Τι είναι η τυπωμένη πλακέτα κυκλώματος (PCB) | Όλα όσα πρέπει να ξέρετε

"Το PCB, επίσης γνωστό ως πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, είναι κατασκευασμένο από διαφορετικά φύλλα μη αγώγιμου υλικού, χρησιμοποιείται για τη φυσική στήριξη και σύνδεση των επιφανειακών εξαρτημάτων που έχουν τοποθετηθεί στην επιφάνεια. Αλλά, ποιες είναι οι λειτουργίες μιας πλακέτας PCB; Διαβάστε το παρακάτω περιεχόμενο για πιο χρήσιμες πληροφορίες! ---- FMUSER "

Αναζητάτε απαντήσεις στις ακόλουθες ερωτήσεις:

Τι κάνει η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος;
Τι ονομάζεται τυπωμένο κύκλωμα;
Τι είναι η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος;
Πόσο είναι ένας πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων;
Είναι τοξική πλακέτα τοξική;
Γιατί ονομάζεται πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος;
Μπορείτε να πετάξετε πλακέτες κυκλωμάτων;
Ποια είναι τα μέρη μιας πλακέτας κυκλώματος;
Πόσο κοστίζει η αντικατάσταση πλακέτας κυκλώματος;
Πώς αναγνωρίζετε μια πλακέτα κυκλώματος;
Πώς λειτουργεί η πλακέτα κυκλώματος;

Ή, ίσως δεν είστε τόσο σίγουροι αν γνωρίζετε τις απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις, αλλά μην ανησυχείτε, όπως an ειδικός στην ηλεκτρονική και τη μηχανική RF, FMUSER θα σας παρουσιάσει όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για την πλακέτα PCB.

Το να μοιράζεσαι σημαίνει ότι νοιάζεσαι!

Περιεχόμενο

1) Τι είναι ένας πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων;
2) Γιατί ονομάζεται πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων;
3) Διαφορετικοί τύποι PCB (πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων) 
4) Βιομηχανία τυπωμένων κυκλωμάτων το 2021
5) Τι είναι κατασκευασμένο από πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος;
6) Τα πιο δημοφιλή κατασκευασμένα υλικά κατασκευασμένα από PCB
7) Τυπωμένα στοιχεία πλακέτας κυκλώματος και πώς λειτουργούν
8) Λειτουργία Printed Circuit Board - Γιατί χρειαζόμαστε PCB;
9) Αρχή συναρμολόγησης PCB: Μέσω οπής έναντι επιφανείας

Τι είναι ένας πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων;

Βασικές πληροφορίες του PCB Board

Παρατσούκλι: Το PCB είναι γνωστή ως τυπωμένη πλακέτα καλωδίωσης (PWB) ή χαραγμένη πλακέτα καλωδίωσης (EWB), μπορείτε επίσης να καλέσετε τον πίνακα PCB ως Ηλεκτρονική πλακέτα, PC συμβούλιο, ή PCB 

Ορισμός: Γενικά, μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος αναφέρεται σε ένα λεπτή σανίδα ή ένα επίπεδο μονωτικό φύλλο κατασκευασμένο από διαφορετικά φύλλα μη αγώγιμου υλικού όπως υαλοβάμβακα, σύνθετα εποξικά ή άλλα ελασματοποιημένα υλικά, η οποία είναι η βάση του σκάφους που χρησιμοποιείται συνήθως υποστήριξη και σύνδεση του επιφανειακά εξαρτημένα εξαρτήματα όπως τρανζίστορ, αντιστάσεις και ολοκληρωμένα κυκλώματα στα περισσότερα ηλεκτρονικά. Εάν θεωρείτε μια πλακέτα PCB ως δίσκο, τότε τα "τρόφιμα" στο "δίσκο" θα είναι το ηλεκτρονικό κύκλωμα καθώς και άλλα εξαρτήματα που συνδέονται με αυτό, το PCB σχετίζεται με πολλές επαγγελματικές ορολογίες, μπορεί να βρείτε περισσότερα για την ορολογία PCB από το χτύπημα σελίδα!

Διαβάστε επίσης: Γλωσσάριο Ορολογίας PCB (Φιλικό για αρχάριους) | Σχεδιασμός PCB

Ένα PCB που συμπληρώνεται με ηλεκτρονικά στοιχεία ονομάζεται a συγκρότημα τυπωμένων κυκλωμάτων (PCA), συγκρότημα πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος or Συναρμολόγηση PCB (PCBA), τυπωμένες πλακέτες καλωδίωσης (PWB) ή "κάρτες τυπωμένων καλωδίων" (PWC), αλλά το PCB-Printed Circuit Board (PCB) εξακολουθεί να είναι το πιο κοινό όνομα.

Η κύρια πλακέτα ενός υπολογιστή ονομάζεται "πλακέτα συστήματος" ή "μητρική πλακέτα"

* Τι είναι ένας πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων;

Σύμφωνα με την Wikipedia, ένας πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων αναφέρεται:
"Μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος υποστηρίζει μηχανικά και συνδέει ηλεκτρικά ηλεκτρικά ή ηλεκτρονικά εξαρτήματα χρησιμοποιώντας αγώγιμα κομμάτια, μαξιλάρια και άλλα χαρακτηριστικά χαραγμένα από ένα ή περισσότερα στρώματα φύλλων χαλκού με επένδυση πάνω ή / και ανάμεσα σε στρώματα φύλλων ενός μη αγώγιμου υποστρώματος."

Τα περισσότερα PCB είναι επίπεδα και άκαμπτα, αλλά εύκαμπτα υποστρώματα μπορούν να επιτρέψουν στις σανίδες να χωρέσουν σε περίπλοκους χώρους.

Ένα ενδιαφέρον πράγμα είναι, αν και οι περισσότερες κοινές πλακέτες κυκλωμάτων είναι κατασκευασμένες από σύνθετα πλαστικά ή υαλοβάμβακα και ρητίνες και χρησιμοποιούν ίχνη χαλκού, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μεγάλη ποικιλία άλλων υλικών. 

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Το PCB μπορεί επίσης να σημαίνει "Μπλοκ ελέγχου διαδικασίας, "μια δομή δεδομένων σε έναν πυρήνα συστήματος που αποθηκεύει πληροφορίες σχετικά με μια διαδικασία. Για να εκτελεστεί μια διαδικασία, το λειτουργικό σύστημα πρέπει πρώτα να καταχωρίσει πληροφορίες σχετικά με τη διαδικασία στο PCB.

Διαβάστε επίσης: Διαδικασία κατασκευής PCB | 16 βήματα για να δημιουργήσετε μια πλακέτα PCB

Η δομή ενός πίνακα PCB

Ένας πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων αποτελείται από διαφορετικά στρώματα και υλικά, τα οποία μαζί εκτελούν διαφορετικές ενέργειες προκειμένου να φέρουν περισσότερη πολυπλοκότητα στα σύγχρονα κυκλώματα. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε λεπτομερώς όλα τα διαφορετικά υλικά σύνθεσης και αντικείμενα της πλακέτας τυπωμένων κυκλωμάτων.

Μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, όπως το παράδειγμα στην εικόνα, έχει μόνο ένα αγώγιμο στρώμα. Ένα PCB ενός στρώματος είναι πολύ περιοριστικό. η πραγματοποίηση του κυκλώματος δεν θα κάνει αποτελεσματική χρήση των διαθέσιμων περιοχών και ο σχεδιαστής μπορεί να δυσκολεύεται να δημιουργήσει τις απαραίτητες διασυνδέσεις.

* Η σύνθεση ενός πίνακα PCB

Το υλικό βάσης ή υποστρώματος της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος όπου υποστηρίζονται όλα τα εξαρτήματα και ο εξοπλισμός στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος είναι συνήθως φίμπεργκλας. Εάν ληφθούν υπόψη τα δεδομένα της κατασκευής PCB, το πιο δημοφιλές υλικό για fiberglass είναι το FR4. Ο συμπαγής πυρήνας FR4 παρέχει την αντοχή, τη στήριξη, την ακαμψία και το πάχος του Printed Circuit Board. Δεδομένου ότι υπάρχουν διαφορετικοί τύποι πλακέτων τυπωμένων κυκλωμάτων όπως τα κανονικά PCB, τα εύκαμπτα PCB κ.λπ. κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας εύκαμπτο πλαστικό υψηλής θερμοκρασίας.

Η ενσωμάτωση πρόσθετων αγώγιμων στρωμάτων καθιστά το PCB πιο συμπαγές και πιο εύκολο στη σχεδίαση. Ένας πίνακας δύο επιπέδων είναι μια σημαντική βελτίωση σε σχέση με ένα φύλλο μονού στρώματος και οι περισσότερες εφαρμογές επωφελούνται από την ύπαρξη τουλάχιστον τεσσάρων στρώσεων. Ένας πίνακας τεσσάρων στρωμάτων αποτελείται από το ανώτερο στρώμα, το κάτω στρώμα και δύο εσωτερικά στρώματα. ("Top" και "bottom" μπορεί να μην φαίνονται σαν τυπική επιστημονική ορολογία, αλλά αποτελούν τους επίσημους ορισμούς στον κόσμο του σχεδιασμού και της κατασκευής των PCB).

Διαβάστε επίσης: Σχεδιασμός PCB | Διάγραμμα ροής διαδικασίας παραγωγής PCB, PPT και PDF

Γιατί ονομάζεται πίνακας τυπωμένων κυκλωμάτων;

Πρώτος πίνακας PCB ποτέ

Η εφεύρεση της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος πιστώνεται στον Paul Eisler, έναν Αυστριακό εφευρέτη. Ο Paul Eisler ανέπτυξε για πρώτη φορά την πλακέτα τυπωμένων κυκλωμάτων όταν εργαζόταν σε ένα ραδιοφωνικό σετ το 1936, αλλά οι πλακέτες κυκλωμάτων δεν είδαν τη μαζική χρήση μετά από τη δεκαετία του 1950. Από τότε και μετά, η δημοτικότητα των PCB άρχισε να αυξάνεται ραγδαία.

Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων εξελίχθηκαν από ηλεκτρικά συστήματα σύνδεσης που αναπτύχθηκαν τη δεκαετία του 1850, αν και η εξέλιξη που οδήγησε στην εφεύρεση της πλακέτας κυκλώματος μπορεί να εντοπιστεί μέχρι το 1890. Οι μεταλλικές λωρίδες ή ράβδοι χρησιμοποιήθηκαν αρχικά για τη σύνδεση μεγάλων ηλεκτρικών εξαρτημάτων τοποθετημένων σε ξύλινες βάσεις. 

*Μεταλλικές ταινίες που χρησιμοποιούνται στη σύνδεση εξαρτημάτων

Με την πάροδο του χρόνου οι μεταλλικές λωρίδες αντικαταστάθηκαν από σύρματα που συνδέονται με βιδωτά τερματικά και οι ξύλινες βάσεις αντικαταστάθηκαν από μεταλλικό πλαίσιο. Αλλά χρειάστηκαν μικρότερα και πιο συμπαγή σχέδια λόγω των αυξημένων λειτουργικών αναγκών των προϊόντων που χρησιμοποιούσαν πλακέτες κυκλωμάτων.

Το 1925, ο Charles Ducas των Ηνωμένων Πολιτειών υπέβαλε αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας για μια μέθοδο δημιουργίας ηλεκτρικού μονοπατιού απευθείας σε μια μονωμένη επιφάνεια εκτυπώνοντας ένα διάτρητο με ηλεκτρικά αγώγιμα μελάνια. Αυτή η μέθοδος γέννησε το όνομα "τυπωμένη καλωδίωση" ή "τυπωμένο κύκλωμα".

* Διπλώματα ευρεσιτεχνίας τυπωμένου κυκλώματος και Charles Ducas με το πρώτο σετ ραδιοφώνου χρησιμοποιώντας πλαίσιο τυπωμένου κυκλώματος και εναέριο πηνίο. 

Όμως η εφεύρεση της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος πιστώνεται στον Paul Eisler, έναν Αυστριακό εφευρέτη. Ο Paul Eisler ανέπτυξε για πρώτη φορά την πλακέτα τυπωμένων κυκλωμάτων όταν εργαζόταν σε ένα ραδιοφωνικό σετ το 1936, αλλά οι πλακέτες κυκλωμάτων δεν είδαν τη μαζική χρήση μετά από τη δεκαετία του 1950. Από τότε και μετά, η δημοτικότητα των PCB άρχισε να αυξάνεται ραγδαία.

