruksies, gewoonlik minder as 14 lae. Daarbenewens kan die basis-epoksiehars gemeng word met bymiddels wat die termiese prestasie, die elektriese prestasie en die oorlewing / gradering van die UL-vlam aansienlik kan verbeter - wat die vermoë om in hoër lae te gebruik, aansienlik verbeter, verhoog hoër termiese spanningstoepassings en groter elektriese prestasie. teen 'n laer koste vir hoëspoed-stroombaanontwerpe. FR4 laminate en prepregs is baie veelsydig, aanpasbaar met algemeen aanvaarde vervaardigingstegnieke met voorspelbare opbrengste.
Polyimide laminate en prepreg
Polyimide-laminate bied 'n hoër temperatuurverrigting as FR4-materiale, sowel as 'n effense verbetering in die elektriese werking. Polyimides-materiale kos meer as FR4, maar bied beter oorlewingsvermoë in moeilike en hoër temperatuuromgewings. Hulle is ook stabieler tydens termiese fietsry, met minder uitbreidingseienskappe, wat hulle geskik maak vir konstruksies met hoër lae.
Teflon (PTFE) laminate en bindlae
Teflon-laminate en bindmateriaal bied uitstekende elektriese eienskappe, wat dit ideaal maak vir hoëspoedstroomtoepassings. Teflon-materiale is duurder as polyimied, maar bied ontwerpers die vinnige vermoëns wat hulle benodig. Teflonmateriaal kan op glasstof bedek word, maar kan ook vervaardig word as 'n film wat nie ondersteun word nie, of met spesiale vullers en bymiddels om meganiese eienskappe te verbeter. Om Teflon-PCB's te vervaardig, benodig u dikwels 'n unieke vaardige werkerskorps, gespesialiseerde toerusting en verwerking, en 'n afwagting op laer vervaardigingsopbrengste.
Buigsame laminate is dun en bied die vermoë om die elektroniese ontwerp te vou sonder om die elektriese kontinuïteit te verloor. Hulle het nie 'n glasstof vir ondersteuning nie, maar is op 'n plastiekfilm gebou. Hulle is ewe effektief gevou in 'n toestel vir 'n eenmalige buiging om die toepassing te installeer, aangesien dit in 'n dinamiese buiging is, waar die stroombane voortdurend gevou sal word vir die leeftyd van die toestel. Buigsame laminate kan gemaak word van materiale met hoër temperatuur soos polyimide en LCP (vloeibare kristal polimeer), of baie goedkoop materiale soos polyester en PEN. Omdat die buigsame laminate so dun is, kan die vervaardiging van buigsame stroombane ook 'n uniek bekwame werkerskorps, gespesialiseerde toerusting en verwerking benodig, en 'n verwagting vir laer vervaardigingsopbrengste.
Daar is baie ander laminate en bindmateriaal op die mark, waaronder BT, sianaatester, keramiek en gemengde stelsels wat harse kombineer om duidelike elektriese en / of meganiese prestasie-eienskappe te kry. Omdat die volumes soveel laer is as FR4, en die vervaardiging baie moeiliker kan wees, word dit gewoonlik as duur alternatiewe vir PCB-ontwerpe beskou.
Die proses vir die samestelling van die drukbord is ingewikkeld en behels interaksie met baie klein komponente en gedetailleerde kennis van die funksies en plasing van elke onderdeel. 'N Kringbord sal nie funksioneer sonder sy elektriese komponente nie. Daarbenewens word verskillende komponente gebruik afhangend van die toestel of produk waarvoor dit bedoel is. As sodanig is dit belangrik om 'n diepgaande begrip te hê van die verskillende komponente wat in die samestelling van die gedrukte stroombaan gepaard gaan.
