Přidat oblíbené Set Úvodní
Pozice:Domovská stránka >> Novinky

výrobky Kategorie

Produkty Značky

Fmuser Sites

Co je deska s plošnými spoji (PCB) | Vše, co potřebujete vědět

Date:2021/3/19 9:57:48 Hits:




„Deska plošných spojů, známá také jako deska s plošnými spoji, je vyrobena z různých desek z nevodivého materiálu a slouží k fyzické podpoře a připojení povrchově připevněných zásuvkových komponent. Jaké jsou však funkce desky plošných spojů? Přečtěte si následující obsah, kde najdete další užitečné informace! ---- FMUSER “


Hledáte odpovědi na následující otázky:

Co dělá deska s plošnými spoji?
Jak se nazývá tištěný obvod?
Z čeho je vyrobena deska s plošnými spoji?
Kolik stojí deska s plošnými spoji?
Jsou desky s plošnými spoji toxické?
Proč se tomu říká deska s plošnými spoji?
Můžete zahodit desky s plošnými spoji?
Jaké jsou součásti desky s plošnými spoji?
Kolik stojí výměna desky s plošnými spoji?
Jak identifikujete desku plošných spojů?
Jak funguje deska s plošnými spoji?

Nebo si možná nejste tak jisti, zda znáte odpovědi na tyto otázky, ale nebojte se, jako an odborník na elektroniku a RF inženýrství, FMUSER představí vše, co potřebujete vědět o desce PCB.


Sdílení je péče!


Obsah

1) Co je deska s plošnými spoji?
2) Proč se tomu říká deska s plošnými spoji?
3) Různé typy desek plošných spojů (desky s plošnými spoji) 
4) Průmysl desek plošných spojů v roce 2021
5) Z čeho je vyrobena deska s plošnými spoji?
6) Nejoblíbenější PCB navržený vyrobený materiál
7) Součásti desek plošných spojů a jejich fungování
8) Funkce desky s plošnými spoji - Proč potřebujeme PCB?
9) Princip montáže desky plošných spojů: Průchozí otvor vs povrchová montáž


Co je deska s plošnými spoji?

Základní informace Deska PCB

Přezdívka: PCB je známá jako deska s plošnými spoji (PWB) nebo leptaná elektroinstalační deska (EWB), můžete také volat PCB desku jako Obvodová deska, PC Boardnebo PCB 


Definice: Obecně řečeno, deska s plošnými spoji označuje a tenká deska nebo plochá izolační deska vyrobeny z různých listů nevodivého materiálu, jako je sklolaminát, kompozitní epoxid nebo jiný laminátový materiál, což je základna desky zvyklá fyzicky podporovat a připojit povrchově montované zásuvkové komponenty jako jsou tranzistory, rezistory a integrované obvody ve většině elektroniky. Pokud považujete desku plošných spojů za zásobník, pak „potraviny“ na „zásobníku“ budou elektronický obvod a další součásti k němu připojené, deska plošných spojů se vztahuje k mnoha odborným terminologiím, více informací o terminologii desek plošných spojů najdete strana!


Přečtěte si také: Glosář terminologie PCB (pro začátečníky) | Design PCB


PCB osazená elektronickými součástmi se nazývá a sestava tištěných spojů (PCA), sestava desky plošných spojů or Montáž PCB (PCBA), desky s plošnými spoji (PWB) nebo „karty s plošnými spoji“ (PWC), ale nejběžnějším názvem je stále deska s plošnými spoji (PCB).


Hlavní deska v počítači se nazývá „základní deska“ nebo „základní deska“


* Co je deska s plošnými spoji?


Podle Wikipedie se deska s plošnými spoji týká:
„Deska s plošnými spoji mechanicky podporuje a elektricky spojuje elektrické nebo elektronické součástky pomocí vodivých stop, podložek a dalších prvků leptaných z jedné nebo více vrstev mědi, laminovaných na a / nebo mezi vrstvami nevodivého substrátu.“

Většina desek plošných spojů je plochá a tuhá, ale flexibilní podklady umožňují, aby se desky vešly do spletitých prostor.


Zajímavostí je, že ačkoli jsou nejběžnější desky s plošnými spoji vyrobeny z plastu nebo skelných vláken a pryskyřičných kompozitů a používají měděné stopy, lze použít celou řadu dalších materiálů. 


POZNÁMKA: PCB může také znamenat „Blok řízení procesu„datová struktura v systémovém jádře, která ukládá informace o procesu. Aby mohl proces běžet, musí operační systém nejprve zaregistrovat informace o procesu na PCB.




* Příklad velmi základní domácí desky s plošnými spoji


Také čtení: Proces výroby PCB | 16 kroků k výrobě desky plošných spojů


Struktura desky plošných spojů

Deska s plošnými spoji se skládá z různých vrstev a materiálů, které společně provádějí různé akce, aby přinesly modernějším obvodům sofistikovanost. V tomto článku budeme podrobně diskutovat o všech různých kompozičních materiálech a položkách desky s plošnými spoji.

Deska s plošnými spoji, jako je příklad na obrázku, má pouze jednu vodivou vrstvu. Jednovrstvá deska plošných spojů je velmi omezující; realizace okruhu nebude efektivně využívat dostupné oblasti a projektant může mít potíže s vytvořením potřebných propojení.

* Složení desky s plošnými spoji


Základním nebo podkladovým materiálem desky s plošnými spoji, kde jsou podporovány všechny součásti a zařízení na desce s plošnými spoji, je obvykle skleněné vlákno. Pokud vezmeme v úvahu údaje o výrobě desek plošných spojů, nejoblíbenějším materiálem pro sklolaminát je FR4. Plné jádro FR4 poskytuje desce plošných spojů její pevnost, podporu, tuhost a tloušťku. Jelikož existují různé typy desek plošných spojů, jako jsou běžné desky plošných spojů, flexibilní desky plošných spojů atd., Jsou vyrobeny z flexibilního vysokoteplotního plastu.


Díky začlenění dalších vodivých vrstev je deska plošných spojů kompaktnější a jednodušší konstrukce. Dvouvrstvá deska je hlavní vylepšení oproti jednovrstvé desce a většina aplikací těží z toho, že má alespoň čtyři vrstvy. Čtyřvrstvá deska se skládá z horní vrstvy, spodní vrstvy a dvou vnitřních vrstev. („Top“ a „bottom“ se nemusí jevit jako typická vědecká terminologie, přesto se však jedná o oficiální označení ve světě designu a výroby PCB.)


Přečtěte si také: Design PCB | Vývojový diagram procesu výroby desek plošných spojů, PPT a PDF


Proč se tomu říká deska s plošnými spoji?