Η ιστορία της ανάπτυξης των PCB

● 1925: Ο Charles Ducas, ένας Αμερικανός εφευρέτης, κατοχυρώνει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τον πρώτο σχεδιασμό πλακέτας κυκλώματος όταν αποτυπώνει αγώγιμα υλικά σε μια επίπεδη ξύλινη σανίδα.
● 1936: Ο Paul Eisler αναπτύσσει την πρώτη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος για χρήση σε ένα ραδιόφωνο.
● 1943: Η Eisler κατοχυρώνει μια πιο προηγμένη σχεδίαση PCB που περιλαμβάνει χάραξη των κυκλωμάτων σε φύλλο χαλκού σε ενισχυμένο με γυαλί, μη αγώγιμο υπόστρωμα.
● 1944: Οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Βρετανία συνεργάζονται για να αναπτύξουν ασφάλειες εγγύτητας για χρήση σε ορυχεία, βόμβες και όπλα πυροβολικού κατά τη διάρκεια του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου.
● 1948: Ο αμερικανικός στρατός κυκλοφορεί την τεχνολογία PCB στο κοινό, προκαλώντας ευρεία ανάπτυξη.
● 1950: Τα τρανζίστορ εισάγονται στην αγορά ηλεκτρονικών, μειώνοντας το συνολικό μέγεθος των ηλεκτρονικών και διευκολύνοντας την ενσωμάτωση PCB και βελτιώνοντας δραματικά την αξιοπιστία των ηλεκτρονικών.
● 1950-1960: Τα PCB εξελίσσονται σε πλακέτες διπλής όψης με ηλεκτρικά εξαρτήματα στη μία πλευρά και εκτύπωση ταυτότητας από την άλλη. Οι πλάκες ψευδάργυρου ενσωματώνονται σε σχέδια PCB και ανθεκτικά στη διάβρωση υλικά και επιστρώσεις εφαρμόζονται για την πρόληψη της υποβάθμισης.
● 1960:  Το ολοκληρωμένο κύκλωμα - τσιπ IC ή σιλικόνης - εισάγεται σε ηλεκτρονικά σχέδια, τοποθετώντας χιλιάδες ακόμη και δεκάδες χιλιάδες εξαρτήματα σε ένα μόνο τσιπ - βελτιώνοντας σημαντικά την ισχύ, την ταχύτητα και την αξιοπιστία των ηλεκτρονικών που ενσωματώνουν αυτές τις συσκευές. Για να ικανοποιήσουν τα νέα IC, ο αριθμός των αγωγών σε ένα PCB έπρεπε να αυξηθεί δραματικά, με αποτέλεσμα περισσότερα στρώματα μέσα στο μέσο PCB. Ταυτόχρονα, επειδή τα τσιπ IC είναι τόσο μικρά, τα PCB αρχίζουν να μεγαλώνουν και οι συνδέσεις συγκόλλησης γίνονται πιο δύσκολες.
● 1970: Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων συνδέονται λανθασμένα με το περιβαλλοντικά επιβλαβές χημικό πολυχλωριωμένο διφαινύλιο, το οποίο συντομεύτηκε επίσης ως PCB εκείνη την εποχή. Αυτή η σύγχυση οδηγεί σε δημόσια σύγχυση και ανησυχίες για την υγεία της κοινότητας. Για να μειωθεί η σύγχυση, οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) μετονομάζονται σε τυπωμένες πλακέτες καλωδίωσης (PWB) έως ότου τα χημικά PCB καταργηθούν σταδιακά τη δεκαετία του 1990.
● 1970 - 1980: Οι μάσκες συγκολλήσεως λεπτών πολυμερών υλικών αναπτύσσονται για να διευκολύνουν την ευκολότερη εφαρμογή συγκολλήσεως επί των κυκλωμάτων χαλκού χωρίς γέφυρα γειτονικών κυκλωμάτων, αυξάνοντας περαιτέρω την πυκνότητα κυκλώματος. Στη συνέχεια αναπτύσσεται μια φωτογραφική επικάλυψη πολυμερούς που μπορεί να εφαρμοστεί απευθείας στα κυκλώματα, να στεγνώσει και να τροποποιηθεί μετά από έκθεση σε φωτογραφία μετά, βελτιώνοντας περαιτέρω την πυκνότητα του κυκλώματος. Αυτό γίνεται μια τυπική μέθοδος παραγωγής για PCB.
● 1980:  Αναπτύσσεται μια νέα τεχνολογία συναρμολόγησης που ονομάζεται τεχνολογία επιφανειακής τοποθέτησης - ή SMT για συντομία. Προηγουμένως όλα τα εξαρτήματα PCB είχαν καλώδια που συγκολλήθηκαν σε τρύπες στα PCB. Αυτές οι τρύπες καταλάμβαναν πολύτιμα ακίνητα που χρειάζονταν για επιπλέον δρομολόγηση κυκλωμάτων. Τα εξαρτήματα SMT αναπτύχθηκαν και γρήγορα έγιναν το πρότυπο κατασκευής, τα οποία συγκολλήθηκαν απευθείας σε μικρά τακάκια στο PCB, χωρίς να χρειάζονται τρύπες. Τα εξαρτήματα SMT πολλαπλασιάστηκαν γρήγορα και έγιναν το βιομηχανικό πρότυπο και εργάστηκαν για να αντικαταστήσουν τα εξαρτήματα οπών, βελτιώνοντας και πάλι τη λειτουργική ισχύ, την απόδοση, την αξιοπιστία, καθώς και τη μείωση του κόστους κατασκευής ηλεκτρονικών.
● 1990: Τα PCB συνεχίζουν να μειώνονται σε μέγεθος καθώς το λογισμικό σχεδιασμού και κατασκευής με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD / CAM) γίνεται πιο εμφανές. Ο σχεδιασμός μηχανογράφησης αυτοματοποιεί πολλά βήματα στη σχεδίαση PCB και διευκολύνει όλο και πιο περίπλοκα σχέδια με μικρότερα, ελαφρύτερα εξαρτήματα. Οι προμηθευτές εξαρτημάτων εργάζονται ταυτόχρονα για να βελτιώσουν την απόδοση των συσκευών τους, να μειώσουν την ηλεκτρική τους κατανάλωση, να αυξήσουν την αξιοπιστία τους, ενώ ταυτόχρονα να μειώσουν το κόστος. Οι μικρότερες συνδέσεις επιτρέπουν την ταχεία αύξηση της μικροποίησης PCB.
● 2000: Τα PCB έχουν γίνει μικρότερα, ελαφρύτερα, πολύ υψηλότερα επίπεδα στρώσεων και πιο περίπλοκα. Πολυεπίπεδη και ευέλικτα σχέδια PCB κυκλώματος επιτρέπουν πολύ πιο λειτουργική λειτουργικότητα σε ηλεκτρονικές συσκευές, με όλο και μικρότερα και χαμηλότερο κόστος PCB.

Διαβάστε επίσης: Πώς να ανακυκλώσετε μια πλακέτα τυπωμένων κυκλωμάτων αποβλήτων; | Πράγματα που πρέπει να γνωρίζετε

Διαφορετικές Τύποι PCB (Pτυπωμένοι πίνακες κυκλωμάτων) 

Τα PCB ταξινομούνται συχνά με βάση τη συχνότητα, τον αριθμό των στρωμάτων και το υπόστρωμα που χρησιμοποιείται. Μερικοί τύποι λεύκων συζητούνται παρακάτω:

● PCB μονής όψης / PCB μονής στρώσης
● PCB διπλής όψης / PCB διπλού στρώματος
● PCB πολλαπλών επιπέδων
● Ευέλικτα PCB
● Άκαμπτα PCB
● Rigid-Flex PCB
● PCB υψηλής συχνότητας
● PCB που υποστηρίζονται από αλουμίνιο

1. PCB μονής όψης / PCB μονής στρώσης
Τα PCB μονής όψης είναι ο βασικός τύπος κυκλωμάτων, που περιέχουν μόνο ένα στρώμα υποστρώματος ή βασικού υλικού. Η μία πλευρά του υλικού βάσης επικαλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα μετάλλου. Ο χαλκός είναι η πιο κοινή επίστρωση λόγω του πόσο καλά λειτουργεί ως ηλεκτρικός αγωγός. Αυτά τα PCB περιέχουν επίσης μια προστατευτική μάσκα συγκολλήσεως, η οποία εφαρμόζεται στο πάνω μέρος του στρώματος χαλκού μαζί με ένα παλτό μεταξοτυπίας. 

* Διάγραμμα PCB ενός στρώματος

Μερικά πλεονεκτήματα που προσφέρονται από PCB μονής όψης είναι:
● Τα PCB μίας όψης χρησιμοποιούνται για παραγωγή όγκου και έχουν χαμηλό κόστος.
● Αυτά τα PCB χρησιμοποιούνται για απλά κυκλώματα όπως αισθητήρες ισχύος, ρελέ, αισθητήρες και ηλεκτρονικά παιχνίδια.

Το μοντέλο χαμηλού κόστους και μεγάλου όγκου σημαίνει ότι χρησιμοποιούνται συνήθως για μια ποικιλία εφαρμογών, όπως αριθμομηχανές, κάμερες, ραδιόφωνο, στερεοφωνικός εξοπλισμός, μονάδες στερεάς κατάστασης, εκτυπωτές και τροφοδοτικά.

<<Επιστροφή στην ενότητα "Διαφορετικοί τύποι PCB"

2. PCB διπλής όψης / PCB διπλού στρώματος
Τα PCB διπλής όψης έχουν και τις δύο πλευρές του υποστρώματος με μεταλλικό αγώγιμο στρώμα. Οι οπές στην πλακέτα κυκλώματος επιτρέπουν στα μεταλλικά μέρη να συνδέονται από τη μία πλευρά στην άλλη. Αυτά τα PCB συνδέουν τα κυκλώματα και στις δύο πλευρές με ένα από τα δύο σχήματα συναρμολόγησης, δηλαδή την τεχνολογία διαμπερή οπής και την τεχνολογία επιφανείας. Η τεχνολογία διαμέσου οπών περιλαμβάνει την εισαγωγή εξαρτημάτων μολύβδου μέσω των προ-διάτρητων οπών στην πλακέτα κυκλώματος, τα οποία συγκολλούνται στα τακάκια στις αντίθετες πλευρές. Η τεχνολογία επιφανειακής στερέωσης περιλαμβάνει ηλεκτρικά εξαρτήματα που τοποθετούνται απευθείας στην επιφάνεια των κυκλωμάτων. 

* Διάγραμμα PCB διπλού στρώματος

Τα πλεονεκτήματα που προσφέρονται από τα PCB διπλής όψης είναι:
● Η επιφανειακή τοποθέτηση επιτρέπει την προσάρτηση περισσότερων κυκλωμάτων στην πλακέτα σε σύγκριση με τη συναρμολόγηση.
● Αυτά τα PCB χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων κινητών τηλεφώνων, παρακολούθησης ισχύος, εξοπλισμού δοκιμών, ενισχυτών και πολλών άλλων.

Τα επιφανειακά PCB δεν χρησιμοποιούν καλώδια ως συνδετήρες. Αντ 'αυτού, πολλά μικρά καλώδια συγκολλούνται απευθείας στο ταμπλό, πράγμα που σημαίνει ότι το ίδιο το ταμπλό χρησιμοποιείται ως επιφάνεια καλωδίωσης για τα διάφορα εξαρτήματα. Αυτό επιτρέπει την ολοκλήρωση των κυκλωμάτων χρησιμοποιώντας λιγότερο χώρο, απελευθερώνοντας χώρο για να επιτρέψει στην πλακέτα να ολοκληρώσει περισσότερες λειτουργίες, συνήθως σε υψηλότερες ταχύτητες και ελαφρύτερο βάρος από ό, τι θα επέτρεπε ένας πίνακας διαμπερούς οπής.

Τα PCB διπλής όψης χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές που απαιτούν ένα ενδιάμεσο επίπεδο πολυπλοκότητας κυκλώματος, όπως βιομηχανικά χειριστήρια, τροφοδοτικά, όργανα, συστήματα HVAC, φωτισμός LED, ταμπλό αυτοκινήτων, ενισχυτές και μηχανήματα αυτόματης πώλησης.

<<Επιστροφή στην ενότητα "Διαφορετικοί τύποι PCB"

3. Πολυεπίπεδη PCB
Τα PCB πολλαπλών επιπέδων έχουν πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων, οι οποίες αποτελούνται από περισσότερα από δύο στρώματα χαλκού, όπως 4L, 6L, 8L, κ.λπ. Διάφορα στρώματα πλακέτας υποστρώματος και μονωτικά υλικά διαχωρίζουν τα στρώματα σε PCB πολλαπλών στρώσεων. Τα PCB είναι μικρού μεγέθους και προσφέρουν οφέλη βάρους και χώρου. 

* Διάγραμμα PCB πολλαπλών επιπέδων

Μερικά πλεονεκτήματα που προσφέρονται από πολυεπίπεδη PCB είναι:
● Τα PCB πολλαπλών επιπέδων προσφέρουν υψηλό επίπεδο ευελιξίας σχεδιασμού.
● Αυτά τα PCB παίζουν σημαντικό ρόλο στα κυκλώματα υψηλής ταχύτητας. Παρέχουν περισσότερο χώρο για σχέδια αγωγών και ισχύ.

<<Επιστροφή στην ενότητα "Διαφορετικοί τύποι PCB"

4. Ευέλικτα PCB
Τα εύκαμπτα PCB κατασκευάζονται σε εύκαμπτο βασικό υλικό. Αυτά τα PCB διατίθενται σε μορφές μονής όψης, διπλής όψης και πολλαπλών επιπέδων. Αυτό βοηθά στη μείωση της πολυπλοκότητας στη διάταξη της συσκευής. Σε αντίθεση με τα άκαμπτα PCB, τα οποία χρησιμοποιούν αμετάβλητα υλικά όπως υαλοβάμβακα, οι εύκαμπτες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων είναι κατασκευασμένες από υλικά που μπορούν να κάμπτονται και να κινούνται, όπως το πλαστικό. Όπως τα άκαμπτα PCB, τα εύκαμπτα PCB διατίθενται σε μονές, διπλές ή πολλαπλές στρώσεις. Καθώς πρέπει να εκτυπωθούν σε εύκαμπτο υλικό, το εύκαμπτο PCB κοστίζει περισσότερο για την κατασκευή.

* Ευέλικτο διάγραμμα PCB

Ωστόσο, τα εύκαμπτα PCB προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα έναντι των άκαμπτων PCB. Το πιο σημαντικό από αυτά τα πλεονεκτήματα είναι το γεγονός ότι είναι ευέλικτα. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να διπλωθούν πάνω από τις άκρες και να τυλιχτούν γύρω από τις γωνίες. Η ευελιξία τους μπορεί να οδηγήσει σε εξοικονόμηση κόστους και βάρους, δεδομένου ότι ένα μόνο εύκαμπτο PCB μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κάλυψη περιοχών που ενδέχεται να λαμβάνουν πολλαπλά άκαμπτα PCB.