Komponente vir gedrukte stroombane en hoe hulle werk
Die volgende 13 algemene komponente word in die meeste gedrukte stroombane gebruik:
● geïntegreerde stroombane
● Kristal ossillators
● SCR (Silicon-beheerde gelykrigter)
● Skakelaars / relais
1. Weerstande - Energiebeheer
Weerstande is een van die komponente wat die meeste in PCB's gebruik word en is waarskynlik die eenvoudigste om te verstaan. Hulle funksie is om die stroomvloei te weerstaan ​​deur die verspreiding van elektriese krag as hitte. Sonder weerstande kan ander komponente die spanning moontlik nie hanteer nie, en dit kan oorbelasting veroorsaak. Hulle kom in 'n menigte verskillende soorte wat van verskillende materiale gemaak word. Die klassieke weerstand wat die stokperdjie die meeste ken, is die 'aksiale' weerstande met kabels aan albei lang ente en die lyf met gekleurde ringe.
2. Transistors - Energieversterkend
Transistors is van kardinale belang vir die monteerproses van die gedrukte stroombaanbord vanweë hul multifunksionele aard. Dit is halfgeleiertoestelle wat beide kan gelei en isoleer en as skakelaars en versterkers kan dien. Hulle is kleiner in grootte, het 'n relatiewe lang lewensduur en kan veilig met 'n laer spanningstoevoer werk sonder 'n filamentstroom. Transistors kom in twee tipes voor: bipolêre aansluitingstransistors (BJT) en veldeffek-transistors (FET).
3. Kondensators - Energieberging
Kondensators is passiewe elektroniese komponente met twee terminale. Hulle tree op soos herlaaibare batterye - om tydelik elektriese lading vas te hou en dit los te laat wanneer meer krag elders in die stroombaan benodig word.
U kan dit doen deur teenoorgestelde ladings te versamel op twee geleidende lae, geskei deur 'n isolerende of diëlektriese materiaal.
Kondensators word dikwels volgens die geleier of diëlektriese materiaal gekategoriseer, wat aanleiding gee tot baie soorte met verskillende eienskappe, van elektrolitiese kondensators met hoë kapasiteit, diverse polimeerkondensators tot die meer stabiele keramiek-skyfkondensators. Sommige het voorkoms soortgelyk aan aksiale weerstande, maar die klassieke kondensator is 'n radiale styl met die twee leidings wat aan dieselfde kant uitsteek.
4. Induktore - Toenemende energie
Induktors is passiewe twee-terminale elektroniese komponente wat energie stoor (in plaas daarvan om elektrostatiese energie op te slaan) in 'n magnetiese veld wanneer 'n elektriese stroom daardeur gaan. Induktors word gebruik om wisselstrome te blokkeer terwyl direkte strome toegelaat word.
Induktors word dikwels gebruik om sekere seine uit te filter of te blokkeer, byvoorbeeld om interferensie in radiotoerusting te blokkeer of om dit saam met kondensators te maak om stroombane te maak, om wisselstroomseine in skakelmodus-kragbronne te manipuleer, dws. TV-ontvanger.
5. Diodes - Energieherleiding
Diodes is halfgeleierkomponente wat as eenrigtingskakelaars vir strome dien. Dit laat strome maklik in een rigting toe, wat die stroom slegs in een rigting laat vloei, vanaf die anode (+) na die katode (-), maar beperk strome in die teenoorgestelde rigting, wat skade kan veroorsaak.
Die gewildste diode by stokperdjies is die ligdiode of LED. Soos die eerste deel van die naam aandui, word dit gebruik om lig uit te straal, maar elkeen wat probeer het om te soldeer, dit is 'n diode, daarom is dit belangrik om die oriëntasie reg te kry, anders sal die LED nie brand nie .
6. Transformators - energie-oordrag
Die funksie van transformators is om elektriese energie van een stroombaan na 'n ander oor te dra, met 'n toename of afname in spanning. Algemene transformators dra krag oor van een bron na 'n ander deur 'n proses genaamd 'induksie'. Soos met weerstande, reguleer dit die stroom tegnies. Die grootste verskil is dat hulle meer elektriese isolasie bied as beheerde weerstand deur die spanning te "transformeer". U het moontlik groot industriële transformators op telegraafpale gesien; dit span die spanning af van oorhoofse transmissielyne, gewoonlik honderdduisend volt, na die paar honderd volt wat gewoonlik vir huishoudelike gebruik benodig word.