První deska s plošnými spoji

Vynález desky s plošnými spoji je připsán rakouskému vynálezci Paulovi Eislerovi. Paul Eisler nejprve vyvinul desku s plošnými spoji, když pracoval na rádiu v roce 1936, ale desky s plošnými spoji se dočkaly masového využití až po padesátých letech minulého století. Od té doby začala popularita PCB rychle růst.

Desky s plošnými spoji se vyvinuly ze systémů elektrického připojení, které byly vyvinuty v padesátých letech minulého století, ačkoli vývoj vedoucí k vynálezu desky s plošnými spoji lze vysledovat až do 1850. let 1890. století. Kovové pásky nebo tyče se původně používaly k připojení velkých elektrických komponent namontovaných na dřevěných základnách. 



*Použité kovové pásky v zapojení komponent


Postupem času byly kovové pásy nahrazeny dráty připojenými ke šroubovým svorkám a dřevěné základny byly nahrazeny kovovým podvozkem. Bylo však zapotřebí menších a kompaktnějších návrhů kvůli zvýšeným provozním potřebám produktů, které používaly desky s plošnými spoji.

V roce 1925 podal Charles Ducas ze Spojených států patentovou přihlášku na způsob vytváření elektrické cesty přímo na izolovaném povrchu tiskem přes šablonu s elektricky vodivými inkousty. Tato metoda dala vzniknout názvu „tištěné vedení“ nebo „tištěný obvod“.



* Patenty desek plošných spojů a Charles Ducas s první rádiovou soupravou využívající šasi plošných spojů a anténu. 


Ale vynález desky s plošnými spoji je připsán rakouskému vynálezci Paulovi Eislerovi. Paul Eisler nejprve vyvinul desku s plošnými spoji, když pracoval na rádiu v roce 1936, ale desky s plošnými spoji se dočkaly masového využití až po padesátých letech minulého století. Od té doby začala popularita PCB rychle růst.


Historie vývoje PCB


● 1925: Charles Ducas, americký vynálezce, patentuje první design desek plošných spojů, když na ploché dřevěné desce kreslí vodivé materiály.
● 1936: Paul Eisler vyvíjí první desku s plošnými spoji pro použití v rádiu.
● 1943: Eisler patentuje pokročilejší design desek plošných spojů, který zahrnuje leptání obvodů na měděnou fólii na skleněném, nevodivém podkladu.
● 1944: Spojené státy a Británie spolupracují na vývoji bezkontaktních pojistek pro použití v dolech, bombách a dělostřeleckých granátech během druhé světové války.
● 1948: Armáda Spojených států uvolňuje technologii PCB pro veřejnost, což si vyžádalo rozsáhlý vývoj.
● padesátá léta: Tranzistory jsou uváděny na trh s elektronikou, což snižuje celkovou velikost elektroniky a usnadňuje začlenění desek plošných spojů a dramaticky zvyšuje spolehlivost elektroniky.
● 1950-1960: Desky plošných spojů se vyvíjejí do oboustranných desek s elektrickými součástmi na jedné straně a identifikačním potiskem na druhé straně. Zinkové desky jsou začleněny do desek plošných spojů a jsou implementovány materiály a povlaky odolné proti korozi, aby se zabránilo degradaci.
● padesátá léta:  Integrovaný obvod - integrovaný obvod nebo křemíkový čip - je zaveden do elektronických konstrukcí, přičemž tisíce a dokonce desítky tisíc komponent na jeden čip - což výrazně zlepšuje výkon, rychlost a spolehlivost elektroniky, která tato zařízení zahrnuje. Aby se vyhovělo novým integrovaným obvodům, musel se počet vodičů v desce plošných spojů dramaticky zvýšit, což mělo za následek více vrstev v průměru desky plošných spojů. A zároveň, protože IC čipy jsou tak malé, PCB se začínají zmenšovat a pájecí připojení se spolehlivě stává obtížnějším.
● padesátá léta: Desky plošných spojů jsou nesprávně spojeny s ekologicky škodlivou chemickou polychlorovanou bifenylovou skupinou, která se v té době také označovala zkratkou PCB. Tento zmatek má za následek veřejné zmatky a obavy o zdraví komunity. Pro snížení nejasností se desky s plošnými spoji (PCB) přejmenovávají na desky s plošnými spoji (PWB), dokud v 1990. letech nebudou chemické desky s plošnými spoji vyřazovány.
● 1970. a 1980. léta: Pájecí úlohy z tenkých polymerních materiálů jsou vyvinuty s cílem usnadnit snadnější aplikaci pájení na měděné obvody bez přemostění sousedních obvodů, což dále zvyšuje hustotu obvodů. Později je vyvinut polymerový povlak zobrazitelný fotkou, který lze aplikovat přímo na obvody, vysušit a následně upravit fotografickou expozicí, což dále zlepší hustotu obvodu. To se stává standardní výrobní metodou pro PCB.
● 1980. léta:  Je vyvinuta nová montážní technologie, která se nazývá povrchová montáž - zkráceně SMT. Dříve měly všechny součásti desky plošných spojů drátěné vodiče, které byly připájeny do otvorů v deskách plošných spojů. Tyto díry zabíraly cenné nemovitosti, které byly potřebné pro další směrování okruhu. Byly vyvinuty komponenty SMT, které se rychle staly výrobním standardem a které byly pájeny přímo na malé podložky na desce plošných spojů, aniž by bylo zapotřebí děr. Komponenty SMT se rychle rozšířily a staly se průmyslovým standardem a pracovaly na výměně komponentů skrz díru, což opět zlepšilo funkční výkon, výkon, spolehlivost a snížilo náklady na elektronickou výrobu.
● padesátá léta: Velikost desek plošných spojů se stále zmenšuje, protože se stále více prosazuje software pro počítačově podporovaný návrh a výrobu (CAD / CAM). Návrh automatizace automatizuje mnoho kroků v návrhu desek plošných spojů a usnadňuje stále složitější návrhy s menšími a lehčími součástmi. Dodavatelé komponent pracují současně na zlepšení výkonu svých zařízení, snížení jejich elektrické spotřeby, zvýšení jejich spolehlivosti a zároveň snížení nákladů. Menší připojení umožňují rychle rostoucí miniaturizaci PCB.
● padesátá léta: PCB se staly menšími, lehčími, mnohem vyššími počty vrstev a složitějšími. Vícevrstvé a flexibilní obvody desek plošných spojů umožňují mnohem větší provozní funkčnost elektronických zařízení se stále menšími a levnějšími deskami plošných spojů.