Τα ευέλικτα PCB μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε περιοχές που ενδέχεται να υπόκεινται σε περιβαλλοντικούς κινδύνους. Για να το κάνουν αυτό, είναι απλά κατασκευασμένα με υλικά που μπορεί να είναι αδιάβροχα, ανθεκτικά σε κραδασμούς, ανθεκτικά στη διάβρωση ή ανθεκτικά σε λάδια υψηλής θερμοκρασίας - μια επιλογή που μπορεί να μην έχουν τα παραδοσιακά άκαμπτα PCB.

Μερικά πλεονεκτήματα που προσφέρονται από αυτά τα PCB είναι:
● Τα ευέλικτα PCB βοηθούν στη μείωση του μεγέθους της πλακέτας, γεγονός που τα καθιστά ιδανικά για διάφορες εφαρμογές όπου απαιτείται υψηλή πυκνότητα ιχνών σήματος.
● Αυτά τα PCB έχουν σχεδιαστεί για συνθήκες εργασίας, όπου η θερμοκρασία και η πυκνότητα αποτελούν το κύριο μέλημα.

Τα ευέλικτα PCB μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε περιοχές που ενδέχεται να υπόκεινται σε περιβαλλοντικούς κινδύνους. Για να το κάνουν αυτό, είναι απλά κατασκευασμένα με υλικά που μπορεί να είναι αδιάβροχα, ανθεκτικά σε κραδασμούς, ανθεκτικά στη διάβρωση ή ανθεκτικά σε λάδια υψηλής θερμοκρασίας - μια επιλογή που μπορεί να μην έχουν τα παραδοσιακά άκαμπτα PCB.

<<Επιστροφή στην ενότητα "Διαφορετικοί τύποι PCB"

5. Άκαμπτα PCB
Τα άκαμπτα PCB αναφέρονται σε αυτούς τους τύπους PCB των οποίων το βασικό υλικό είναι κατασκευασμένο από στερεό υλικό και δεν μπορεί να λυγίσει. Τα άκαμπτα PCB είναι κατασκευασμένα από ένα στερεό υλικό υποστρώματος που αποτρέπει την περιστροφή της σανίδας. Ίσως το πιο κοινό παράδειγμα ενός άκαμπτου PCB είναι μια μητρική πλακέτα υπολογιστή. Η μητρική πλακέτα είναι ένα πολυστρωματικό PCB που έχει σχεδιαστεί για να εκχωρεί ηλεκτρική ενέργεια από την τροφοδοσία ρεύματος, ενώ ταυτόχρονα επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ όλων των πολλών τμημάτων του υπολογιστή, όπως CPU, GPU και RAM.

*Τα άκαμπτα PCB μπορούν να είναι οτιδήποτε από ένα απλό PCB ενός στρώματος έως και ένα PCB πολλαπλών στρώσεων οκτώ ή δέκα στρώσεων

Τα άκαμπτα PCB αποτελούν ίσως τον μεγαλύτερο αριθμό PCB που έχουν κατασκευαστεί. Αυτά τα PCB χρησιμοποιούνται οπουδήποτε που υπάρχει ανάγκη να δημιουργηθεί το ίδιο το PCB σε ένα σχήμα και να παραμείνει έτσι για το υπόλοιπο της διάρκειας ζωής της συσκευής. Τα άκαμπτα PCB μπορούν να είναι οτιδήποτε από ένα απλό PCB ενός στρώματος έως και ένα PCB πολλαπλών στρώσεων οκτώ ή δέκα στρώσεων.

Όλα τα άκαμπτα PCB έχουν κατασκευές ενός στρώματος, διπλού στρώματος ή πολλών στρώσεων, οπότε όλοι μοιράζονται τις ίδιες εφαρμογές.

● Αυτά τα PCB είναι συμπαγή, γεγονός που εξασφαλίζει τη δημιουργία μιας ποικιλίας σύνθετων κυκλωμάτων γύρω από αυτά.

● Τα άκαμπτα PCB προσφέρουν εύκολη επισκευή και συντήρηση, καθώς όλα τα εξαρτήματα έχουν σαφή σήμανση. Επίσης, οι διαδρομές σήματος είναι καλά οργανωμένες.

<<Επιστροφή στην ενότητα "Διαφορετικοί τύποι PCB"

6. Άκαμπτα Flex PCB
Τα άκαμπτα ευέλικτα PCB είναι ένας συνδυασμός άκαμπτων και εύκαμπτων κυκλωμάτων. Περιλαμβάνουν πολλαπλά στρώματα εύκαμπτων κυκλωμάτων συνδεδεμένων σε περισσότερες από μία άκαμπτες πλακέτες.

* Διάγραμμα Flex-rigid PCB

Μερικά πλεονεκτήματα που προσφέρονται από αυτά τα PCB είναι:
● Αυτά τα PCB είναι κατασκευασμένα με ακρίβεια. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται σε διάφορες ιατρικές και στρατιωτικές εφαρμογές.
● Όντας ελαφρύ, αυτά τα PCB προσφέρουν 60% του βάρους και εξοικονόμηση χώρου.

Τα Flex-rigid PCBs απαντώνται συχνότερα σε εφαρμογές όπου ο χώρος ή το βάρος αποτελούν βασικές ανησυχίες, όπως κινητά τηλέφωνα, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, βηματοδότες και αυτοκίνητα.

<<Επιστροφή στην ενότητα "Διαφορετικοί τύποι PCB"

7. PCB υψηλής συχνότητας
Τα PCB υψηλής συχνότητας χρησιμοποιούνται στο εύρος συχνοτήτων 500MHz - 2GHz. Αυτά τα PCB χρησιμοποιούνται σε διάφορες κρίσιμες εφαρμογές, όπως συστήματα επικοινωνίας, PCB μικροκυμάτων, PCB microstrip κ.λπ.

Τα υλικά PCB υψηλής συχνότητας περιλαμβάνουν συχνά ενισχυμένο με γυαλί εποξειδικό έλασμα FR4, ρητίνη πολυφαινυλενίου (PPO) και Teflon. Το Teflon είναι μια από τις πιο ακριβές διαθέσιμες επιλογές λόγω της μικρής και σταθερής διηλεκτρικής σταθεράς, μικρών ποσοτήτων διηλεκτρικής απώλειας και της συνολικής χαμηλής απορρόφησης νερού.

* Τα PCB υψηλής συχνότητας είναι πίνακες citcuit που έχουν σχεδιαστεί για τη μετάδοση σημάτων μέσω ενός giaghertz

Πολλές πτυχές πρέπει να ληφθούν υπόψη όταν επιλέγετε μια πλακέτα PCB υψηλής συχνότητας και τον αντίστοιχο τύπο συνδέσμου PCB, όπως διηλεκτρική σταθερά (DK), διασκεδασμό, απώλεια και διηλεκτρικό πάχος.

Το πιο σημαντικό από αυτά είναι το Dk του εν λόγω υλικού. Τα υλικά με μεγάλη πιθανότητα αλλαγής της διηλεκτρικής σταθεράς συχνά έχουν αλλαγές στην αντίσταση, οι οποίες μπορούν να διαταράξουν τις αρμονικές που συνθέτουν ένα ψηφιακό σήμα και να προκαλέσουν συνολική απώλεια της ακεραιότητας του ψηφιακού σήματος - ένα από τα πράγματα που έχουν σχεδιαστεί τα PCB υψηλής συχνότητας αποτρέψει.

Άλλα πράγματα που πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την επιλογή των πλακέτων και των τύπων σύνδεσης PC για χρήση κατά το σχεδιασμό PCB υψηλής συχνότητας είναι:

● Διηλεκτρική απώλεια (DF), η οποία επηρεάζει την ποιότητα της μετάδοσης σήματος. Μια μικρότερη ποσότητα διηλεκτρικής απώλειας θα μπορούσε να κάνει μια μικρή ποσότητα σπατάλης σήματος.
● Θερμική διαστολή. Εάν οι ρυθμοί θερμικής διαστολής των υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του PCB, όπως το φύλλο χαλκού, δεν είναι οι ίδιοι, τότε τα υλικά θα μπορούσαν να διαχωριστούν το ένα από το άλλο λόγω αλλαγών στη θερμοκρασία.
● Απορρόφηση νερού. Υψηλές ποσότητες πρόσληψης νερού θα επηρεάσουν τη διηλεκτρική σταθερά και τη διηλεκτρική απώλεια PCB, ειδικά εάν χρησιμοποιείται σε βρεγμένα περιβάλλοντα.
● Άλλες αντιστάσεις. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή PCB υψηλής συχνότητας πρέπει να έχουν υψηλή βαθμολογία για αντοχή στη θερμότητα, αντοχή σε κρούση και αντοχή σε επικίνδυνα χημικά, όπως απαιτείται.

Η FMUSER είναι ειδικός στην κατασκευή PCB υψηλής συχνότητας, παρέχουμε όχι μόνο PCB προϋπολογισμού, αλλά και διαδικτυακή υποστήριξη για το σχεδιασμό PCB σας, επικοινωνηστε μαζί μας Για περισσότερες πληροφορίες!

<<Επιστροφή στην ενότητα "Διαφορετικοί τύποι PCB"

8. PCB που υποστηρίζονται από αλουμίνιο
Αυτά τα PCB χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές υψηλής ισχύος, καθώς η κατασκευή αλουμινίου βοηθά στην απαγωγή θερμότητας. Τα PCB που υποστηρίζονται από αλουμίνιο είναι γνωστό ότι προσφέρουν υψηλό επίπεδο ακαμψίας και χαμηλό επίπεδο θερμικής διαστολής, γεγονός που τα καθιστά ιδανικά για εφαρμογές με υψηλή μηχανική ανοχή. 

* Διάγραμμα PCB αλουμινίου

Μερικά πλεονεκτήματα που προσφέρονται από αυτά τα PCB είναι:

▲ Χαμηλό κόστος. Το αλουμίνιο είναι ένα από τα πιο άφθονα μέταλλα στη Γη, που αποτελεί το 8.23% του βάρους του πλανήτη. Το αλουμίνιο είναι εύκολο και φθηνό στο ορυχείο, το οποίο βοηθά στη μείωση των δαπανών κατά τη διαδικασία κατασκευής. Έτσι, τα δομικά προϊόντα με αλουμίνιο είναι λιγότερο ακριβά.
▲ Φιλικό προς το περιβάλλον. Το αλουμίνιο είναι μη τοξικό και εύκολα ανακυκλώσιμο. Λόγω της ευκολίας συναρμολόγησης, η κατασκευή πλακέτων τυπωμένων κυκλωμάτων από αλουμίνιο είναι επίσης ένας καλός τρόπος εξοικονόμησης ενέργειας.
▲ Απαγωγή θερμότητας. Το αλουμίνιο είναι ένα από τα καλύτερα διαθέσιμα υλικά για την απομάκρυνση της θερμότητας μακριά από κρίσιμα συστατικά των κυκλωμάτων. Αντί να διαχέει τη θερμότητα στο υπόλοιπο του σκάφους, μεταφέρει τη θερμότητα έξω στον αέρα. Το αλουμίνιο PCB ψύχεται γρηγορότερα από ένα αντίστοιχο μέγεθος χαλκού PCB.
▲ Ανθεκτικότητα υλικού. Το αλουμίνιο είναι πολύ πιο ανθεκτικό από υλικά όπως υαλοβάμβακα ή κεραμικά, ειδικά για δοκιμές πτώσης. Η χρήση πιο ανθεκτικών βασικών υλικών συμβάλλει στη μείωση των ζημιών κατά την κατασκευή, την αποστολή και την εγκατάσταση.

Όλα αυτά τα πλεονεκτήματα καθιστούν το αλουμίνιο PCB μια εξαιρετική επιλογή για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή απόδοση ισχύος σε πολύ στενές ανοχές, όπως φανάρια, φωτισμό αυτοκινήτου, τροφοδοτικά, ελεγκτές κινητήρα και κυκλώματα υψηλού ρεύματος.

Εκτός από LED και τροφοδοτικά. Τα PCB που υποστηρίζονται από αλουμίνιο μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλό βαθμό μηχανικής σταθερότητας ή όπου το PCB ενδέχεται να υπόκειται σε υψηλά επίπεδα μηχανικής καταπόνησης. Υποβάλλονται λιγότερο σε θερμική διαστολή από μια σανίδα από υαλοβάμβακα, πράγμα που σημαίνει ότι τα άλλα υλικά στο ταμπλό, όπως το φύλλο χαλκού και η μόνωση, θα είναι λιγότερο πιθανό να ξεφλουδίσουν, παρατείνοντας περαιτέρω τη διάρκεια ζωής του προϊόντος.

<<Επιστροφή στην ενότητα "Διαφορετικοί τύποι PCB"

▲ΠΊΣΩ▲

Βιομηχανία τυπωμένων κυκλωμάτων το 2021

Η παγκόσμια αγορά PCB μπορεί να κατατμηθεί με βάση τον τύπο προϊόντος σε flex (εύκαμπτο FPCB και rigid-flex PCB), υπόστρωμα IC, διασύνδεση υψηλής πυκνότητας (HDI) και άλλα. Με βάση τον τύπο πλαστικοποίησης PCB, η αγορά μπορεί να χωριστεί σε PR4, High Tg Epoxy και Polyimide. Η αγορά μπορεί να χωριστεί με βάση τις εφαρμογές σε καταναλωτικά ηλεκτρονικά είδη, αυτοκίνητα, ιατρικά, βιομηχανικά και στρατιωτικά / αεροδιαστημικά κ.λπ.