PCB-transformators bestaan ​​uit twee of meer afsonderlike induktiewe stroombane (wat windings genoem word) en 'n sagte ysterkern. Die primêre wikkeling is vir die bronkring - of waar die energie vandaan sal kom - en die sekondêre wikkeling vir die ontvangkring - waarheen die energie gaan. Transformators breek groot hoeveelhede spanning op in kleiner, meer hanteerbare strome om die toerusting nie te veel te laai of te veel te veel werk nie.
7. Geïntegreerde stroombane - Kragstasies
IC's of geïntegreerde stroombane is stroombane en komponente wat op wafels van halfgeleiermateriaal gekrimp is. Die groot aantal komponente wat op 'n enkele skyfie gepas kan word, het aanleiding gegee tot die eerste sakrekenaars en nou kragtige rekenaars van slimfone tot superrekenaars. Dit is gewoonlik die brein van 'n wyer kring. Die stroombaan is gewoonlik omhul in 'n swart plastiekbehuizing wat in alle vorms en groottes kan voorkom en sigbare kontakte het, of dit nou kabels is wat uit die liggaam strek, of kontakblokkies direk onder soos BGA-skyfies.
8. Kristal ossillators - Presiese tydopnemers
Kristal ossillators bied die klok in baie stroombane wat presiese en stabiele tydsberekeninge benodig. Hulle produseer 'n periodieke elektroniese sein deur fisies 'n piëzo-elektriese materiaal, die kristal, te laat ossilleer, vandaar die naam. Elke kristaloscillator is ontwerp om teen 'n spesifieke frekwensie te vibreer, is stabieler, ekonomieser en het 'n klein vormfaktor in vergelyking met ander tydsberekeningmetodes. Om hierdie rede word dit gewoonlik gebruik as presiese tydtellers vir mikrobeheerders of meer algemeen in kwartspolshorlosies.
9. Potensiometers - gevarieerde weerstand
Potensiometers is 'n vorm van veranderlike weerstand. Hulle is algemeen beskikbaar in roterende en lineêre tipes. Deur die knop van 'n roterende potensiometer te draai, word die weerstand gevarieer namate die skuifkontak oor 'n halfsirkelweerstand beweeg word. 'N Klassieke voorbeeld van draaipotensiometers is die volumebeheerder op radio's waar die draaipotentiometer die hoeveelheid stroom na die versterker beheer. Die lineêre potensiometer is dieselfde, behalwe dat die weerstand verander word deur die skuifkontak op die weerstand lineêr te beweeg. Dit is wonderlik as u in die veld fyn moet instel.
10. SCR (Silicon-beheerde gelykrigter) - Hoëstroombeheer
Ook bekend as tiristors, en Silicon Controlled Rectifiers (SCR) is soortgelyk aan transistors en diodes - in werklikheid is dit eintlik twee transistors wat saamwerk. Hulle het ook drie afleidings, maar bestaan ​​uit vier silikonlae in plaas van drie en funksioneer slegs as skakelaars, nie as versterkers nie. 'N Ander belangrike verskil is dat slegs 'n enkele pols nodig is om die skakelaar te aktiveer, terwyl die stroom deurlopend toegepas moet word in die geval van 'n enkele transistor. Dit is meer geskik om groter hoeveelhede krag oor te skakel.
Sensors is toestelle waarvan die funksie is om veranderinge in omgewingstoestande op te spoor en 'n elektriese sein te genereer wat ooreenstem met die verandering wat na ander elektroniese komponente in die stroombaan gestuur word. Sensors omskakel energie van 'n fisiese verskynsel in elektriese energie, en dit is dus omskakelaars (omskakel energie in een vorm in 'n ander). Dit kan enigiets wees, van 'n tipe weerstand in 'n weerstandstemperatuurdetektor (RTD), tot LED's wat ingevoerde seine opspoor, soos in 'n televisie-afstandsbediening. Daar is 'n groot verskeidenheid sensors vir verskillende stimuli in die omgewing, byvoorbeeld humiditeit, lig, luggehalte, aanraking, klank, vog en bewegingsensors.