Přečtěte si také: Jak recyklovat odpadní desku s plošnými spoji? | Věci, které byste měli vědět


Odlišný Druhy desek plošných spojů (Pdesky s plošnými spoji) 

PCB jsou často klasifikovány na základě frekvence, počtu vrstev a použitého substrátu. Některé typy topolů jsou popsány níže:


Jednostranné desky plošných spojů / jednovrstvé desky plošných spojů
Oboustranné desky plošných spojů / dvouvrstvé desky plošných spojů
Vícevrstvé desky plošných spojů
Flexibilní desky plošných spojů
Pevné PCB
Desky plošných spojů Rigid-Flex
Vysokofrekvenční desky plošných spojů
DPS s hliníkovým podkladem

1. Jednostranné desky plošných spojů / jednovrstvé desky plošných spojů
Jednostranné desky plošných spojů jsou základním typem desek plošných spojů, které obsahují pouze jednu vrstvu podkladu nebo základního materiálu. Jedna strana základního materiálu je potažena tenkou vrstvou kovu. Měď je nejběžnějším povlakem kvůli tomu, jak dobře funguje jako elektrický vodič. Tyto desky plošných spojů také obsahují ochrannou pájecí masku, která se nanáší na vrstvu mědi spolu se silkscreenovým nátěrem. 



* Jednovrstvý diagram desek plošných spojů


Některé výhody nabízené jednostrannými deskami plošných spojů jsou:
● Jednostranné desky plošných spojů se používají pro hromadnou výrobu a jsou nenákladné.
● Tyto desky plošných spojů se používají pro jednoduché obvody, jako jsou snímače výkonu, relé, snímače a elektronické hračky.

Nízkorozpočtový a velkoobjemový model znamená, že se běžně používají pro různé aplikace, včetně kalkulaček, fotoaparátů, rádií, stereofonních zařízení, jednotek SSD, tiskáren a napájecích zdrojů.


<<Zpět na "Různé typy PCB"

2. Oboustranné desky plošných spojů / dvouvrstvé desky plošných spojů
Oboustranné desky plošných spojů mají obě strany podkladu s kovovou vodivou vrstvou. Otvory v desce s plošnými spoji umožňují připevnění kovových částí z jedné strany na druhou. Tyto desky plošných spojů spojují obvody na obou stranách jedním ze dvou montážních schémat, a to technologií průchozích otvorů a technologií povrchové montáže. Technologie průchozích otvorů zahrnuje vložení komponent olova do předvrtaných otvorů na desce plošných spojů, které jsou připájeny k podložkám na opačných stranách. Technologie povrchové montáže zahrnuje přímé umístění elektrických komponent na povrch desek plošných spojů. 



* Dvouvrstvé schéma plošných spojů


Výhody oboustranných desek plošných spojů jsou:
● Povrchová montáž umožňuje připojení více obvodů k desce ve srovnání s montáží do průchozích otvorů.
● Tyto desky plošných spojů se používají v široké škále aplikací, včetně systémů mobilních telefonů, monitorování napájení, testovacích zařízení, zesilovačů a mnoha dalších.

Desky plošných spojů na povrch nepoužívají jako konektory dráty. Místo toho je mnoho malých vodičů připájeno přímo k desce, což znamená, že samotná deska se používá jako plocha pro zapojení různých komponent. To umožňuje, aby obvody byly dokončeny za použití menšího prostoru, čímž se uvolnilo místo, aby deska mohla dokončit více funkcí, obvykle při vyšších rychlostech a nižší hmotnosti, než by umožňovala deska s průchozími otvory.

Oboustranné desky plošných spojů se obvykle používají v aplikacích, které vyžadují střední úroveň složitosti obvodů, jako jsou průmyslové ovládací prvky, napájecí zdroje, přístrojové vybavení, systémy HVAC, LED osvětlení, automobilové palubní desky, zesilovače a prodejní automaty.


<<Zpět na "Různé typy PCB"

3. Vícevrstvé desky plošných spojů
Vícevrstvé desky plošných spojů mají desky tištěných spojů, které obsahují více než dvě měděné vrstvy jako 4L, 6L, 8L atd. Tyto desky plošných spojů rozšiřují technologii používanou v oboustranných deskách plošných spojů. Různé vrstvy podkladové desky a izolačních materiálů oddělují vrstvy ve vícevrstvých PCB. Desky plošných spojů jsou kompaktní velikosti a nabízejí výhody hmotnosti a prostoru. 



* Vícevrstvé schéma plošných spojů


Některé výhody, které nabízejí vícevrstvé desky plošných spojů, jsou:
● Vícevrstvé desky plošných spojů nabízejí vysokou úroveň flexibility designu.
● Tyto desky plošných spojů hrají důležitou roli ve vysokorychlostních obvodech. Poskytují více prostoru pro vzory vodičů a výkon.


<<Zpět na "Různé typy PCB"

4. Flexibilní desky plošných spojů
Pružné desky plošných spojů jsou konstruovány na pružném základním materiálu. Tyto desky plošných spojů přicházejí v jednostranných, oboustranných a vícevrstvých formátech. To pomáhá při snižování složitosti v sestavě zařízení. Na rozdíl od tuhých desek plošných spojů, které používají nepohyblivé materiály, jako je sklolaminát, jsou flexibilní desky s plošnými spoji vyrobeny z materiálů, které se mohou ohýbat a pohybovat, například z plastu. Stejně jako pevné desky plošných spojů se i flexibilní desky plošných spojů dodávají v jednoduchém, dvojitém nebo vícevrstvém formátu. Protože je třeba je tisknout na pružný materiál, stojí flexibilní PCB za výrobu více.

* Flexibilní schéma PCB


Flexibilní desky plošných spojů přesto nabízejí mnoho výhod oproti tuhým deskám plošných spojů. Nejvýznamnější z těchto výhod je skutečnost, že jsou flexibilní. To znamená, že je lze přehnout přes hrany a omotat kolem rohů. Jejich flexibilita může vést k úsporám nákladů a hmotnosti, protože k pokrytí oblastí, které mohou vyžadovat více pevných desek plošných spojů, lze použít jednu flexibilní desku plošných spojů.

Flexibilní desky plošných spojů lze také použít v oblastech, které mohou být ohroženy životním prostředím. K tomu jsou jednoduše vyrobeny z materiálů, které mohou být vodotěsné, nárazuvzdorné, odolné proti korozi nebo odolné vůči vysokoteplotním olejům - možnost, kterou tradiční tuhé PCB nemusí mít.

Některé výhody nabízené těmito PCB jsou:
● Flexibilní desky plošných spojů pomáhají snižovat velikost desky, což je činí ideálními pro různé aplikace, kde je vyžadována vysoká hustota signálu.
● Tyto desky plošných spojů jsou určeny pro pracovní podmínky, kde je hlavním zájmem teplota a hustota.

Flexibilní desky plošných spojů lze také použít v oblastech, které mohou být ohroženy životním prostředím. K tomu jsou jednoduše vyrobeny z materiálů, které mohou být vodotěsné, nárazuvzdorné, odolné proti korozi nebo odolné vůči vysokoteplotním olejům - možnost, kterou tradiční tuhé PCB nemusí mít.