Η ανάπτυξη της αγοράς PCB κατά την ιστορική περίοδο υποστηρίχθηκε από διάφορους παράγοντες, όπως η ακμάζουσα αγορά ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης, η ανάπτυξη στη βιομηχανία συσκευών υγειονομικής περίθαλψης, η αυξημένη ανάγκη για PCB διπλής όψης, μια αύξηση της ζήτησης για χαρακτηριστικά υψηλής τεχνολογίας στην αυτοκινητοβιομηχανία και αύξηση του διαθέσιμου εισοδήματος. Η αγορά αντιμετωπίζει επίσης ορισμένες προκλήσεις, όπως αυστηρούς ελέγχους της αλυσίδας εφοδιασμού και κλίση προς τα εξαρτήματα COTS.

Η αγορά Printed Circuit Board αναμένεται να καταγράψει CAGR 1.53% κατά τη διάρκεια της περιόδου πρόβλεψης (2021 - 2026) και εκτιμήθηκε σε 58.91 δισεκατομμύρια δολάρια το 2020 και εκτιμάται ότι θα ανέρχεται σε 75.72 δισεκατομμύρια USD έως το 2026 κατά την περίοδο 2021- 2026. Η αγορά γνώρισε ραγδαία ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια, κυρίως λόγω της συνεχούς ανάπτυξης των καταναλωτικών ηλεκτρονικών συσκευών και της αυξανόμενης ζήτησης για PCB σε όλα τα ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά μηχανήματα.

Η υιοθέτηση PCB σε συνδεδεμένα οχήματα επιτάχυνε επίσης την αγορά PCB. Πρόκειται για οχήματα που είναι πλήρως εξοπλισμένα με ενσύρματες και ασύρματες τεχνολογίες, οι οποίες καθιστούν δυνατή την εύκολη σύνδεση των οχημάτων σε υπολογιστικές συσκευές, όπως smartphone. Με τέτοια τεχνολογία, οι οδηγοί μπορούν να ξεκλειδώσουν τα οχήματά τους, να ξεκινήσουν τα συστήματα ελέγχου του κλίματος από απόσταση, να ελέγξουν την κατάσταση της μπαταρίας των ηλεκτρικών αυτοκινήτων τους και να παρακολουθούν τα αυτοκίνητά τους χρησιμοποιώντας smartphone.

Ο πολλαπλασιασμός της τεχνολογίας 5G, το τυπωμένο τρισδιάστατο PCB, άλλες καινοτομίες όπως το βιοαποικοδομήσιμο PCB και η άνοδος στη χρήση του PCB σε φορητές τεχνολογίες και οι δραστηριότητες συγχωνεύσεων και εξαγορών (M&A) είναι μερικές από τις τελευταίες τάσεις που υπάρχουν στην αγορά.

Επιπλέον, η ζήτηση για ηλεκτρονικές συσκευές, όπως smartphones, smartwatches και άλλες συσκευές, ενίσχυσε επίσης την ανάπτυξη της αγοράς. Για παράδειγμα, Σύμφωνα με τη μελέτη πωλήσεων και προβλέψεων τεχνολογίας καταναλωτών των ΗΠΑ, η οποία διεξήχθη από την Ένωση Τεχνολογίας Καταναλωτών (CTA), τα έσοδα που προέκυψαν από τα smartphone εκτιμήθηκαν σε 79.1 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και 77.5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2018 και το 2019, αντίστοιχα.

Η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει αποδειχθεί αναπόσπαστο μέρος μιας από τις μεγάλες καινοτομίες PCB. Τα ηλεκτρονικά τυπωμένα 3D ή 3D PE αναμένεται να φέρουν επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο σχεδιάζονται τα ηλεκτρικά συστήματα στο μέλλον. Αυτά τα συστήματα δημιουργούν τρισδιάστατα κυκλώματα εκτυπώνοντας ένα στρώμα αντικειμένου υποστρώματος ανά στρώμα και στη συνέχεια προσθέτοντας ένα υγρό μελάνι πάνω από αυτό που περιέχει ηλεκτρονικές λειτουργίες. Στη συνέχεια, μπορούν να προστεθούν τεχνολογίες mount-mount για τη δημιουργία του τελικού συστήματος. Το 3D PE μπορεί ενδεχομένως να προσφέρει τεράστια τεχνικά και κατασκευαστικά οφέλη τόσο για τις εταιρείες κατασκευής κυκλωμάτων όσο και για τους πελάτες τους, ειδικά σε σύγκριση με τα παραδοσιακά 3D PCB.

Με το ξέσπασμα του COVID-19, η παραγωγή πλακέτων τυπωμένων κυκλωμάτων επηρεάστηκε από περιορισμούς και καθυστερήσεις στην περιοχή Ασίας-Ειρηνικού, ειδικά στην Κίνα, κατά τους μήνες Ιανουάριο και Φεβρουάριο. Οι εταιρείες δεν έχουν πραγματοποιήσει σημαντικές αλλαγές στην παραγωγική τους ικανότητα, αλλά η ασθενής ζήτηση στην Κίνα παρουσιάζει ορισμένα ζητήματα αλυσίδας εφοδιασμού. Η έκθεση της Ένωσης Ημιαγωγών Βιομηχανίας (SIA), τον Φεβρουάριο, ανέφερε πιθανές μακροπρόθεσμες επιχειρηματικές επιπτώσεις εκτός της Κίνας που σχετίζονται με το COVID-19. Η επίδραση της μειωμένης ζήτησης θα μπορούσε να αντικατοπτρίζεται στα έσοδα του 2ου τριμήνου των εταιρειών.

Η ανάπτυξη της αγοράς PCB συνδέεται στενά με την παγκόσμια οικονομία και τη δομική τεχνολογία, όπως smartphones, 4G / 5G και κέντρα δεδομένων. Η πτώση στην αγορά το 2020 αναμένεται λόγω του αντίκτυπου του Covid-19. Η πανδημία έβαλε τα φρένα στην κατασκευή ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης, smartphone και αυτοκινήτων και έτσι μείωσε τη ζήτηση για PCB. Η αγορά θα επιδείξει σταδιακή ανάκαμψη λόγω της επανέναρξης των κατασκευαστικών δραστηριοτήτων για να δώσει σφυγμό στην παγκόσμια οικονομία.

Τι είναι κατασκευασμένο από πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος;

Το PCB είναι γενικά κατασκευασμένο από τέσσερα στρώματα υλικού που συνδέονται μεταξύ τους με θερμότητα, πίεση και άλλες μεθόδους. Τέσσερα στρώματα ενός PCB αποτελούνται από υπόστρωμα, χαλκό, συγκολλητική μάσκα και μεταξοτυπία.

Κάθε πλακέτα θα είναι διαφορετική, αλλά θα μοιράζεται ως επί το πλείστον μερικά από τα στοιχεία, εδώ είναι μερικά από τα πιο κοινά υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή πλακέτων τυπωμένων κυκλωμάτων:

Τα έξι βασικά στοιχεία μιας τυπικής πλακέτας τυπωμένων κυκλωμάτων είναι:

● Το στρώμα πυρήνα - περιέχει εποξική ρητίνη ενισχυμένη με ίνες γυαλιού
● Ένα αγώγιμο στρώμα - περιέχει ίχνη και τακάκια για τη σύνθεση του κυκλώματος (συνήθως με χαλκό, χρυσό, ασήμι)
● Στρώμα μάσκας κόλλησης - λεπτό μελάνι πολυμερούς
● Επικάλυψη μεταξοτυπίας - ειδικό μελάνι που δείχνει τις αναφορές των συστατικών
● Συγκόλληση κασσίτερου - χρησιμοποιείται για τη σύνδεση εξαρτημάτων σε διαμπερείς οπές ή επιφανειακά επιθέματα

Προπρέγκ
Το Prepreg είναι ένα λεπτό γυάλινο ύφασμα που επικαλύπτεται με ρητίνη και στεγνώνει, σε ειδικά μηχανήματα που ονομάζονται επεξεργαστές prepreg. Το γυαλί είναι το μηχανικό υπόστρωμα που συγκρατεί τη ρητίνη στη θέση του. Η ρητίνη - συνήθως FR4 εποξυ, πολυϊμίδιο, Teflon και άλλα - ξεκινά ως υγρό που επικαλύπτεται πάνω στο ύφασμα. Καθώς το prepreg κινείται μέσω του θεραπευτή, μπαίνει σε ένα τμήμα φούρνου και αρχίζει να στεγνώνει. Μόλις βγει από το θεραπευτή, είναι στεγνό στην αφή.

Όταν το prepreg εκτίθεται σε υψηλότερες θερμοκρασίες, συνήθως πάνω από 300º Fahrenheit, η ρητίνη αρχίζει να μαλακώνει και να λιώνει. Μόλις λιώσει η ρητίνη στο prepreg, φτάνει σε ένα σημείο (που ονομάζεται θερμοσκληρυνόμενο) όπου στη συνέχεια σκληραίνει ξανά για να γίνει άκαμπτο και πολύ, πολύ δυνατό. Παρά την αντοχή αυτή, το prepreg και το laminate τείνουν να είναι πολύ ελαφριά. Προετοιμασία φύλλων, ή υαλοβάμβακα, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πολλών αντικειμένων - από βάρκες έως γκολφ κλαμπ, αεροσκάφη και λεπίδες ανεμογεννητριών. Αλλά είναι επίσης κρίσιμο στην κατασκευή PCB. Τα φύλλα προετοιμασίας είναι αυτά που χρησιμοποιούμε για να κολλήσουμε το PCB μαζί και είναι επίσης αυτά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του δεύτερου συστατικού ενός πλαστικού πλαστικού PCB.

* Στοίβα PCB-διάγραμμα πλάγιας όψης

Laminate
Τα ελασματοποιημένα φύλλα, που μερικές φορές ονομάζονται ελασματοποιημένα φύλλα χαλκού, δημιουργούνται με σκλήρυνση σε υψηλές θερμοκρασίες και στρώματα πίεσης από ύφασμα με θερμοσκληρυνόμενη ρητίνη. Αυτή η διαδικασία σχηματίζει το ομοιόμορφο πάχος που είναι απαραίτητο για το PCB. Μόλις σκληρυνθεί η ρητίνη, τα φύλλα πλαστικού PCB είναι σαν πλαστικό σύνθετο υλικό, με φύλλα από χαλκό φύλλο και στις δύο πλευρές, εάν η σανίδα σας έχει υψηλό αριθμό στρωμάτων, τότε το έλασμα πρέπει να αποτελείται από υφασμένο γυαλί για διαστατική σταθερότητα. 

PCB συμβατό με RoHS
Τα συμβατά με RoHS PCB είναι εκείνα που ακολουθούν τον περιορισμό επικίνδυνων ουσιών από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Η απαγόρευση αφορά τη χρήση μολύβδου και άλλων βαρέων μετάλλων σε καταναλωτικά προϊόντα. Κάθε μέρος του πίνακα πρέπει να είναι απαλλαγμένο από μόλυβδο, υδράργυρο, κάδμιο και άλλα βαρέα μέταλλα.

Μάσκα ύλης συγκολλήσεως
Το Soldermask είναι το πράσινο εποξειδικό επίχρισμα που καλύπτει τα κυκλώματα στα εξωτερικά στρώματα της σανίδας. Τα εσωτερικά κυκλώματα είναι θαμμένα στα στρώματα του prepreg, επομένως δεν χρειάζεται να προστατεύονται. Αλλά τα εξωτερικά στρώματα, αν παραμείνουν απροστάτευτα, θα οξειδωθούν και θα διαβρωθούν με την πάροδο του χρόνου. Η Soldermask παρέχει αυτή την προστασία στους αγωγούς στο εξωτερικό του PCB.

Ονοματολογία - Μεταξοτυπία
Ονοματολογία, ή μερικές φορές ονομάζεται μεταξοτυπία, είναι τα λευκά γράμματα που βλέπετε πάνω από το επίστρωμα μάσκας κολλητή σε ένα PCB. Η μεταξοτυπία είναι συνήθως το τελικό στρώμα του πίνακα, το οποίο επιτρέπει στον κατασκευαστή PCB να γράφει ετικέτες στις σημαντικές περιοχές του πίνακα. Είναι μια ειδική μελάνη που δείχνει τα σύμβολα και τις αναφορές συστατικών για τις θέσεις των συστατικών κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης. Ονοματολογία είναι τα γράμματα που δείχνουν πού κάθε στοιχείο πηγαίνει στον πίνακα και μερικές φορές παρέχει επίσης προσανατολισμό των στοιχείων. 

Τόσο οι μάσκες συγκόλλησης όσο και η ονοματολογία είναι συνήθως πράσινες και λευκές, αν και μπορεί να δείτε άλλα χρώματα όπως κόκκινο, κίτρινο, γκρι και μαύρο, αυτά είναι τα πιο δημοφιλή.

Το Soldermask προστατεύει όλα τα κυκλώματα στα εξωτερικά στρώματα του PCB, όπου δεν σκοπεύουμε να συνδέσουμε εξαρτήματα. Αλλά πρέπει επίσης να προστατεύσουμε τις εκτεθειμένες τρύπες και τα μαξιλάρια χαλκού όπου σκοπεύουμε να συγκολλήσουμε και να τοποθετήσουμε τα εξαρτήματα. Για την προστασία αυτών των περιοχών και για την παροχή καλής συγκόλλησης φινιρίσματος, συνήθως χρησιμοποιούμε μεταλλικές επικαλύψεις, όπως νικέλιο, χρυσό, κολλητήρι / μόλυβδο, ασήμι και άλλα τελικά φινιρίσματα που έχουν σχεδιαστεί μόνο για κατασκευαστές PCB.