12. Skakelaars en aflosse - Aan / uit-knoppies
'N Basiese en maklik oor die hoof gesien komponent, die skakelaar is bloot 'n aan / uit-knoppie om die stroom in die stroombaan te beheer deur te skakel tussen 'n oop of 'n geslote stroombaan. Hulle wissel nogal in fisiese voorkoms, wat wissel van die skuifbalk, draai, drukknop, hefboom, skakel, sleutel skakelaars en die lys gaan aan. Net so is 'n relais 'n elektromagnetiese skakelaar wat deur 'n solenoïde bestuur word, wat soos 'n soort tydelike magneet word as die stroom daardeur vloei. Hulle funksioneer as skakelaars en kan ook klein strome tot groter strome versterk.
13. Batterye - energievoorsiening
In teorie weet almal wat 'n battery is. Miskien is die mees gekoopte komponent op hierdie lys: batterye word deur meer as net elektroniese ingenieurs en stokperdjies gebruik. Mense gebruik hierdie klein apparaat om hul alledaagse voorwerpe aan te dryf; afstandbeheerders, flitse, speelgoed, laaiers, en meer.
Op 'n PCB stoor 'n battery basies chemiese energie en skakel dit om in bruikbare elektroniese energie om die verskillende stroombane op die bord aan te dryf. Hulle gebruik 'n eksterne stroombaan om elektrone van die een elektrode na die ander te laat vloei. Dit vorm 'n funksionele (maar beperkte) elektriese stroom.
Die stroom word beperk deur die omskakelingsproses van chemiese energie na elektriese energie. Vir sommige batterye kan hierdie proses binne enkele dae klaar wees. Ander kan maande of jare duur voordat die chemiese energie heeltemal gebruik word. Dit is die rede waarom sommige batterye (soos die batterye in afstandsbediening of bedieningspaneel) elke paar maande moet vervang word, terwyl ander (soos polshorlosiebatterye) jare duur voordat dit opgebruik is.
Printkortkringfunksie - Waarom het ons PCB nodig?
PCB's word in byna elke elektroniese en rekenaarapparaat aangetref, insluitend moederborde, netwerkkaarte en grafiese kaarte vir interne stroombane wat in harde / CD-ROM-aandrywers voorkom. In terme van rekenaartoepassings waar fyn geleidende spore benodig word, soos skootrekenaars en desktops, dien dit as die basis vir baie interne rekenaarkomponente, soos videokaarte, beheerkaarte, netwerk-koppelvlakkaarte en uitbreidingskaarte. Hierdie komponente sluit almal aan op die moederbord, wat ook 'n gedrukte stroombaanbord is.
PCB's word ook gemaak deur 'n fotolitografiese proses in 'n groter skaal weergawe van die manier waarop geleidingsbane in verwerkers gemaak word.
Alhoewel PCB's gereeld met rekenaars geassosieer word, word dit in baie ander elektroniese toestelle benewens PC's gebruik. Die meeste TV's, radio's, digitale kameras, selfone en tablette bevat byvoorbeeld een of meer gedrukte stroombane. PCB's wat op mobiele toestelle voorkom, lyk egter soos dié wat op rekenaars en groot elektronika voorkom, maar dit is gewoonlik dunner en bevat fyner stroombane.
Tog word die gedrukte stroombaan wyd gebruik in byna al die presiese toerusting / toestelle, van klein verbruikerstoestelle tot groot stukke masjinerie. FMUSER bied hiermee 'n lys van die tien beste algemene gebruik van PCB (gedrukte stroombaan) in die daaglikse lewe.
● Mediese beeldstelsels
● Infusie pompe
● Interne toestelle
● Mediese beeldstelsels: CT, C.AT- en ultrasoniese skandeerders gebruik dikwels PCB's, net soos die rekenaars wat hierdie beelde saamstel en ontleed.