<<Zpět na "Různé typy PCB"


5. Pevné PCB
Tuhé desky plošných spojů označují ty typy desek plošných spojů, jejichž základní materiál je vyroben z pevného materiálu a který nelze ohýbat. Pevné desky plošných spojů jsou vyrobeny z pevného podkladového materiálu, který zabraňuje kroucení desky. Možná nejběžnějším příkladem pevné desky plošných spojů je základní deska počítače. Základní deska je vícevrstvá deska plošných spojů navržená k přidělování elektřiny ze zdroje napájení a současně umožňuje komunikaci mezi všemi mnoha částmi počítače, jako jsou CPU, GPU a RAM.

*Pevné desky plošných spojů mohou být cokoli, od jednoduchých jednovrstvých desek plošných spojů až po osmi nebo desetivrstevnou vícevrstvou desku plošných spojů


Pevné PCB tvoří asi největší počet vyrobených PCB. Tyto desky plošných spojů se používají všude tam, kde je potřeba, aby samotná deska plošných spojů byla nastavena v jednom tvaru a zůstala tak po zbytek životnosti zařízení. Pevné desky plošných spojů mohou být cokoli, od jednoduchých jednovrstvých desek plošných spojů až po osmi nebo desetivrstvé vícevrstvé desky plošných spojů.

Všechny pevné desky plošných spojů mají jednovrstvé, dvouvrstvé nebo vícevrstvé konstrukce, takže všechny sdílejí stejné aplikace.

● Tyto desky plošných spojů jsou kompaktní, což zajišťuje vytvoření celé řady složitých obvodů kolem nich.

● Pevné desky plošných spojů nabízejí snadnou opravu a údržbu, protože všechny komponenty jsou jasně označeny. Také signální cesty jsou dobře organizované.


<<Zpět na "Různé typy PCB"


6. Desky plošných spojů Rigid-Flex
Desky plošných spojů Rigid-flex jsou kombinací pevných a flexibilních desek plošných spojů. Zahrnují více vrstev flexibilních obvodů připojených k více než jedné tuhé desce.

* Flex-rigid PCB Diagram


Některé výhody nabízené těmito PCB jsou:
● Tyto desky plošných spojů jsou vyrobeny přesně. Proto se používá v různých lékařských a vojenských aplikacích.
● Protože jsou tyto desky plošných spojů lehké, nabízejí 60% hmotnosti a úspory místa.

Flexibilně tuhé desky plošných spojů se nejčastěji nacházejí v aplikacích, kde je hlavním zájmem prostor nebo hmotnost, včetně mobilních telefonů, digitálních fotoaparátů, kardiostimulátorů a automobilů.


<<Zpět na "Různé typy PCB"


7. Vysokofrekvenční PCB
Vysokofrekvenční desky plošných spojů se používají v kmitočtovém rozsahu 500 MHz - 2 GHz. Tyto desky plošných spojů se používají v různých frekvenčně kritických aplikacích, jako jsou komunikační systémy, mikrovlnné desky plošných spojů, mikropáskové desky plošných spojů atd.

Vysokofrekvenční materiály PCB často zahrnují epoxidový laminát vyztužený sklem FR4, polyfenylenoxidovou (PPO) pryskyřici a teflon. Teflon je jednou z nejdražších dostupných možností díky své malé a stabilní dielektrické konstantě, malému množství dielektrické ztráty a celkové nízké absorpci vody.

* Vysokofrekvenční PCB jsou citcuitové desky, které jsou určeny k přenosu signálů přes jeden giaghertz


Při výběru vysokofrekvenční desky plošných spojů a jejího odpovídajícího typu konektoru PCB je třeba vzít v úvahu mnoho aspektů, včetně dielektrické konstanty (DK), rozptylu, ztráty a dielektrické tloušťky.

Nejdůležitější z nich je Dk dotyčného materiálu. Materiály s vysokou pravděpodobností změny dielektrické konstanty mají často změny v impedanci, což může narušit harmonické složky, které tvoří digitální signál, a způsobit celkovou ztrátu integrity digitálního signálu - jedna z věcí, pro které jsou vysokofrekvenční desky plošných spojů navrženy zabránit.

Při výběru desek a typů konektorů pro PC, které se mají použít při návrhu vysokofrekvenční desky plošných spojů, je třeba vzít v úvahu:

● Dielektrická ztráta (DF), která ovlivňuje kvalitu přenosu signálu. Menší množství dielektrické ztráty může způsobit malé plýtvání signálem.
● Teplotní roztažnost. Pokud rychlosti tepelné roztažnosti materiálů použitých k výrobě desky plošných spojů, jako je měděná fólie, nejsou stejné, pak by se materiály mohly od sebe oddělit v důsledku změn teploty.
● Absorbce vody. Velké množství příjmu vody ovlivní dielektrickou konstantu a dielektrickou ztrátu PCB, zejména pokud se používá ve vlhkém prostředí.
● Jiné odpory. Materiály použité při konstrukci vysokofrekvenčních desek plošných spojů by měly být podle potřeby vysoce hodnoceny na tepelnou odolnost, odolnost proti nárazu a odolnost vůči nebezpečným chemikáliím.

FMUSER je odborník na výrobu vysokofrekvenčních desek plošných spojů, poskytujeme nejen levné desky plošných spojů, ale také online podporu pro návrh vašich desek plošných spojů, kontaktujte nás Pro více informací!

<<Zpět na "Různé typy PCB"


8. DPS s hliníkovým podkladem
Tyto desky plošných spojů se používají ve vysoce výkonných aplikacích, protože hliníková konstrukce pomáhá při odvádění tepla. Je známo, že PCB s hliníkovým podkladem nabízejí vysokou úroveň tuhosti a nízkou úroveň tepelné roztažnosti, což je činí ideálními pro aplikace s vysokou mechanickou tolerancí. 

* Hliníkové PCB schéma


Některé výhody nabízené těmito PCB jsou:

▲ Nízké náklady. Hliník je jedním z nejhojnějších kovů na Zemi a tvoří 8.23% hmotnosti planety. Těžba hliníku je snadná a levná, což pomáhá snižovat náklady ve výrobním procesu. Stavební výrobky z hliníku jsou tedy levnější.
▲ Šetrné k životnímu prostředí. Hliník je netoxický a snadno recyklovatelný. Díky snadné montáži je výroba desek plošných spojů z hliníku také dobrým způsobem, jak šetřit energii.
▲ Odvod tepla. Hliník je jedním z nejlepších dostupných materiálů pro odvádění tepla od důležitých komponent desek s plošnými spoji. Místo toho, aby se teplo rozptýlilo do zbytku desky, přenáší teplo ven na čerstvý vzduch. Hliníková deska plošných spojů se ochladí rychleji než měděná deska plošných spojů ekvivalentní velikosti.
▲ Odolnost materiálu. Hliník je mnohem odolnější než materiály jako sklolaminát nebo keramika, zejména pro zkoušky pádem. Použití pevnějších základních materiálů pomáhá snížit poškození během výroby, přepravy a instalace.