▲ΠΊΣΩ▲

Τα πιο δημοφιλή κατασκευασμένα υλικά κατασκευασμένα από PCB

Οι σχεδιαστές PCB αντιμετωπίζουν πολλά χαρακτηριστικά απόδοσης όταν εξετάζουν την επιλογή υλικών για το σχεδιασμό τους. Μερικές από τις πιο δημοφιλείς εκτιμήσεις είναι:

Διηλεκτρική σταθερά - βασικός δείκτης ηλεκτρικής απόδοσης
Καθυστέρηση φλόγας - κρίσιμο για τα προσόντα UL (βλ. Παραπάνω)
Υψηλότερες θερμοκρασίες μετάβασης γυαλιού (Tg) - για να αντέξει την επεξεργασία συναρμολόγησης υψηλότερης θερμοκρασίας
Μειωμένοι παράγοντες απώλειας - σημαντικό σε εφαρμογές υψηλής ταχύτητας, όπου εκτιμάται η ταχύτητα σήματος
Μηχανική δύναμη συμπεριλαμβανομένων διάτμησης, εφελκυσμού και άλλων μηχανικών χαρακτηριστικών που ενδέχεται να απαιτούνται από το PCB όταν τίθεται σε λειτουργία
Θερμική απόδοση - ένα σημαντικό ζήτημα σε αυξημένα περιβάλλοντα υπηρεσιών
Διαστασιακή σταθερότητα - ή πόσο κινείται το υλικό και πόσο σταθερά κινείται, κατά την κατασκευή, θερμικούς κύκλους ή έκθεση σε υγρασία

Εδώ είναι μερικά από τα πιο δημοφιλή υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή τυπωμένων κυκλωμάτων:

Το υπόστρωμα: εποξειδικό πολυστρωματικό υλικό FR4 και prepreg - fiberglass
Το FR4 είναι το πιο δημοφιλές υλικό υποστρώματος PCB στον κόσμο. Η ονομασία «FR4» περιγράφει μια κατηγορία υλικών που πληρούν ορισμένες απαιτήσεις που ορίζονται από τα πρότυπα NEMA LI 1-1998. Τα υλικά FR4 έχουν καλά θερμικά, ηλεκτρικά και μηχανικά χαρακτηριστικά, καθώς και ευνοϊκή αναλογία αντοχής προς βάρος που τα καθιστά ιδανικά για τις περισσότερες ηλεκτρονικές εφαρμογές. Τα φύλλα FR4 και το prepreg είναι κατασκευασμένα από γυάλινο ύφασμα, εποξική ρητίνη, και συνήθως είναι τα υλικά PCB χαμηλότερου κόστους. Μπορεί επίσης να κατασκευαστεί από εύκαμπτα υλικά που μερικές φορές μπορούν επίσης να τεντωθούν. 

Είναι ιδιαίτερα δημοφιλές για PCB με μετρήσεις χαμηλότερων επιπέδων - μονής, διπλής όψης σε πολυεπίπεδες κατασκευές γενικά μικρότερες από 14 στρώσεις. Επιπλέον, η βασική εποξική ρητίνη μπορεί να αναμιχθεί με πρόσθετα που μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά τη θερμική απόδοση, την ηλεκτρική απόδοση και την επιβίωση / βαθμολογία φλόγας UL - βελτιώνοντας σημαντικά την ικανότητά της να χρησιμοποιείται σε μετρήσεις υψηλότερης στιβάδας δημιουργεί υψηλότερες εφαρμογές θερμικής καταπόνησης και μεγαλύτερη ηλεκτρική απόδοση με χαμηλότερο κόστος για σχέδια κυκλώματος υψηλής ταχύτητας. Τα πολυστρωματικά φύλλα FR4 και τα prepreg είναι πολύ ευπροσάρμοστα, προσαρμόσιμα με ευρέως αποδεκτές τεχνικές κατασκευής με προβλέψιμες αποδόσεις.

Πολυαμίδια πολυστρωματικά και προπρέγρ
Τα ελασματοποιημένα πολυϊμίδια προσφέρουν υψηλότερη απόδοση θερμοκρασίας από τα υλικά FR4, καθώς και ελαφρά βελτίωση στις ιδιότητες ηλεκτρικής απόδοσης. Τα υλικά πολυϊμιδίων κοστίζουν περισσότερο από το FR4 αλλά προσφέρουν βελτιωμένη επιβίωση σε σκληρά και υψηλότερα περιβάλλοντα θερμοκρασίας. Είναι επίσης πιο σταθερές κατά τη διάρκεια του θερμικού κύκλου, με λιγότερα χαρακτηριστικά διαστολής, καθιστώντας τα κατάλληλα για κατασκευές με υψηλότερο επίπεδο.

Τεμάχια Teflon (PTFE) και στρώματα συγκόλλησης
Τα ελασματοποιημένα τεφλόν και τα υλικά συγκόλλησης προσφέρουν εξαιρετικές ηλεκτρικές ιδιότητες, καθιστώντας τα ιδανικά για εφαρμογές κυκλώματος υψηλής ταχύτητας. Τα υλικά τεφλόν είναι πιο ακριβά από το πολυϊμίδιο, αλλά παρέχουν στους σχεδιαστές τις δυνατότητες υψηλής ταχύτητας που χρειάζονται. Τα υλικά τεφλόν μπορούν να επικαλυφθούν σε γυάλινο ύφασμα, αλλά μπορούν επίσης να κατασκευαστούν ως μη υποστηριζόμενη μεμβράνη, ή με ειδικά πληρωτικά και πρόσθετα για τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων. Κατασκευή PCB Teflon συχνά απαιτεί ένα μοναδικά εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό, εξειδικευμένο εξοπλισμό και επεξεργασία και μια πρόβλεψη για χαμηλότερες παραγωγικές αποδόσεις.

Εύκαμπτα φύλλα
Τα εύκαμπτα ελασματοποιημένα φύλλα είναι λεπτά και παρέχουν τη δυνατότητα αναδίπλωσης του ηλεκτρονικού σχεδιασμού, χωρίς απώλεια ηλεκτρικής συνέχειας. Δεν έχουν γυάλινο ύφασμα για υποστήριξη, αλλά είναι κατασκευασμένα σε πλαστική μεμβράνη. Είναι εξίσου αποτελεσματικά διπλωμένα σε μια συσκευή για εφάπαξ εγκατάσταση για την εφαρμογή, όπως και σε δυναμική κάμψη, όπου τα κυκλώματα θα διπλώνονται συνεχώς για τη διάρκεια ζωής της συσκευής. Τα εύκαμπτα ελασματοποιημένα υλικά μπορούν να κατασκευαστούν από υλικά υψηλότερης θερμοκρασίας, όπως πολυϊμίδιο και LCP (πολυμερές υγρών κρυστάλλων), ή υλικά πολύ χαμηλού κόστους όπως πολυεστέρας και ΡΕΝ. Επειδή τα εύκαμπτα πολυστρωματικά φύλλα είναι τόσο λεπτά, τα κατασκευαστικά εύκαμπτα κυκλώματα μπορούν επίσης να απαιτούν ένα μοναδικά εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό, εξειδικευμένο εξοπλισμό και επεξεργασία και μια πρόβλεψη για χαμηλότερες παραγωγικές αποδόσεις.

Άλλα

Υπάρχουν πολλά άλλα ελασματοποιημένα υλικά και υλικά συγκόλλησης στην αγορά, συμπεριλαμβανομένων των BT, κυανικού εστέρα, κεραμικών και συστημάτων ανάμιξης που συνδυάζουν ρητίνες για να αποκτήσουν ξεχωριστά χαρακτηριστικά ηλεκτρικής ή / και μηχανικής απόδοσης. Επειδή οι όγκοι είναι πολύ χαμηλότεροι από το FR4 και η κατασκευή μπορεί να είναι πολύ πιο δύσκολη, συνήθως θεωρούνται ακριβές εναλλακτικές λύσεις για τα σχέδια PCB.

Η διαδικασία συναρμολόγησης της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος είναι μια πολύπλοκη που περιλαμβάνει αλληλεπίδραση με πολλά μικρά εξαρτήματα και λεπτομερή γνώση των λειτουργιών και της τοποθέτησης κάθε εξαρτήματος. Μια πλακέτα κυκλώματος δεν θα λειτουργεί χωρίς τα ηλεκτρικά εξαρτήματά της. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται διαφορετικά εξαρτήματα ανάλογα με τη συσκευή ή το προϊόν για το οποίο προορίζεται. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να έχουμε μια εις βάθος κατανόηση των διαφόρων εξαρτημάτων που εισέρχονται στο συγκρότημα πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

▲ΠΊΣΩ▲

Εξαρτήματα τυπωμένων κυκλωμάτων και πώς λειτουργούν
Τα ακόλουθα 13 κοινά εξαρτήματα χρησιμοποιούνται στις περισσότερες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων:

● Αντιστάσεις
● Τρανζίστορ
● Πυκνωτές
● Inductors
● Δίοδοι
● transformers
● Ολοκληρωμένα κυκλώματα
● Κρυστάλλινοι ταλαντωτές
● Ποτενσιόμετρα
● SCR (Διορθωτής πυριτίου ελεγχόμενος)
● Αισθητήρες
● Διακόπτες / ρελέ
● μπαταρίες

1. Αντιστάσεις - Έλεγχος ενέργειας 
Οι αντιστάσεις είναι ένα από τα συνηθέστερα χρησιμοποιούμενα συστατικά στα PCB και είναι πιθανώς τα πιο απλά κατανοητά. Η λειτουργία τους είναι να αντιστέκονται στη ροή του ρεύματος διαχέοντας ηλεκτρική ισχύ ως θερμότητα. Χωρίς αντιστάσεις, άλλα εξαρτήματα ενδέχεται να μην είναι σε θέση να χειριστούν την τάση και αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υπερφόρτωση. Έρχονται σε πληθώρα διαφορετικών τύπων φτιαγμένων από μια σειρά διαφορετικών υλικών. Η κλασική αντίσταση που είναι πιο γνωστή στο χόμπι είναι οι «αξονικές» αντιστάσεις τύπου με καλώδια και στα δύο μακριά άκρα και το σώμα χαραγμένο με χρωματιστούς δακτυλίους.

2. Τρανζίστορ - Ενίσχυση Ενέργειας
Τα τρανζίστορ είναι ζωτικής σημασίας για τη διαδικασία συναρμολόγησης της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος λόγω της πολυλειτουργικής τους φύσης. Είναι συσκευές ημιαγωγών που μπορούν να αγωγούν και να μονώσουν και μπορούν να λειτουργήσουν ως διακόπτες και ενισχυτές. Είναι μικρότερου μεγέθους, έχουν σχετικά μεγάλη διάρκεια ζωής και μπορούν να λειτουργούν με ασφάλεια σε χαμηλότερη τάση χωρίς ρεύμα νήματος. Τα τρανζίστορ διατίθενται σε δύο τύπους: διπολικά τρανζίστορ διακλάδωσης (BJT) και τρανζίστορ εφέ πεδίου (FET).

3. Πυκνωτές - Αποθήκευση Ενέργειας
Οι πυκνωτές είναι παθητικά δύο τερματικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Λειτουργούν σαν επαναφορτιζόμενες μπαταρίες - για να διατηρούν προσωρινά ηλεκτρικό φορτίο και να το απελευθερώνουν όποτε απαιτείται περισσότερη ισχύ αλλού στο κύκλωμα. 

Μπορείτε να το κάνετε συλλέγοντας αντίθετα φορτία σε δύο αγώγιμα στρώματα που διαχωρίζονται από ένα μονωτικό ή διηλεκτρικό υλικό. 

Οι πυκνωτές συχνά κατηγοριοποιούνται σύμφωνα με τον αγωγό ή το διηλεκτρικό υλικό, το οποίο δημιουργεί πολλούς τύπους με ποικίλα χαρακτηριστικά από ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές υψηλής χωρητικότητας, διαφορετικούς πυκνωτές πολυμερούς έως τους πιο σταθερούς πυκνωτές κεραμικού δίσκου. Μερικά έχουν εμφανίσεις παρόμοιες με αξονικές αντιστάσεις, αλλά ο κλασικός πυκνωτής είναι ακτινικό στυλ με τα δύο καλώδια να προεξέχουν από το ίδιο άκρο.

4. Επαγωγείς - Αύξηση Ενέργειας
Οι επαγωγείς είναι παθητικά δύο τερματικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα που αποθηκεύουν ενέργεια (αντί να αποθηκεύουν ηλεκτροστατική ενέργεια) σε μαγνητικό πεδίο όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από αυτά. Οι επαγωγείς χρησιμοποιούνται για τον αποκλεισμό εναλλασσόμενων ρευμάτων, ενώ επιτρέπουν την άμεση διέλευση των άμεσων ρευμάτων. 

Οι επαγωγείς χρησιμοποιούνται συχνά για το φιλτράρισμα ή τον αποκλεισμό ορισμένων σημάτων, για παράδειγμα, παρεμπόδιση παρεμβολών σε ραδιοεξοπλισμό ή χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με πυκνωτές για τη δημιουργία συντονισμένων κυκλωμάτων, για χειρισμό σημάτων AC σε τροφοδοτικά εναλλαγής λειτουργίας, δηλαδή. Δέκτης τηλεόρασης.

5. Δίοδοι - Ανακατεύθυνση Ενέργειας 
Οι δίοδοι είναι συστατικά ημιαγωγών που λειτουργούν ως μονόδρομοι διακόπτες για ρεύματα. Επιτρέπουν στα ρεύματα να περνούν εύκολα σε μία κατεύθυνση που επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει μόνο σε μία κατεύθυνση, από την άνοδο (+) στην κάθοδο (-), αλλά περιορίζει τη ροή των ρευμάτων στην αντίθετη κατεύθυνση, κάτι που θα μπορούσε να προκαλέσει ζημιά.