● Infusie pompe: Infusiepompe, soos insulien- en pasiëntbeheerde analgesiepompe, lewer presiese hoeveelhede vloeistof aan 'n pasiënt. PCB's help om te verseker dat hierdie produkte betroubaar en akkuraat funksioneer.
● monitors: Hartslag, bloeddruk, bloedglukosemonitors en meer hang af van elektroniese komponente om akkurate metings te verkry.
● Interne toestelle: Pasaangeërs en ander toestelle wat intern gebruik word, vereis dat klein PCB's moet funksioneer.
Die mediese sektor kom voortdurend met meer gebruik vir elektronika. Namate tegnologie verbeter en kleiner, digter, meer betroubare borde moontlik word, sal PCB's 'n al hoe belangriker rol in gesondheidsorg speel.
Militêre en verdedigingstoepassings
● Kommunikasietoerusting: Radiokommunikasiestelsels en ander kritieke kommunikasie vereis dat PCB's moet funksioneer.
● Beheerstelsels: PCB's is die middelpunt van die beheerstelsels vir verskillende soorte toerusting, insluitend radarstoorstelsels, missielopsporingstelsels en meer.
● instrumentasie: PCB's laat aanwysers toe wat lede van die weermag gebruik om bedreigings te monitor, militêre operasies uit te voer en toerusting te gebruik.
Die weermag is dikwels aan die voorpunt van tegnologie, en sommige van die mees gevorderde gebruike van PCB's is vir militêre en verdedigingstoepassings. Die gebruik van PCB's in die weermag wissel baie.
Veiligheids- en sekuriteitstoerusting
● Elektroniese deurslotte
● Bewegingsensors en diefwering
● Veiligheidskameras: Beveiligingskameras, of dit binnenshuis of buite gebruik word, maak staat op PCB's, net soos toerusting wat gebruik word om sekuriteitsopnames te monitor.
● Rookmelders: Rookverklikkers sowel as ander soortgelyke toestelle, soos koolstofmonoksiedverklikkers, het betroubare PCB's nodig om te funksioneer.
● Elektroniese deurslotte: Moderne elektroniese deurslotte bevat ook PCB's.
● Bewegingsensors en diefwering: Veiligheidsensors wat beweging opspoor, vertrou ook op PCB's.
PCB's speel 'n belangrike rol in baie verskillende soorte veiligheidstoerusting, veral omdat meer van hierdie tipe produkte die vermoë kry om aan te sluit op die internet.
● Residensiële beligting
● Rekenaar vertoon
● Mediese beligting
● Storefront beligting
● Residensiële beligting: LED-beligting, insluitend slim gloeilampe, help huiseienaars om hul eiendom doeltreffender te verlig.
● Beligting op die voorruit: Sakeondernemings kan LED's gebruik vir aanwysings en om hul winkels aan te steek.
● Motoruitstallings: Aanwysings, hoofligte, remligte en meer op paneelbord kan LED-PCB's gebruik.
● Rekenaar vertoon: LED-PCB's gee baie aanduidings en uitstallings op skootrekenaars en lessenaars.
● Mediese beligting: LED's gee helder lig en gee min hitte af, wat dit ideaal maak vir mediese toepassings, veral dié wat verband hou met chirurgie en noodgeneeskunde.
LED's word toenemend algemeen in verskillende toepassings, wat beteken dat PCB's waarskynlik 'n meer prominente rol in beligting sal speel.
Lug- en ruimtevaartkomponente
● Kragbronne: PCB's is 'n belangrike komponent in die toerusting wat 'n verskeidenheid vliegtuie, beheerstoring-, satelliet- en ander stelsels aandryf.
● Moniteringstoerusting: Vlieëniers gebruik verskillende soorte moniteringstoerusting, waaronder versnellingsmeters en druksensors, om die funksie van die vliegtuig te monitor. Hierdie monitors gebruik dikwels PCB's.
● Kommunikasietoerusting: Kommunikasie met grondbeheer is 'n belangrike deel om veilige lugreise te verseker. Hierdie kritieke stelsels is afhanklik van PCB's.