Díky všem těmto výhodám je hliníková deska plošných spojů vynikající volbou pro aplikace, které vyžadují vysoké výkony ve velmi úzkých tolerancích, včetně semaforů, automobilového osvětlení, napájecích zdrojů, ovladačů motorů a silnoproudých obvodů.

Kromě LED diod a napájecích zdrojů. hliníkové desky s plošnými spoji mohou být také použity v aplikacích, které vyžadují vysoký stupeň mechanické stability nebo kde mohou být desky plošných spojů vystaveny vysokému mechanickému namáhání. Méně podléhají tepelné roztažnosti než deska na bázi skleněných vláken, což znamená, že u ostatních materiálů na desce, jako je měděná fólie a izolace, bude méně pravděpodobné, že se odloupnou, což dále prodlužuje životnost výrobku.


<<Zpět na "Různé typy PCB"


ZADNÍ



Průmysl desek plošných spojů v roce 2021

Globální trh s PCB lze rozdělit na základě typu produktu na flex (flexibilní FPCB a rigid-flex PCB), IC substrát, propojení s vysokou hustotou (HDI) a další. Na základě typu laminátu PCB lze trh rozdělit na PR4, High Tg Epoxy a Polyimide. Trh lze rozdělit na základě aplikací na spotřební elektroniku, automobilový, lékařský, průmyslový a vojenský / letecký průmysl atd.

Růst trhu s PCB v historickém období byl podpořen různými faktory, jako je vzkvétající trh spotřební elektroniky, růst v odvětví zdravotnických zařízení, zvýšená potřeba oboustranných PCB, prudký nárůst poptávky po hi-tech funkcích v automobilovém průmyslu a zvýšení disponibilního příjmu. Trh také čelí některým výzvám, jako je přísná kontrola dodavatelského řetězce a příklon k součástem COTS.

Očekává se, že trh s tištěnými obvody zaregistruje CAGR ve výši 1.53% během prognózovaného období (2021 - 2026) a v roce 58.91 měl hodnotu 2020 miliardy USD a do roku 75.72 v období 2026 - 2021 2026. Trh zaznamenal v posledních několika letech rychlý růst, a to především v důsledku neustálého vývoje zařízení spotřební elektroniky a rostoucí poptávky po PCB ve veškeré elektronice a elektrických zařízeních.

Přijetí PCB v připojených vozidlech také urychlilo trh s PCB. Jedná se o vozidla, která jsou plně vybavena kabelovými i bezdrátovými technologiemi, díky nimž se vozidla mohou snadno připojit k výpočetním zařízením, jako jsou smartphony. S takovou technologií mohou řidiči odemknout svá vozidla, dálkově spustit klimatizační systémy, zkontrolovat stav baterie svých elektromobilů a sledovat svá auta pomocí chytrých telefonů.

Šíření technologie 5G, 3D tištěné desky plošných spojů, další inovace, jako je biologicky odbouratelná deska plošných spojů, a nárůst využití PCB v nositelných technologiích a fúze a akvizice (M&A) jsou některé z nejnovějších trendů na trhu.

Poptávka po elektronických zařízeních, jako jsou chytré telefony, chytré hodinky a další zařízení, také posílila růst trhu. Podle americké studie prodeje a prognózy spotřebitelských technologií v USA, kterou provedla Asociace spotřebitelských technologií (CTA), byly například příjmy generované chytrými telefony v roce 79.1 a 77.5 miliard USD v roce 2018, resp.

3D tisk se v poslední době ukázal jako nedílná součást jedné z velkých inovací PCB. Očekává se, že 3D tištěná elektronika nebo 3D PE způsobí v budoucnosti revoluci ve způsobu navrhování elektrických systémů. Tyto systémy vytvářejí 3D obvody tiskem podkladové vrstvy vrstvu po vrstvě a poté na ni přidávají tekutý inkoust, který obsahuje elektronické funkce. K vytvoření finálního systému lze poté přidat technologie pro povrchovou montáž. 3D PE může potenciálně poskytnout obrovské technické a výrobní výhody jak pro společnosti vyrábějící okruhy, tak pro jejich klienty, zejména ve srovnání s tradičními 2D PCB.

S vypuknutím COVID-19 byla výroba desek s plošnými spoji ovlivněna omezeními a zpožděními v asijsko-pacifickém regionu, zejména v Číně, během měsíců ledna a února. Společnosti neprovedly zásadní změny ve svých výrobních kapacitách, ale slabá poptávka v Číně představuje určité problémy v dodavatelském řetězci. Zpráva SIA (Semiconductor Industry Association) v únoru naznačila potenciální dlouhodobé obchodní dopady mimo Čínu související s COVID-19. Efekt snížené poptávky se mohl promítnout do výnosů společností za 2Q20.

Růst trhu s PCB je silně spojen s globální ekonomikou a strukturálními technologiemi, jako jsou smartphony, 4G / 5G a datová centra. Pokles na trhu v roce 2020 se očekává v důsledku dopadu Covid-19. Pandemie zabrzdila výrobu spotřební elektroniky, smartphonů a automobilů, a tím tlumila poptávku po PCB. Trh by předvedl postupné oživení v důsledku obnovení výrobních činností, aby dal spouštěcí impuls globální ekonomice.



ZADNÍ



Z čeho je vyrobena deska s plošnými spoji?


PCB se obvykle vyrábí ze čtyř vrstev materiálu, které jsou navzájem spojeny teplem, tlakem a jinými metodami. Čtyři vrstvy desky plošných spojů jsou vyrobeny ze substrátu, mědi, pájecí masky a sítotisku.

Každá deska se bude lišit, ale většinou budou sdílet některé prvky, zde je několik nejběžnějších materiálů používaných při výrobě desek s plošnými spoji:

Šest základních součástí standardní desky s plošnými spoji je:

● Jádrová vrstva - obsahuje epoxidovou pryskyřici vyztuženou skleněnými vlákny
● Vodivá vrstva - obsahuje stopy a podložky pro vytvoření obvodu (obvykle s mědí, zlatem, stříbrem)
● Vrstva pájecí masky - tenký polymerový inkoust
● Silkscreen overlay - speciální inkoust, který zobrazuje odkazy na komponenty
● Cínová pájka - slouží k připevnění komponent k průchozím otvorům nebo podložkám pro povrchovou montáž

Prepreg
Prepreg je tenká skleněná tkanina potažená pryskyřicí a sušená ve speciálních strojích zvaných prepreg treaters. Sklo je mechanický substrát, který drží pryskyřici na místě. Pryskyřice - obvykle FR4 epoxidová, polyimidová, teflonová a další - začíná jako kapalina, která se nanáší na látku. Jak se předimpregnovaný materiál pohybuje skrz treater, vstupuje do části trouby a začíná vysychat. Jakmile opustí treater, je na dotek suchý.