Η πιο δημοφιλής δίοδος με χομπίστες είναι η δίοδος εκπομπής φωτός ή LED. Όπως υποδηλώνει το πρώτο μέρος του ονόματος, χρησιμοποιούνται για να εκπέμπουν φως, αλλά όποιος προσπάθησε να κολλήσει κάποιος ξέρει, είναι μια δίοδος, οπότε είναι σημαντικό να γίνει σωστός ο προσανατολισμός, διαφορετικά, το LED δεν θα ανάψει .

6. Μετασχηματιστές - Μεταφορά ενέργειας
Η λειτουργία των μετασχηματιστών είναι η μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας από το ένα κύκλωμα στο άλλο, με αύξηση ή μείωση της τάσης. Οι γενικοί μετασχηματιστές μεταφέρουν ισχύ από τη μία πηγή στην άλλη μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται «επαγωγή». Όπως και με τις αντιστάσεις, ρυθμίζουν τεχνικά το ρεύμα. Η μεγαλύτερη διαφορά είναι ότι παρέχουν περισσότερη ηλεκτρική απομόνωση από ελεγχόμενη αντίσταση μετατρέποντας την τάση. Μπορεί να έχετε δει μεγάλους βιομηχανικούς μετασχηματιστές σε πόλους τηλεγραφίας. Αυτά μειώνουν την τάση από εναέριες γραμμές μετάδοσης, συνήθως μερικές εκατοντάδες χιλιάδες βολτ, έως τις μερικές εκατοντάδες βολτ που συνήθως απαιτούνται για οικιακή χρήση.

Οι μετασχηματιστές PCB αποτελούνται από δύο ή περισσότερα ξεχωριστά επαγωγικά κυκλώματα (που ονομάζονται περιελίξεις) και έναν μαλακό πυρήνα σιδήρου. Η πρωτεύουσα περιέλιξη είναι για το κύκλωμα πηγής - ή από πού θα προέλθει η ενέργεια - και η δευτερεύουσα περιέλιξη είναι για το κύκλωμα λήψης - όπου πηγαίνει η ενέργεια. Οι μετασχηματιστές χωρίζουν μεγάλες ποσότητες τάσης σε μικρότερα, πιο εύχρηστα ρεύματα, ώστε να μην υπερφορτώνουν ή να υπερφορτώνουν τον εξοπλισμό.

7. Ολοκληρωμένα κυκλώματα - Powerhouses
Τα IC ή τα ολοκληρωμένα κυκλώματα είναι κυκλώματα και εξαρτήματα που έχουν συρρικνωθεί σε γκοφρέτες από υλικό ημιαγωγών. Ο τεράστιος αριθμός εξαρτημάτων που μπορούν να χωρέσουν σε ένα τσιπ είναι αυτό που οδήγησε στους πρώτους υπολογιστές και τώρα ισχυρούς υπολογιστές από smartphone σε υπερυπολογιστές. Συνήθως είναι οι εγκέφαλοι ενός ευρύτερου κυκλώματος. Το κύκλωμα τυπικά περικλείεται σε ένα μαύρο πλαστικό περίβλημα το οποίο μπορεί να έρθει σε όλα τα σχήματα και τα μεγέθη και να έχει ορατές επαφές, ανεξάρτητα από το αν αυτά είναι καλώδια που εκτείνονται έξω από το σώμα, ή τακάκια επαφής ακριβώς κάτω από όπως τα τσιπ BGA για παράδειγμα.

8. Κρυστάλλινοι ταλαντωτές - ακριβείς χρονοδιακόπτες
Οι κρυσταλλικοί ταλαντωτές παρέχουν το ρολόι σε πολλά κυκλώματα που απαιτούν ακριβή και σταθερά στοιχεία χρονισμού. Παράγουν ένα περιοδικό ηλεκτρονικό σήμα προκαλώντας φυσική ταλάντωση ενός πιεζοηλεκτρικού υλικού, του κρυστάλλου, εξ ου και το όνομα. Κάθε ταλαντωτής κρυστάλλου έχει σχεδιαστεί για να δονείται με συγκεκριμένη συχνότητα και είναι πιο σταθερός, οικονομικός και έχει μικρό παράγοντα μορφής σε σύγκριση με άλλες μεθόδους χρονισμού. Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιούνται συνήθως ως ακριβείς χρονοδιακόπτες για μικροελεγκτές ή συνηθέστερα, σε ρολόγια χειρός χαλαζία.

9. Ποτενσιόμετρα - Ποικιλία Αντίστασης
Τα ποτενσιόμετρα είναι μια μορφή μεταβλητής αντίστασης. Είναι συνήθως διαθέσιμα σε περιστροφικούς και γραμμικούς τύπους. Περιστρέφοντας το κουμπί περιστροφικού ποτενσιόμετρου, η αντίσταση μεταβάλλεται καθώς η επαφή ολισθητήρα κινείται πάνω από μια ημικυκλική αντίσταση. Ένα κλασικό παράδειγμα περιστροφικών ποτενσιόμετρων είναι ο ελεγκτής έντασης στα ραδιόφωνα όπου το περιστροφικό ποτενσιόμετρο ελέγχει την ποσότητα ρεύματος στον ενισχυτή. Το γραμμικό ποτενσιόμετρο είναι το ίδιο, εκτός του ότι η αντίσταση μεταβάλλεται μετακινώντας την επαφή ολισθητήρα στην αντίσταση γραμμικά. Είναι υπέροχα όταν απαιτείται ρύθμιση στο γήπεδο.  

10. SCR (Silicon-Controlled Rectifier) ​​- Έλεγχος υψηλού ρεύματος
Επίσης γνωστά ως θυρίστορ, τα Silicon Controlled Rectifiers (SCR) είναι παρόμοια με τα τρανζίστορ και τις διόδους - στην πραγματικότητα, είναι ουσιαστικά δύο τρανζίστορ που συνεργάζονται. Έχουν επίσης τρία καλώδια, αλλά αποτελούνται από τέσσερα στρώματα πυριτίου αντί για τρία και λειτουργούν μόνο ως διακόπτες, όχι ενισχυτές. Μια άλλη σημαντική διαφορά είναι ότι απαιτείται μόνο ένας παλμός για την ενεργοποίηση του διακόπτη, ενώ το ρεύμα πρέπει να εφαρμόζεται συνεχώς στην περίπτωση ενός μόνο τρανζίστορ. Είναι πιο κατάλληλα για εναλλαγή μεγαλύτερων ποσοτήτων ισχύος.

11. Αισθητήρες
Οι αισθητήρες είναι συσκευές των οποίων η λειτουργία είναι να ανιχνεύει αλλαγές στις περιβαλλοντικές συνθήκες και να παράγει ένα ηλεκτρικό σήμα που αντιστοιχεί σε αυτήν την αλλαγή, το οποίο αποστέλλεται σε άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στο κύκλωμα. Οι αισθητήρες μετατρέπουν την ενέργεια από ένα φυσικό φαινόμενο σε ηλεκτρική ενέργεια, και έτσι είναι στην πραγματικότητα, μετατροπείς (μετατρέπουν την ενέργεια σε μια μορφή σε άλλη). Μπορούν να είναι οτιδήποτε από έναν τύπο αντίστασης σε έναν ανιχνευτή θερμοκρασίας αντίστασης (RTD), έως τις λυχνίες LED που ανιχνεύουν σήματα in-fared, όπως σε τηλεχειριστήριο τηλεόρασης. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία αισθητήρων για διάφορα περιβαλλοντικά ερεθίσματα, όπως υγρασία, φως, ποιότητα αέρα, αφής, ήχου, υγρασίας και αισθητήρων κίνησης.

12. Διακόπτες και ρελέ - Κουμπιά τροφοδοσίας
Ένα βασικό και εύκολα παραβλεπόμενο στοιχείο, ο διακόπτης είναι απλά ένα κουμπί λειτουργίας για τον έλεγχο της ροής ρεύματος στο κύκλωμα, αλλάζοντας μεταξύ ενός ανοικτού ή κλειστού κυκλώματος. Διαφέρουν αρκετά στη φυσική εμφάνιση, που κυμαίνονται από το ρυθμιστικό, το περιστροφικό κουμπί, το κουμπί, το μοχλό, την εναλλαγή, τους διακόπτες πλήκτρων και η λίστα συνεχίζεται. Ομοίως, ένα ρελέ είναι ένας ηλεκτρομαγνητικός διακόπτης που λειτουργεί μέσω μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, ο οποίος γίνεται σαν ένα είδος προσωρινού μαγνήτη όταν το ρεύμα ρέει μέσω αυτού. Λειτουργούν ως διακόπτες και μπορούν επίσης να ενισχύσουν τα μικρά ρεύματα σε μεγαλύτερα ρεύματα.

13. Μπαταρίες - Παροχή Ενέργειας
Θεωρητικά, όλοι γνωρίζουν τι είναι μια μπαταρία. Ίσως το πιο ευρέως αγορασμένο στοιχείο αυτής της λίστας, οι μπαταρίες χρησιμοποιούνται από κάτι περισσότερο από ηλεκτρονικούς μηχανικούς και χομπίστες. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν αυτήν τη μικρή συσκευή για να τροφοδοτούν τα καθημερινά τους αντικείμενα. τηλεχειριστήρια, φακοί, παιχνίδια, φορτιστές και άλλα.

Σε ένα PCB, μια μπαταρία αποθηκεύει βασικά χημική ενέργεια και τη μετατρέπει σε χρησιμοποιήσιμη ηλεκτρονική ενέργεια για να τροφοδοτήσει τα διάφορα κυκλώματα που υπάρχουν στον πίνακα. Χρησιμοποιούν ένα εξωτερικό κύκλωμα για να επιτρέπουν στα ηλεκτρόνια να ρέουν από το ένα ηλεκτρόδιο στο άλλο. Αυτό σχηματίζει ένα λειτουργικό (αλλά περιορισμένο) ηλεκτρικό ρεύμα.

Το ρεύμα περιορίζεται από τη διαδικασία μετατροπής της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Για μερικές μπαταρίες, αυτή η διαδικασία θα μπορούσε να ολοκληρωθεί σε λίγες μέρες. Άλλοι μπορεί να χρειαστούν μήνες ή χρόνια πριν ξοδευτεί πλήρως η χημική ενέργεια. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένες μπαταρίες (όπως οι μπαταρίες σε τηλεχειριστήρια ή χειριστήρια) πρέπει να αλλάζονται κάθε λίγους μήνες, ενώ άλλες (όπως οι μπαταρίες ρολογιού χειρός) χρειάζονται χρόνια πριν εξαντληθούν όλες.

Λειτουργία Printed Circuit Board - Γιατί χρειαζόμαστε PCB;

Τα PCB βρίσκονται σχεδόν σε κάθε ηλεκτρονική και υπολογιστική συσκευή, συμπεριλαμβανομένων μητρικών καρτών, καρτών δικτύου και καρτών γραφικών σε εσωτερικά κυκλώματα που βρίσκονται σε μονάδες σκληρού δίσκου / CD-ROM. Όσον αφορά τις εφαρμογές υπολογιστών όπου απαιτούνται λεπτά αγώγιμα ίχνη, όπως φορητοί υπολογιστές και επιτραπέζιοι υπολογιστές, χρησιμεύουν ως το θεμέλιο για πολλά εσωτερικά στοιχεία υπολογιστή, όπως κάρτες βίντεο, κάρτες ελεγκτή, κάρτες διασύνδεσης δικτύου και κάρτες επέκτασης. Όλα αυτά τα στοιχεία συνδέονται με τη μητρική πλακέτα, η οποία είναι επίσης τυπωμένη πλακέτα κυκλώματος.

Τα PCB κατασκευάζονται επίσης με μια φωτολιθογραφική διαδικασία σε μια έκδοση μεγαλύτερης κλίμακας του τρόπου δημιουργίας αγώγιμων διαδρομών σε επεξεργαστές. 

Ενώ τα PCB συνδέονται συχνά με υπολογιστές, χρησιμοποιούνται σε πολλές άλλες ηλεκτρονικές συσκευές εκτός από υπολογιστές. Για παράδειγμα, οι περισσότερες τηλεοράσεις, ραδιόφωνα, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, κινητά τηλέφωνα και tablet περιλαμβάνουν μία ή περισσότερες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Ωστόσο, τα PCB που βρίσκονται σε κινητές συσκευές μοιάζουν με εκείνα που βρίσκονται σε επιτραπέζιους υπολογιστές και μεγάλα ηλεκτρονικά είδη, αλλά είναι συνήθως πιο λεπτά και περιέχουν λεπτότερα κυκλώματα.

Ωστόσο, η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος χρησιμοποιείται ευρέως σε σχεδόν όλο τον ακριβή εξοπλισμό / συσκευές, από μικρές καταναλωτικές συσκευές έως τεράστια κομμάτια μηχανημάτων, το FMUSER παρέχει εδώ μια λίστα με τις κορυφαίες 10 κοινές χρήσεις PCB (πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος) στην καθημερινή ζωή.