Die elektronika wat in lugvaarttoepassings gebruik word, het soortgelyke vereistes as dié wat in die motorsektor gebruik word, maar PCB's vir lugvaart kan aan selfs moeiliker toestande blootgestel word. PCB's kan in 'n verskeidenheid lugvaarttoerusting gebruik word, insluitend vliegtuie, ruimtetuie, satelliete en radiokommunikasiestelsels.
● Vervaardigingstoerusting: Elektroniese bore en perse wat op PCB gebaseer is, word gebruik vir vervaardiging
● Krag toerusting: Die komponente waarmee baie soorte industriële toerusting aangedryf word, gebruik PCB's. Hierdie kragapparatuur bevat wisselstroom-omskakelaars, sonkrag-kragopwekkingstoerusting en meer.
● Meettoerusting: PCB's voorsien dikwels toerusting wat druk, temperatuur en ander faktore meet en beheer.
Namate robotika, industriële IoT-tegnologie en ander soorte gevorderde tegnologie meer algemeen word, ontstaan ​​nuwe gebruike vir PCB's in die nywerheidsektor.
● Kommunikasie stelsels
● Navigasiestelsels: Baie seevaartuie maak staat op PCB's vir hul navigasiestelsels. U kan PCB's in GPS- en radarstelsels sowel as ander toerusting vind.
● Kommunikasiestelsels: PCB's is nodig vir radiostelsels wat bemanning gebruik om met hawens en ander skepe te kommunikeer.
● Beheerstelsels: Baie van die beheerstelsels in maritieme vaartuie, insluitend enjinbestuurstelsels, kragverspreidingstelsels en outopilotstelsels, gebruik PCB's.
Hierdie outopilot-stelsels kan help met die stabilisering van die boot, manoeuvreer, die koersfout tot die minimum beperk en die bestuur van roeraktiwiteit.
● Huis toestelle
● Kommunikasietoestelle: Slimfone, tablette, slimhorlosies, radio's en ander kommunikasieprodukte vereis dat PCB's moet funksioneer.
● rekenaars: Rekenaars vir persoonlike sowel as sakeondernemings bevat PCB's.
● Vermaakstelsels: Produkte wat verband hou met vermaak, soos televisies, stereo's en videospeletjies, vertrou almal op PCB's.
● Huis toestelle: Baie huishoudelike toestelle het ook elektroniese komponente en PCB's, insluitend yskaste, mikrogolfoonde en koffiemakers.
Die gebruik van PCB's in verbruikersprodukte vertraag beslis nie. Die aandeel Amerikaners wat 'n slimfoon besit, is nou 77 persent en groei. Baie toestelle wat nog nie voorheen elektronies was nie, kry nou gevorderde elektroniese funksionaliteit en word deel van die Internet of Things (IoT).
● Vermaak- en navigasiestelsels
● Vermaak- en navigasiestelsels: Stereo's en stelsels wat navigasie en vermaak integreer, is afhanklik van PCB's.
● Beheerstelsels: Baie stelsels wat die basiese funksies van die motor beheer, is afhanklik van elektronika wat aangedryf word deur PCB's. Dit sluit enjinbestuurstelsels en brandstofreguleerders in.
● sensors: Namate motors meer gevorderd raak, gebruik vervaardigers al hoe meer sensors. Hierdie sensors kan blindekolle monitor en bestuurders waarsku oor voorwerpe in die omgewing. PCB's is ook nodig vir stelsels wat motors in staat stel om outomaties te parkeer.
Hierdie sensors is deel van wat motors in staat stel om self te bestuur. Daar word verwag dat volledig outonome voertuie in die toekoms algemeen sal word, en daarom word 'n groot aantal gedrukte stroombane gebruik.
● Telecom torings
● Kantoor kommunikasietoerusting
● LED-skerms en aanwysers
● Telekommunikasietorings: Seltorings ontvang en stuur seine van selfone af en benodig PCB's wat bestand is teen buite-omgewings.