Když je prepreg vystaven vyšším teplotám, obvykle nad 300 ° Fahrenheita, pryskyřice začne měknout a tát. Jakmile se pryskyřice v předimpregnovaném materiálu roztaví, dosáhne bodu (nazývaného termoset), kde poté znovu ztvrdne, aby opět ztuhla a byla velmi, velmi silná. I přes tuto sílu jsou prepreg a laminát velmi lehké. Desky Prepreg nebo sklolaminát se používají k výrobě mnoha věcí - od lodí po golfové hole, letadla a lopatky větrných turbín. Je však také zásadní při výrobě desek plošných spojů. Desky Prepreg jsou to, co používáme k lepení PCB dohromady, a také se používá k výrobě druhé součásti PCB - laminátu.



* Stoh desek plošných spojůboční pohled


Laminát
Lamináty, někdy nazývané lamináty opláštěné mědí, se vytvářejí vytvrzováním za vysokých teplot a tlakových vrstev látky termosetovou pryskyřicí. Tento proces vytváří jednotnou tloušťku, která je pro desku plošných spojů nezbytná. Jakmile pryskyřice ztvrdne, jsou PCB lamináty jako plastový kompozit, na obou stranách jsou listy měděné fólie, pokud má vaše deska vysoký počet vrstev, pak musí být laminát vyroben z tkaného skla, aby byla zajištěna rozměrová stabilita. 

PCB vyhovující směrnici RoHS
PCB vyhovující směrnici RoHS jsou ty, které dodržují omezení nebezpečných látek z Evropské unie. Zákaz používání olova a jiných těžkých kovů ve spotřebním zboží je zakázán. Každá část desky nesmí obsahovat olovo, rtuť, kadmium a jiné těžké kovy.

Soldermask
Soldermask je zelený epoxidový povlak, který pokrývá obvody na vnějších vrstvách desky. Vnitřní obvody jsou uloženy ve vrstvách prepregu, takže není nutné je chránit. Pokud však vnější vrstvy nebudou chráněny, časem oxidují a korodují. Soldermask poskytuje tuto ochranu vodičům na vnější straně desky plošných spojů.

Nomenklatura - sítotisk
Nomenklatura, nebo někdy nazývaná sítotisk, jsou bílá písmena, která vidíte na vrchní straně pájecí masky na desce plošných spojů. Sítotisk je obvykle finální vrstva desky, která umožňuje výrobci PCB psát štítky na důležité oblasti desky. Jedná se o speciální inkoust, který zobrazuje symboly a odkazy na komponenty pro umístění komponent během procesu montáže. Nomenklatura je písmo, které ukazuje, kde každá součást jde na tabuli a někdy také poskytuje orientaci součásti. 

Pájecí masky i nomenklatura jsou obvykle zelené a bílé, i když můžete vidět i jiné barvy, jako je červená, žlutá, šedá a černá, ty jsou nejoblíbenější.

Soldermask chrání všechny obvody na vnějších vrstvách desky plošných spojů, kde nemáme v úmyslu připevňovat komponenty. Musíme ale také chránit odkryté měděné otvory a podložky, kde plánujeme pájet a namontovat komponenty. Abychom tyto oblasti chránili a zajistili dobrou pájitelnou povrchovou úpravu, obvykle používáme kovové povlaky, jako je nikl, zlato, pájka z cínu / olova, stříbro a další konečné povrchové úpravy určené pouze pro výrobce desek plošných spojů.



ZADNÍ




Nejoblíbenější PCB navržený vyrobený materiál

Designéři desek plošných spojů čelí několika výkonovým funkcím, když se podívají na výběr materiálu pro svůj design. Mezi nejoblíbenější úvahy patří:


Dielektrická konstanta - klíčový indikátor elektrického výkonu
Zpomalování plamene - rozhodující pro kvalifikaci UL (viz výše)
Vyšší teploty skelného přechodu (Tg) - odolat zpracování sestavy při vyšší teplotě
Zmírněné ztrátové faktory - důležité ve vysokorychlostních aplikacích, kde se oceňuje rychlost signálu
Mechanická síla včetně smykových, tahových a dalších mechanických vlastností, které mohou být vyžadovány od PCB při uvedení do provozu
Tepelný výkon - důležitá úvaha v prostředích se zvýšenými službami
Prostorová stabilita - nebo kolik se materiál pohybuje a jak důsledně se pohybuje během výroby, tepelných cyklů nebo vystavení vlhkosti

Zde je několik nejoblíbenějších materiálů používaných při výrobě desek plošných spojů:

Podklad: epoxidový laminát FR4 a předimpregnovaný laminát
FR4 je nejoblíbenější materiál substrátu PCB na světě. Označení „FR4“ popisuje třídu materiálů, které splňují určité požadavky definované normami NEMA LI 1-1998. Materiály FR4 mají dobré tepelné, elektrické a mechanické vlastnosti a také příznivý poměr pevnosti a hmotnosti, díky čemuž jsou ideální pro většinu elektronických aplikací. Lamináty a prepreg FR4 jsou vyrobeny ze skleněné tkaniny, epoxidové pryskyřice a jsou obvykle nejlevnějším dostupným materiálem PCB. Může být také vyroben z pružných materiálů, které lze někdy také natáhnout. 

Je obzvláště populární u desek plošných spojů s nižším počtem vrstev - jednostranné, oboustranné do vícevrstvých konstrukcí obecně méně než 14 vrstev. Kromě toho lze základní epoxidovou pryskyřici smíchat s přísadami, které mohou významně zlepšit její tepelný výkon, elektrický výkon a přežití / hodnocení UL plamene - což výrazně zlepšuje jeho schopnost použití v počtu vyšších vrstev vytváří aplikace vyššího tepelného stresu a vyšší elektrický výkon za nižší cenu u návrhů vysokorychlostních obvodů. Lamináty a prepregy FR4 jsou velmi univerzální, přizpůsobitelné široce přijímanými výrobními technikami s předvídatelnými výtěžky.

Polyimidové lamináty a prepreg
Polyimidové lamináty nabízejí vyšší teplotní výkon než materiály FR4 a mírné zlepšení vlastností elektrického výkonu. Polyimidové materiály stojí více než FR4, ale nabízejí lepší přežití v drsných a vyšších teplotách. Jsou také stabilnější během tepelného cyklování s menšími expanzními charakteristikami, což je činí vhodnými pro konstrukce s vyššími vrstvami.