Εφαρμογή	Παράδειγμα
Ιατροτεχνολογικά προϊόντα	● Συστήματα ιατρικής απεικόνισης ● Οθόνες ● Αντλίες έγχυσης ● Εσωτερικές συσκευές
● Συστήματα ιατρικής απεικόνισης: CT, ΓΟι σαρωτές AT και υπερήχων χρησιμοποιούν συχνά PCB, όπως και οι υπολογιστές που συλλέγουν και αναλύουν αυτές τις εικόνες. ● Αντλίες έγχυσης: Οι αντλίες έγχυσης, όπως η ινσουλίνη και οι αντλίες αναλγησίας που ελέγχονται από τον ασθενή, παρέχουν ακριβείς ποσότητες υγρού σε έναν ασθενή. Τα PCB βοηθούν στη διασφάλιση της αξιοπιστίας και της ακρίβειας αυτών των προϊόντων. ● Οθόνες: Ο καρδιακός ρυθμός, η αρτηριακή πίεση, τα όργανα παρακολούθησης γλυκόζης αίματος και περισσότερο εξαρτώνται από ηλεκτρονικά συστατικά για να ληφθούν ακριβείς μετρήσεις. ● Εσωτερικές συσκευές: Οι βηματοδότες και άλλες συσκευές που χρησιμοποιούνται εσωτερικά απαιτούν τη λειτουργία μικρών PCB. Συμπέρασμα:  Ο ιατρικός τομέας έρχεται συνεχώς με περισσότερες χρήσεις για ηλεκτρονικά. Καθώς η τεχνολογία βελτιώνεται και γίνονται δυνατές μικρότερες, πυκνότερες και πιο αξιόπιστες σανίδες, τα PCB θα διαδραματίζουν ολοένα και σημαντικότερο ρόλο στην υγειονομική περίθαλψη.

Εφαρμογή	Παράδειγμα
Στρατιωτικές και αμυντικές εφαρμογές	● Εξοπλισμός επικοινωνίας: ● Συστήματα ελέγχου: ● Όργανα:
● Εξοπλισμός επικοινωνίας: Τα συστήματα ραδιοεπικοινωνιών και άλλες κρίσιμες επικοινωνίες απαιτούν τη λειτουργία των PCB. ● Συστήματα ελέγχου: Τα PCB βρίσκονται στο κέντρο των συστημάτων ελέγχου για διάφορους τύπους εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων παρεμβολής ραντάρ, συστημάτων ανίχνευσης πυραύλων και άλλων. ● Ενοργάνιση: Τα PCB επιτρέπουν δείκτες που χρησιμοποιούν τα μέλη του στρατού για την παρακολούθηση απειλών, τη διεξαγωγή στρατιωτικών επιχειρήσεων και τη λειτουργία εξοπλισμού. Συμπέρασμα:  Ο στρατός βρίσκεται συχνά στην αιχμή της τεχνολογίας, επομένως μερικές από τις πιο προηγμένες χρήσεις των PCB είναι για στρατιωτικές και αμυντικές εφαρμογές. Οι χρήσεις των PCB στο στρατό ποικίλλουν πολύ.

Εφαρμογή	Παράδειγμα
Εξοπλισμός ασφάλειας και προστασίας	● Κάμερες ασφαλείας: ● Ανιχνευτές καπνού: ● Ηλεκτρονικές κλειδαριές πορτών ● Αισθητήρες κίνησης και συναγερμοί διαρρήκτη
● Κάμερες ασφαλείας: Οι κάμερες ασφαλείας, είτε χρησιμοποιούνται σε εσωτερικούς χώρους είτε σε εξωτερικούς χώρους, βασίζονται σε PCB, όπως και ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση λήψεων ασφαλείας. ● Ανιχνευτές καπνού: Οι ανιχνευτές καπνού καθώς και άλλες παρόμοιες συσκευές, όπως ανιχνευτές μονοξειδίου του άνθρακα, χρειάζονται αξιόπιστα PCB για να λειτουργήσουν. ● Ηλεκτρονικές κλειδαριές πορτών: Οι σύγχρονες ηλεκτρονικές κλειδαριές πορτών ενσωματώνουν επίσης PCB. ● Αισθητήρες κίνησης και συναγερμοί: Οι αισθητήρες ασφαλείας που ανιχνεύουν κίνηση βασίζονται και στα PCB. Συμπέρασμα:  Τα PCB διαδραματίζουν ουσιαστικό ρόλο σε πολλούς διαφορετικούς τύπους εξοπλισμού ασφαλείας, ειδικά καθώς περισσότεροι από αυτούς τους τύπους προϊόντων αποκτούν τη δυνατότητα σύνδεσης στο Διαδίκτυο.

Εφαρμογή	Παράδειγμα
LEDs	● Οικιακός φωτισμός ● Οθόνες αυτοκινήτων ● Οθόνες υπολογιστή ● Ιατρικός φωτισμός ● Φωτισμός βιτρίνας
● Οικιακός φωτισμός: Ο φωτισμός LED, συμπεριλαμβανομένων των έξυπνων λαμπτήρων, βοηθά τους ιδιοκτήτες σπιτιού να φωτίζουν την ιδιοκτησία τους πιο αποτελεσματικά. ● Φωτισμός βιτρίνας: Οι επιχειρήσεις μπορούν να χρησιμοποιούν LED για σήμανση και να φωτίζουν τα καταστήματά τους. ● Οθόνες αυτοκινήτων: Οι ενδείξεις ταμπλό, οι προβολείς, τα φώτα φρένων και άλλα ενδέχεται να χρησιμοποιούν LED PCB. ● Οθόνες υπολογιστή: Τα LED PCB τροφοδοτούν πολλές ενδείξεις και οθόνες σε φορητούς και επιτραπέζιους υπολογιστές. ● Ιατρικός φωτισμός: Τα LED παρέχουν έντονο φως και εκπέμπουν λίγη θερμότητα, καθιστώντας τα ιδανικά για ιατρικές εφαρμογές, ειδικά εκείνες που σχετίζονται με χειρουργική επέμβαση και ιατρική έκτακτης ανάγκης. Συμπέρασμα:  Οι λυχνίες LED γίνονται όλο και πιο συχνές σε μια ποικιλία εφαρμογών, πράγμα που σημαίνει ότι τα PCB πιθανότατα θα συνεχίσουν να διαδραματίζουν σημαντικότερο ρόλο στον φωτισμό.

Εφαρμογή	Παράδειγμα
Αεροδιαστημικά συστατικά	● Τροφοδοτικά ● Εξοπλισμός παρακολούθησης: ● Εξοπλισμός επικοινωνίας
● Τροφοδοτικά: Τα PCB αποτελούν βασικό στοιχείο του εξοπλισμού που τροφοδοτεί μια ποικιλία αεροσκαφών, πύργων ελέγχου, δορυφόρων και άλλων συστημάτων. ● Εξοπλισμός παρακολούθησης: Οι πιλότοι χρησιμοποιούν διάφορα είδη εξοπλισμού παρακολούθησης, συμπεριλαμβανομένων επιταχυνσιόμετρων και αισθητήρων πίεσης, για την παρακολούθηση της λειτουργίας του αεροσκάφους. Αυτές οι οθόνες χρησιμοποιούν συχνά PCB. ● Εξοπλισμός επικοινωνίας: Η επικοινωνία με τον έλεγχο εδάφους είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση ασφαλών αεροπορικών ταξιδιών. Αυτά τα κρίσιμα συστήματα βασίζονται σε PCB. Συμπέρασμα:  Τα ηλεκτρονικά που χρησιμοποιούνται σε αεροδιαστημικές εφαρμογές έχουν παρόμοιες απαιτήσεις με εκείνες που χρησιμοποιούνται στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, αλλά τα αεροδιαστημικά PCB ενδέχεται να εκτεθούν σε ακόμη πιο δύσκολες συνθήκες. Τα PCB μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια ποικιλία εξοπλισμού αεροδιαστημικής όπως αεροπλάνα, διαστημικά λεωφορεία, δορυφόροι και συστήματα ραδιοεπικοινωνιών.

Εφαρμογή	Παράδειγμα
Βιομηχανικός εξοπλισμός	● Κατασκευαστικός εξοπλισμός ● Ηλεκτρικός εξοπλισμός ● Εξοπλισμός μέτρησης ● Εσωτερικές συσκευές
● Εξοπλισμός κατασκευής: Ηλεκτρικά ηλεκτρονικά τρυπάνια και πρέσες που βασίζονται σε PCB που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή. ● Ηλεκτρικός εξοπλισμός: Τα εξαρτήματα που τροφοδοτούν πολλούς τύπους βιομηχανικού εξοπλισμού χρησιμοποιούν PCB. Αυτός ο ηλεκτρικός εξοπλισμός περιλαμβάνει μετατροπείς ισχύος DC-to-AC, εξοπλισμό συμπαραγωγής ηλιακής ενέργειας και πολλά άλλα. ● Εξοπλισμός μέτρησης: Τα PCB τροφοδοτούν συχνά εξοπλισμό που μετρά και ελέγχει την πίεση, τη θερμοκρασία και άλλους παράγοντες. Συμπέρασμα:  Καθώς η ρομποτική, η βιομηχανική τεχνολογία IoT και άλλοι τύποι προηγμένης τεχνολογίας γίνονται πιο κοινές, νέες χρήσεις για PCB προκύπτουν στον βιομηχανικό τομέα.

Εφαρμογές	Παράδειγμα
Ναυτιλιακές εφαρμογές	● Συστήματα πλοήγησης ● Συστήματα επικοινωνιών ● Συστήματα ελέγχου
● Συστήματα πλοήγησης: Πολλά θαλάσσια πλοία βασίζονται σε PCB για τα συστήματα πλοήγησής τους. Μπορείτε να βρείτε PCB σε συστήματα GPS και ραντάρ, καθώς και σε άλλο εξοπλισμό. ● Συστήματα επικοινωνιών: Τα ραδιοσυστήματα που χρησιμοποιούν τα πληρώματα για επικοινωνία με λιμένες και άλλα πλοία απαιτούν PCB. ● Συστήματα ελέγχου: Πολλά από τα συστήματα ελέγχου στα θαλάσσια πλοία, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων διαχείρισης κινητήρων, συστημάτων διανομής ισχύος και συστημάτων αυτόματου πιλότου, χρησιμοποιούν PCB. Συμπέρασμα:  Αυτά τα συστήματα αυτόματου πιλότου μπορούν να βοηθήσουν στη σταθεροποίηση του σκάφους, στους ελιγμούς, στην ελαχιστοποίηση του σφάλματος στην επικεφαλίδα και στη διαχείριση της δραστηριότητας του πηδαλίου.

Εφαρμογή	Παράδειγμα
Consumer Electronics	● Συσκευές επικοινωνίας ● Υπολογιστές ● Συστήματα ψυχαγωγίας ● Οικιακές συσκευές
● Συσκευές επικοινωνίας: Τα smartphone, τα tablet, τα έξυπνα ρολόγια, τα ραδιόφωνα και άλλα προϊόντα επικοινωνίας απαιτούν τη λειτουργία των PCB. ● Υπολογιστές: Υπολογιστές τόσο για προσωπικά όσο και για επαγγελματικά PCB. ● Συστήματα ψυχαγωγίας: Προϊόντα που σχετίζονται με την ψυχαγωγία, όπως τηλεοράσεις, στερεοφωνικά και κονσόλες βιντεοπαιχνιδιών, βασίζονται σε PCB. ● Οικιακές συσκευές: Πολλές οικιακές συσκευές διαθέτουν επίσης ηλεκτρονικά εξαρτήματα και PCB, όπως ψυγεία, φούρνους μικροκυμάτων και καφετιέρες. Συμπέρασμα:  Η χρήση των PCB στα καταναλωτικά προϊόντα σίγουρα δεν επιβραδύνεται. Το ποσοστό των Αμερικανών που κατέχουν smartphone είναι τώρα 77 τοις εκατό και αυξάνεται. Πολλές συσκευές που δεν ήταν ηλεκτρονικές στο παρελθόν αποκτούν πλέον προηγμένη ηλεκτρονική λειτουργικότητα και γίνονται μέρος του Διαδικτύου των πραγμάτων (IoT).

Εφαρμογή	Παράδειγμα
Εξαρτήματα αυτοκινήτου	● Συστήματα ψυχαγωγίας και πλοήγησης ● Συστήματα ελέγχου ● Αισθητήρες
● Συστήματα ψυχαγωγίας και πλοήγησης: Τα στερεοφωνικά και τα συστήματα που ενσωματώνουν την πλοήγηση και την ψυχαγωγία βασίζονται σε PCB. ● Συστήματα ελέγχου: Πολλά συστήματα που ελέγχουν τις βασικές λειτουργίες του αυτοκινήτου βασίζονται σε ηλεκτρονικά που τροφοδοτούνται από PCB. Αυτά περιλαμβάνουν συστήματα διαχείρισης κινητήρα και ρυθμιστές καυσίμων. ● αισθητήρες: Καθώς τα αυτοκίνητα γίνονται πιο προηγμένα, οι κατασκευαστές ενσωματώνουν όλο και περισσότερους αισθητήρες. Αυτοί οι αισθητήρες μπορούν να παρακολουθούν τυφλά σημεία και να προειδοποιούν τους οδηγούς για κοντινά αντικείμενα. Τα PCB είναι επίσης απαραίτητα για τα συστήματα που επιτρέπουν στα αυτοκίνητα να παράγουν αυτόματα παράλληλη στάθμευση. Συμπέρασμα:  Αυτοί οι αισθητήρες είναι μέρος αυτού που επιτρέπει στα αυτοκίνητα να οδηγούν μόνα τους. Πλήρως αυτόνομα οχήματα αναμένεται να γίνουν κοινά στο μέλλον και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιείται μεγάλος αριθμός τυπωμένων κυκλωμάτων.