● Kantoor kommunikasietoerusting: Baie van die kommunikasietoerusting wat u in 'n kantoor kan vind, benodig PCB's, insluitend telefoonskakelstelsels, modems, routers en VoIP-toestelle (Voice over Internet Protocol).
● LED-skerms en aanwysers: Telekommunikasietoerusting bevat dikwels LED-uitstallings en aanwysers wat gebruik maak van PCB's.
Die telekommunikasiebedryf ontwikkel voortdurend, en so ook die PCB's wat die sektor gebruik. Namate ons meer data genereer en oordra, sal kragtige PCB's nog belangriker word vir kommunikasie.
PCB-samestellingsbeginsel: deurgat teenoor die oppervlak
In onlangse jare, veral op die gebied van halfgeleiers, is die vraag na groter funksionaliteit, kleiner omvang en toegevoegde nut nodig. En daar is twee metodes om komponente op 'n gedrukte stroombaan (PCB) te plaas, naamlik die deurgatmontering (THM) en die Surface Mount Technology (SMT). Hulle verskil in verskillende funksies, voordele en nadele, laat ons neem n kyk!
Daar is twee soorte deurvoegkomponente:
Aksiese loodkomponente - loop deur 'n komponent in 'n reguit lyn (langs die "as"), met die einde van die looddraad aan die een kant van die komponent. Albei punte word dan deur twee afsonderlike gate op die bord geplaas, wat die komponent nader en platter pas bied. Hierdie komponente word verkies as u op soek is na 'n stewige, kompakte pas. Akselkabelkonfigurasie kan in die vorm van koolstofweerstands, elektrolitiese kondensators, versmeltings en ligdiodes (LED's) voorkom.
Radiale loodkomponente - steek van die bord uit, met die leidings aan die een kant van die komponent. Radiale kabels neem minder oppervlakte in beslag, wat dit verkieslik maak vir borde met hoë digtheid. Radiale komponente is beskikbaar as keramiekskyfkondensators.
* Axiale lood (bo) teenoor radiale lood (onder)
Aksiese loodkomponente loop deur 'n komponent in 'n reguit lyn ('aksiaal'), met elke punt van die looddraad aan die ander kant. Albei punte word dan deur twee afsonderlike gate in die bord geplaas, sodat die komponent nader en platter pas.
Oor die algemeen kan die aksiale leidkonfigurasie in die vorm van koolstofweerstands, elektrolitiese kondensators, versmeltings en ligdiodes (LED's) voorkom.
Radiale loodkomponente, aan die ander kant, wat van die bord uitsteek, aangesien die drade aan die een kant van die komponent geleë is. Beide tipes deursnee-komponente is 'tweeling'-loodkomponente.
Radiale leidingkomponente is beskikbaar as keramiese skyfkondensators, terwyl die aksiale leidkonfigurasie in die vorm van koolstofweerstands, elektrolitiese kondensators, sekerings en ligdiodes (LED's) kan kom.
En aksiale loodkomponente word gebruik vir hul styfheid aan die bord, radiale leidings beslaan minder oppervlakte, wat dit beter maak vir borde met hoë digtheid
Deurgat-montering is die proses waardeur komponentleidings in geboorgate op 'n kaal PCB geplaas word. Dit is soort van die voorganger van Surface Mount Technology. Die monteermetode vir gate in 'n moderne monteerlokaal, maar word steeds beskou as 'n sekondêre operasie en word sedert die bekendstelling van die tweede generasie rekenaars gebruik.
Die proses was 'n standaardpraktyk tot die opkoms van oppervlakmonteringstegnologie (SMT) in die 1980's, en daar word verwag dat dit die deurgat heeltemal sal uitfaseer. Ondanks 'n ernstige daling in gewildheid deur die jare heen, het deurgatstegnologie veerkragtig gebly in die era van SBS, wat 'n aantal voordele en nis-toepassings bied: naamlik betroubaarheid, en daarom vervang die deurgat die ou punt tot-punt konstruksie.