Teflonové (PTFE) lamináty a lepicí vrstvy
Teflonové lamináty a spojovací materiály nabízejí vynikající elektrické vlastnosti, takže jsou ideální pro vysokorychlostní aplikace obvodů. Teflonové materiály jsou dražší než polyimid, ale poskytují návrhářům vysokorychlostní funkce, které potřebují. Teflonové materiály mohou být potaženy na skleněnou tkaninu, ale mohou být také vyrobeny jako nepodporovaný film nebo se speciálními plnivy a přísadami pro zlepšení mechanických vlastností. Výroba teflonových desek plošných spojů často vyžaduje jedinečně kvalifikovanou pracovní sílu, speciální vybavení a zpracování a očekávání nižších výrobních výnosů.

Pružné lamináty
Pružné lamináty jsou tenké a poskytují schopnost složit elektronický design bez ztráty elektrické kontinuity. Nemají skleněnou tkaninu pro podporu, ale jsou postaveny na plastové fólii. Jsou stejně efektivní složené do zařízení pro jednorázový flex pro instalaci aplikace, protože jsou v dynamickém flexu, kde se obvody budou skládat nepřetržitě po celou dobu životnosti zařízení. Pružné lamináty mohou být vyrobeny z materiálů s vyšší teplotou, jako je polyimid a LCP (polymer s tekutými krystaly), nebo z velmi levných materiálů, jako je polyester a PEN. Protože flexibilní lamináty jsou tak tenké, výroba flexibilních obvodů může také vyžadovat jedinečně kvalifikovanou pracovní sílu, specializované vybavení a zpracování a očekávání nižších výrobních výnosů.

jiní

Na trhu existuje mnoho dalších laminátů a pojivových materiálů, včetně BT, kyanátesteru, keramiky a směsných systémů, které kombinují pryskyřice, aby získaly odlišné elektrické a / nebo mechanické vlastnosti. Protože objemy jsou mnohem nižší než u FR4 a výroba může být mnohem obtížnější, jsou obvykle považovány za drahé alternativy pro desku plošných spojů.


Proces montáže desky s plošnými spoji je složitý proces zahrnující interakci s mnoha malými součástmi a podrobné znalosti funkcí a umístění každé součásti. Deska plošných spojů nebude fungovat bez svých elektrických součástí. Kromě toho se používají různé komponenty v závislosti na zařízení nebo produktu, pro který je určen. Proto je důležité důkladně porozumět různým komponentám, které vstupují do sestavy desky plošných spojů.


ZADNÍ


Součásti desek plošných spojů a jak fungují
Ve většině desek plošných spojů se používá následujících 13 společných komponent:

● Rezistory
● Tranzistory
● Kondenzátory
● Tlumivky
● Diody
● transformátory
● Integrované obvody
● Krystalové oscilátory
● Potenciometry
● SCR (křemíkem řízený usměrňovač)
● Senzory
● Spínače / relé
● Baterie

1. Rezistory - řízení energie 
Rezistory jsou jednou z nejčastěji používaných komponent v PCB a jsou pravděpodobně nejjednodušší na pochopení. Jejich funkcí je odolat toku proudu rozptylováním elektrické energie jako tepla. Bez odporů nemusí ostatní komponenty zvládat napětí a může to vést k přetížení. Přicházejí v mnoha různých typech vyrobených z řady různých materiálů. Klasický rezistor, který je pro fanoušky nejznámější, jsou rezistory v „axiálním“ stylu s vodiči na obou dlouhých koncích a tělem s barevnými kroužky.

2. Tranzistory - zesilování energie
Tranzistory jsou zásadní pro proces montáže desky s plošnými spoji kvůli jejich multifunkční povaze. Jsou to polovodičová zařízení, která mohou vést i izolovat a mohou fungovat jako spínače a zesilovače. Jsou menší velikosti, mají relativně dlouhou životnost a mohou bezpečně pracovat při nízkém napětí i bez filamentového proudu. Tranzistory se dodávají ve dvou typech: bipolární tranzistory (BJT) a tranzistory s efektem pole (FET).

3. Kondenzátory - skladování energie
Kondenzátory jsou pasivní dvousvorkové elektronické součástky. Fungují jako dobíjecí baterie - k dočasnému zadržení elektrického náboje a jeho uvolnění, kdykoli jinde v obvodu potřebujete více energie. 

Můžete to udělat tak, že sbíráte opačné náboje na dvou vodivých vrstvách oddělených izolačním nebo dielektrickým materiálem. 

Kondenzátory jsou často rozděleny do kategorií podle vodiče nebo dielektrického materiálu, což vede k mnoha typům s různými charakteristikami, od vysokokapacitních elektrolytických kondenzátorů, různých polymerních kondenzátorů po stabilnější keramické diskové kondenzátory. Některé mají vzhled podobný axiálním odporům, ale klasický kondenzátor je radiální styl s dvěma vodiči vyčnívajícími ze stejného konce.

4. Induktory - zvyšování energie
Induktory jsou pasivní dvousvorkové elektronické součástky, které ukládají energii (místo ukládání elektrostatické energie) v magnetickém poli, když jimi prochází elektrický proud. Induktory se používají k blokování střídavých proudů a zároveň umožňují průchod přímých proudů. 

Induktory se často používají k odfiltrování nebo blokování určitých signálů, například blokování rušení rádiových zařízení, nebo se používají ve spojení s kondenzátory k vyladění obvodů, k manipulaci se střídavými signály v spínaných napájecích zdrojích, tj. TV přijímač.

5. Diody - přesměrování energie 
Diody jsou polovodičové součástky, které fungují jako jednosměrné spínače pro proudy. Umožňují snadný průchod proudů v jednom směru, což umožňuje proudění proudu pouze v jednom směru, od anody (+) ke katodě (-), ale omezují proudění proudů v opačném směru, což by mohlo způsobit poškození.

Nejoblíbenější diodou u fandů je světelná dioda nebo LED. Jak naznačuje první část názvu, používají se k vyzařování světla, ale každý, kdo se pokusil o pájení, ví, že jde o diodu, takže je důležité získat správnou orientaci, jinak se LED nerozsvítí .

6. Transformátory - přenos energie
Funkce transformátorů spočívá v přenosu elektrické energie z jednoho obvodu do druhého se zvýšením nebo snížením napětí. Obecné transformátory přenášejí energii z jednoho zdroje do druhého prostřednictvím procesu zvaného „indukce“. Stejně jako u rezistorů technicky regulují proud. Největší rozdíl je v tom, že „transformují“ napětí poskytují větší elektrickou izolaci než řízený odpor. Možná jste viděli velké průmyslové transformátory na telegrafních sloupech; tyto snižují napětí z nadzemních přenosových vedení, obvykle několik stovek tisíc voltů, na několik stovek voltů obvykle požadovaných pro použití v domácnosti.