Εφαρμογή	Παράδειγμα
Εξοπλισμός τηλεπικοινωνιών	● Πύργοι τηλεπικοινωνιών ● Εξοπλισμός επικοινωνίας γραφείου ● Οθόνες LED και ενδείξεις
● Πύργοι τηλεπικοινωνιών: Οι πύργοι κυψελών λαμβάνουν και μεταδίδουν σήματα από κινητά τηλέφωνα και απαιτούν PCB που μπορούν να αντέξουν σε εξωτερικούς χώρους. ● Εξοπλισμός επικοινωνίας γραφείου: Μεγάλο μέρος του εξοπλισμού επικοινωνίας που ενδέχεται να βρείτε σε ένα γραφείο απαιτεί PCB, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων εναλλαγής τηλεφώνου, μόντεμ, δρομολογητών και συσκευών Voice over Internet Protocol (VoIP). ● Οθόνες LED και ενδείξεις: Ο εξοπλισμός τηλεπικοινωνιών περιλαμβάνει συχνά οθόνες LED και δείκτες, οι οποίοι χρησιμοποιούν PCB. Συμπέρασμα:  Ο κλάδος των τηλεπικοινωνιών εξελίσσεται συνεχώς, και έτσι τα PCB χρησιμοποιεί ο τομέας. Καθώς δημιουργούμε και μεταφέρουμε περισσότερα δεδομένα, τα ισχυρά PCB θα γίνουν ακόμη πιο σημαντικά για τις επικοινωνίες.

Η FMUSER γνωρίζει ότι κάθε βιομηχανία που χρησιμοποιεί ηλεκτρονικό εξοπλισμό απαιτεί PCB. Για οποιαδήποτε εφαρμογή χρησιμοποιείτε τα PCB σας, είναι σημαντικό να είναι αξιόπιστα, προσιτά και σχεδιασμένα για να ταιριάζουν στις ανάγκες σας. 

Ως ειδικός στην κατασκευή PCB πομπού ραδιοφώνου FM, καθώς και πάροχος λύσεων μετάδοσης ήχου και βίντεο, το FMUSER γνωρίζει επίσης ότι ψάχνετε PCB ποιότητας και προϋπολογισμού για τον πομπό εκπομπής FM, αυτό που παρέχουμε, επικοινωνηστε μαζί μας αμέσως για δωρεάν έρευνες για πίνακες PCB!

▲ΠΊΣΩ▲

Αρχή συναρμολόγησης PCB: Μέσω οπής έναντι επιφανείας

Τα τελευταία χρόνια, ειδικά στον τομέα των ημιαγωγών, απαιτείται αυξημένη ζήτηση για μεγαλύτερη λειτουργικότητα, μικρότερο μέγεθος και πρόσθετη χρησιμότητα. Και υπάρχουν δύο μέθοδοι τοποθέτησης εξαρτημάτων σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB), η οποία είναι η τοποθέτηση μέσω τρυπών (THM) και η τεχνολογία επιφανειακής τοποθέτησης (SMT). Διαφέρουν σε διαφορετικά χαρακτηριστικά, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, ας πάρουμε μια ματιά!

Εξαρτήματα μέσω οπών

Υπάρχουν δύο τύποι εξαρτημάτων συναρμολόγησης μέσω οπών: 

Αξονικά εξαρτήματα μολύβδου - διατρέχετε ένα εξάρτημα σε ευθεία γραμμή (κατά μήκος του «άξονα»), με το άκρο του καλωδίου μολύβδου να εξέρχεται από το εξάρτημα και στα δύο άκρα. Στη συνέχεια, και τα δύο άκρα τοποθετούνται μέσα από δύο ξεχωριστές οπές στο ταμπλό, παρέχοντας στο εξάρτημα μια στενότερη, πιο επίπεδη εφαρμογή. Αυτά τα εξαρτήματα προτιμώνται όταν αναζητάτε μια άνετη, συμπαγή εφαρμογή. Η διαμόρφωση αξονικού ηλεκτροδίου μπορεί να έχει τη μορφή αντιστάσεων άνθρακα, ηλεκτρολυτικών πυκνωτών, ασφαλειών και διόδων εκπομπής φωτός (LED).

Ακτινικά εξαρτήματα μολύβδου - προεξέχει από το ταμπλό, με τα καλώδια να βρίσκονται στη μία πλευρά του εξαρτήματος. Τα ακτινικά καλώδια καταλαμβάνουν μικρότερη επιφάνεια, καθιστώντας τα προτιμότερα για πίνακες υψηλής πυκνότητας. Ακτινικά εξαρτήματα διατίθενται ως πυκνωτές κεραμικού δίσκου.

* Αξονικός μόλυβδος (κορυφή) έναντι ακτινικού μολύβδου (κάτω μέρος)

Τα αξονικά εξαρτήματα μολύβδου διατρέχουν ένα εξάρτημα σε ευθεία γραμμή ("αξονικά"), με κάθε άκρο του καλωδίου μολύβδου να εξέρχεται από το εξάρτημα και στα δύο άκρα. Στη συνέχεια, και τα δύο άκρα τοποθετούνται μέσα από δύο ξεχωριστές οπές στο ταμπλό, επιτρέποντας στο εξάρτημα να ταιριάζει πιο κοντά, με πιο επίπεδη εφαρμογή. 

Γενικά, η διαμόρφωση του αξονικού ηλεκτροδίου μπορεί να έχει τη μορφή αντιστάσεων άνθρακα, ηλεκτρολυτικών πυκνωτών, ασφαλειών και διόδων εκπομπής φωτός (LED).

Τα ακτινικά εξαρτήματα μολύβδου, από την άλλη πλευρά, προεξέχουν από το ταμπλό, καθώς τα καλώδια του βρίσκονται στη μία πλευρά του εξαρτήματος. Και οι δύο τύποι εξαρτημάτων διαμέσου οπών είναι "δίδυμα" εξαρτήματα μολύβδου.

Τα ακτινικά εξαρτήματα μολύβδου διατίθενται ως πυκνωτές κεραμικού δίσκου, ενώ η διαμόρφωση του αξονικού ηλεκτροδίου μπορεί να έχει τη μορφή αντιστάσεων άνθρακα, ηλεκτρολυτικών πυκνωτών, ασφαλειών και διόδων εκπομπής φωτός (LED).

Και τα αξονικά εξαρτήματα μολύβδου χρησιμοποιούνται για την άνεση τους στον πίνακα, τα ακτινικά καλώδια καταλαμβάνουν μικρότερη επιφάνεια, καθιστώντας τα καλύτερα για πίνακες υψηλής πυκνότητας

Στήριξη μέσω οπών (THM)
Η συναρμολόγηση μέσω οπών είναι η διαδικασία με την οποία τα καλώδια εξαρτημάτων τοποθετούνται σε οπές διάτρησης σε γυμνό PCB, είναι το είδος του προκατόχου της τεχνολογίας επιφανειακής τοποθέτησης. Η μέθοδος τοποθέτησης μέσω οπών, σε μια σύγχρονη εγκατάσταση συναρμολόγησης, αλλά εξακολουθεί να θεωρείται δευτερεύουσα λειτουργία και χρησιμοποιείται από την εισαγωγή υπολογιστών δεύτερης γενιάς. 

Η διαδικασία ήταν η συνήθης πρακτική μέχρι την άνοδο της τεχνολογίας επιφανειακής τοποθέτησης (SMT) στη δεκαετία του 1980, οπότε αναμενόταν να σταματήσει εντελώς το πέρασμα. Ωστόσο, παρά τη σοβαρή πτώση της δημοτικότητας με την πάροδο των ετών, η τεχνολογία μέσω οπών έχει αποδειχθεί ανθεκτική στην εποχή του SMT, προσφέροντας μια σειρά από πλεονεκτήματα και εξειδικευμένες εφαρμογές: συγκεκριμένα, αξιοπιστία και γι 'αυτό η τοποθέτηση μέσω οπών αντικαθιστά το παλιό σημείο- κατασκευή από σημείο σε σημείο.

* Σύνδεση από σημείο σε σημείο

Τα διαμέσου οπών χρησιμοποιούνται καλύτερα για προϊόντα υψηλής αξιοπιστίας που απαιτούν ισχυρότερες συνδέσεις μεταξύ των επιπέδων. Ενώ τα εξαρτήματα SMT ασφαλίζονται μόνο με συγκόλληση στην επιφάνεια της σανίδας, οι αγωγοί διαμέσου οπών διατρέχουν τη σανίδα, επιτρέποντας στα εξαρτήματα να αντέχουν περισσότερη περιβαλλοντική πίεση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η τεχνολογία διαμέσου οπών χρησιμοποιείται συνήθως σε στρατιωτικά και αεροδιαστημικά προϊόντα που ενδέχεται να παρουσιάσουν ακραίες επιταχύνσεις, συγκρούσεις ή υψηλές θερμοκρασίες. Η τεχνολογία Through-hole είναι επίσης χρήσιμη σε εφαρμογές δοκιμών και πρωτοτύπων που μερικές φορές απαιτούν χειροκίνητες ρυθμίσεις και αντικαταστάσεις.

Συνολικά, η πλήρης εξαφάνιση από το διάφραγμα PCB είναι μια ευρεία παρανόηση. Με την εξαίρεση των παραπάνω χρήσεων για την τεχνολογία οπών, θα πρέπει πάντα να έχουμε κατά νου τους παράγοντες διαθεσιμότητας και κόστους. Δεν είναι διαθέσιμα όλα τα εξαρτήματα ως πακέτα SMD και ορισμένα εξαρτήματα διαμέσου οπών είναι λιγότερο ακριβά.

Διαβάστε επίσης: Μέσω τρύπας έναντι επιφανείας | Ποιά είναι η διαφορά?

Τεχνολογία επιφανειακής στήριξης (SMT)
SMT τη διαδικασία με την οποία τα εξαρτήματα τοποθετούνται απευθείας στην επιφάνεια του PCB. 

Η τεχνολογία επιφανειακής τοποθέτησης ήταν γνωστή αρχικά ως «επίπεδη τοποθέτηση» γύρω στο 1960 και χρησιμοποιήθηκε ευρέως στα μέσα της δεκαετίας του '80.

Σήμερα, σχεδόν όλο το ηλεκτρονικό υλικό κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας SMT. Έχει καταστεί απαραίτητο για το σχεδιασμό και την κατασκευή PCB, έχοντας βελτιώσει την ποιότητα και την απόδοση των PCB συνολικά και έχει μειώσει σημαντικά το κόστος επεξεργασίας και χειρισμού.  

Τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται για την τεχνολογία επιφανειακής τοποθέτησης είναι τα λεγόμενα Surface Mount Packages (SMD). Αυτά τα εξαρτήματα έχουν καλώδια κάτω ή γύρω από τη συσκευασία. 

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι πακέτων SMD με διαφορετικά σχήματα και κατασκευασμένα από διαφορετικά υλικά. Αυτοί οι τύποι πακέτων χωρίζονται σε διαφορετικές κατηγορίες. Η κατηγορία "Rectangular Passive Components" περιλαμβάνει κυρίως τις τυπικές αντιστάσεις SMD και πυκνωτές. Οι κατηγορίες "Small Outline Transistor" (SOT) και "Small Outline Diode" (SOD), χρησιμοποιούνται για τρανζίστορ και διόδους. Υπάρχουν επίσης πακέτα που χρησιμοποιούνται ως επί το πλείστον για Ολοκληρωμένα Κυκλώματα (IC) όπως Op-Amps, Transceivers και Microcontrollers. Παραδείγματα πακέτων που χρησιμοποιούνται για IC είναι: "Small Outline Integrated Circuit" (SOIC), "Quad Flat Pack" (QFN) και "Ball Grid Array" (BGA).

Τα πακέτα που αναφέρονται παραπάνω είναι μερικά μόνο παραδείγματα των πακέτων SMD που είναι διαθέσιμα. Υπάρχουν πολλοί περισσότεροι τύποι πακέτων με διαφορετικές παραλλαγές διαθέσιμες στην αγορά.

Οι βασικές διαφορές μεταξύ της τοποθέτησης SMT και της οπής είναι 
(α) Το SMT δεν απαιτεί τρύπες για διάτρηση μέσω PCB
(β) Τα εξαρτήματα SMT είναι πολύ μικρότερα
(γ) Τα εξαρτήματα SMT μπορούν να τοποθετηθούν και στις δύο πλευρές της πλακέτας. 

Η ικανότητα τοποθέτησης μεγάλου αριθμού μικρών εξαρτημάτων σε ένα PCB επέτρεψε πολύ πυκνότερα, υψηλότερης απόδοσης και μικρότερα PCB.

Με μια λέξη: η μεγαλύτερη διαφορά σε σύγκριση με τη συναρμολόγηση μέσω οπών είναι ότι δεν χρειάζεται να ανοίξετε τρύπες στο PCB για να δημιουργήσετε μια σύνδεση μεταξύ των κομματιών στο PCB και των εξαρτημάτων. 

Τα καλώδια του εξαρτήματος θα κάνουν άμεση επαφή με τα λεγόμενα PAD σε ένα PCB. 

Τα καλώδια διαμέσου οπών, τα οποία διασχίζουν την πλακέτα και συνδέουν τα στρώματα μιας πλακέτας, έχουν αντικατασταθεί από "vias" - μικρά εξαρτήματα που επιτρέπουν μια αγώγιμη σύνδεση μεταξύ των διαφόρων στρωμάτων ενός PCB και τα οποία ουσιαστικά ενεργούν ως καλώδια διαμέσου οπών . Ορισμένα εξαρτήματα επιφανείας όπως τα BGA είναι εξαρτήματα υψηλότερης απόδοσης με μικρότερους αγωγούς και περισσότερες ακίδες διασύνδεσης που επιτρέπουν υψηλότερες ταχύτητες. 

▲ΠΊΣΩ▲

Το να μοιράζεσαι σημαίνει ότι νοιάζεσαι!

Αφήστε μήνυμα 

Λίστα μηνυμάτων