* Punt na puntverbinding
Deurvoegkomponente word die beste gebruik vir produkte met hoë betroubaarheid wat sterker verbindings tussen lae benodig. Terwyl SMT-komponente slegs met soldeersel op die oppervlak van die bord vasgemaak word, loop deurlopende komponentleidings deur die bord, sodat die komponente meer omgewingstres kan weerstaan. Dit is die rede waarom deurgatstegnologie algemeen gebruik word in militêre en lugvaartprodukte wat ekstreme versnellings, botsings of hoë temperature kan ervaar. Deurgattegnologie is ook nuttig in toepassings vir toets- en prototipering wat soms handmatige aanpassings en vervangings benodig.
Oor die algemeen is die deurlopende verdwyning van die PCB-montering 'n wye wanopvatting. Behoudens bogenoemde gebruike vir deurlopende tegnologie, moet u altyd die faktore van beskikbaarheid en koste in ag neem. Nie alle komponente is beskikbaar as SMD-pakkette nie, en sommige deurvoegkomponente is goedkoper.
SMT die proses waardeur komponente direk op die oppervlak van die PCB gemonteer word.
Die oppervlak-monteringstegnologie het ongeveer 1960 bekend gestaan ​​as 'planar montage' en is in die middel 80's wyd gebruik.
Deesdae word feitlik alle elektroniese hardeware met behulp van SMT vervaardig. Dit het noodsaaklik geword vir die ontwerp en vervaardiging van PCB's, omdat die kwaliteit en werkverrigting van PCB's oor die algemeen verbeter is, en die koste vir verwerking en hantering aansienlik verminder.
Die komponente wat gebruik word vir oppervlakmonteringstegnologie is sogenaamde Surface Mount Packages (SMD). Hierdie komponente het leidrade onder of om die verpakking.
Daar is baie verskillende soorte SMD-pakkette met verskillende vorms en gemaak van verskillende materiale. Hierdie tipe pakkette word in verskillende kategorieë verdeel. Die kategorie "Reghoekige passiewe komponente" bevat meestal die standaard SMD-weerstande en kondensators. Die kategorieë "Klein omtrek-transistor" (SOT) en "Klein omtrek-diode" (SOD) word gebruik vir transistors en diodes. Daar is ook pakkette wat meestal gebruik word vir geïntegreerde stroombane (IC's) soos Op-Amps, Transceivers en Microcontrollers. Voorbeelde van pakkette wat vir IC's gebruik word, is: "Small outline Integrated Circuit" (SOIC), "Quad Flat Pack" (QFN) en "Ball Grid Array" (BGA).
Die bogenoemde pakkette is slegs enkele voorbeelde van die SMD-pakkette wat beskikbaar is. Daar is baie meer soorte pakkette met verskillende variante op die mark beskikbaar.
Die belangrikste verskille tussen SBS en deurvoeging is
(a) SMT hoef nie gate deur 'n PCB te boor nie
(b) SBS-komponente is baie kleiner
(c) SBS-komponente kan aan beide kante van die bord gemonteer word.
Die vermoë om 'n groot aantal klein komponente op 'n kretskaart in te pas, het baie digter, presterende en kleiner kretskaarte moontlik gemaak.
In 'n woord: die grootste verskil in vergelyking met montering deur die gate is dat dit nie nodig is om gate in die PCB te boor om 'n verbinding te skep tussen die spore op die PCB en die komponente nie.
Die kabels van die komponent sal direk kontak maak met die sogenaamde PAD's op 'n PCB.
Deurgate-komponentleidings, wat deur die bord loop en die lae van 'n bord verbind, is vervang deur 'vias' - klein komponente wat 'n geleidende verbinding tussen die verskillende lae van 'n kretskaart moontlik maak, en wat in werklikheid as deurgate lei . Sommige ondergrondskomponente, soos BGA's, is komponente met 'n hoër prestasie met korter leidings en meer verbindingspennetjies wat hoër snelhede moontlik maak.
Vorige:Sommige inloop-teaters het die tweede ronde kans
volgende:Hoe om die Car FM-stereo-sender op te stel met 'n draagbare toestel en 'n stereo vir motors.