Transformátory PCB se skládají ze dvou nebo více samostatných indukčních obvodů (nazývaných vinutí) a jádra z měkkého železa. Primární vinutí je pro zdrojový obvod - nebo odkud bude energie pocházet - a sekundární vinutí je pro přijímací obvod - kam energie směřuje. Transformátory rozkládají velké množství napětí na menší, lépe zvládnutelné proudy, aby nedošlo k přetížení nebo přepracování zařízení.

7. Integrované obvody - elektrárny
Integrované obvody nebo integrované obvody jsou obvody a součásti, které byly zmenšeny na destičky z polovodičového materiálu. Pouhý počet komponent, které lze vložit na jeden čip, dal vzniknout prvním kalkulačkám a nyní výkonným počítačům od smartphonů po superpočítače. Obvykle jsou mozky širšího okruhu. Obvod je obvykle zapouzdřen v černém plastovém pouzdře, které může mít všechny tvary a velikosti a má viditelné kontakty, ať už jde o vodiče vyčnívající z těla, nebo kontaktní podložky přímo pod jako například čipy BGA.

8. Krystalové oscilátory - přesné časovače
Krystalové oscilátory poskytují hodiny v mnoha obvodech, které vyžadují přesné a stabilní časovací prvky. Produkují periodický elektronický signál tím, že fyzicky způsobují, že piezoelektrický materiál, krystal, osciluje, proto název. Každý krystalový oscilátor je navržen tak, aby vibroval na konkrétní frekvenci a je stabilnější, ekonomičtější a ve srovnání s jinými metodami časování má malý tvarový faktor. Z tohoto důvodu se běžně používají jako přesné časovače pro mikrokontroléry nebo častěji v křemenných náramkových hodinkách.

9. Potenciometry - různý odpor
Potenciometry jsou formou proměnného odporu. Jsou běžně dostupné v rotačních a lineárních typech. Otáčením knoflíku otočného potenciometru se mění odpor, když se posuvný kontakt pohybuje přes půlkruhový rezistor. Klasickým příkladem otočných potenciometrů je regulátor hlasitosti v rádiích, kde otočný potenciometr řídí množství proudu do zesilovače. Lineární potenciometr je stejný, až na to, že odpor se mění lineárním pohybem posuvného kontaktu na rezistoru. Jsou skvělé, když je v terénu vyžadováno jemné doladění.  

10. SCR (křemíkem řízený usměrňovač) - řízení vysokého proudu
Silicon Controlled Rectifiers (SCR), také známé jako tyristory, jsou podobné tranzistorům a diodám - ve skutečnosti jsou to v podstatě dva tranzistory, které pracují společně. Mají také tři vodiče, ale skládají se ze čtyř křemíkových vrstev místo tří a fungují pouze jako spínače, nikoli jako zesilovače. Dalším důležitým rozdílem je, že k aktivaci spínače je zapotřebí pouze jeden impuls, zatímco v případě jediného tranzistoru musí být proud aplikován nepřetržitě. Jsou vhodnější pro přepínání většího množství energie.

11. Senzory
Senzory jsou zařízení, jejichž funkcí je detekovat změny podmínek prostředí a generovat elektrický signál odpovídající této změně, který je odesílán do dalších elektronických součástek v obvodu. Senzory převádějí energii z fyzikálního jevu na elektrickou energii, a tak jsou ve skutečnosti měniči (převádějí energii v jedné formě na druhou). Mohou to být cokoli, od typu rezistoru v odporovém teplotním detektoru (RTD) až po LED diody detekující vzdálené signály, například v dálkovém ovladači od televize. Existuje široká škála senzorů pro různé podněty prostředí, například senzory vlhkosti, světla, kvality vzduchu, dotyku, zvuku, vlhkosti a pohybu.

12. Spínače a relé - tlačítka napájení
Spínač, který je základní a snadno přehlíženou součástí, je jednoduše vypínačem pro ovládání toku proudu v obvodu přepínáním mezi otevřeným nebo uzavřeným obvodem. Liší se docela dost ve fyzickém vzhledu, od posuvníku, otočného ovladače, tlačítka, páky, přepínače, klíčových spínačů a seznamu. Podobně je relé elektromagnetický spínač ovládaný solenoidem, který se stává jakýmsi dočasným magnetem, když jím protéká proud. Fungují jako spínače a mohou také zesílit malé proudy na větší proudy.

13. Baterie - poskytování energie
Teoreticky každý ví, co je to baterie. Pravděpodobně nejprodávanější součástí na tomto seznamu jsou baterie, které používají nejen elektronici a fandové. Lidé používají toto malé zařízení k napájení svých každodenních předmětů; dálkové ovladače, baterky, hračky, nabíječky a další.

Na desce plošných spojů baterie v podstatě uchovává chemickou energii a přeměňuje ji na použitelnou elektronickou energii pro napájení různých obvodů přítomných na desce. Používají externí obvod, který umožňuje elektronům proudit z jedné elektrody na druhou. To vytváří funkční (ale omezený) elektrický proud.

Proud je omezen procesem přeměny chemické energie na elektrickou energii. U některých baterií by tento proces mohl skončit během několika dní. Jiným může trvat měsíce nebo roky, než bude chemická energie zcela vyčerpána. To je důvod, proč některé baterie (například baterie v dálkových ovladačích nebo ovladačích) je třeba měnit každých několik měsíců, zatímco jiným (například bateriím na náramkových hodinkách) trvá roky, než se úplně vybijí.



ZADNÍ



Funkce desky s plošnými spoji - Proč potřebujeme PCB?

Desky plošných spojů se nacházejí téměř v každém elektronickém a výpočetním zařízení, včetně základních desek, síťových karet a grafických karet až po interní obvody v pevných / CD-ROM mechanikách. Pokud jde o počítačové aplikace, kde jsou zapotřebí jemné vodivé stopy, jako jsou notebooky a stolní počítače, slouží jako základ pro mnoho interních počítačových komponent, jako jsou grafické karty, karty řadičů, karty síťového rozhraní a rozšiřující karty. Všechny tyto komponenty se připojují k základní desce, což je také deska s plošnými spoji.


PCB se také vyrábějí fotolitografickým procesem ve větším měřítku způsobu výroby vodivých cest v procesorech. 


Zatímco desky plošných spojů jsou často spojovány s počítači, kromě počítačů se používají i v mnoha dalších elektronických zařízeních. Například většina televizorů, rádií, digitálních fotoaparátů, mobilních telefonů a tabletů obsahuje jednu nebo více desek s plošnými spoji. PCB nalezené v mobilních zařízeních však vypadají podobně jako desky stolních počítačů a velké elektroniky, ale jsou obvykle tenčí a obsahují jemnější obvody.


Deska s plošnými spoji je stále široce používána téměř ve všech přesných zařízeních / zařízeních, od malých spotřebních zařízení až po obrovské stroje, FMUSER tímto poskytuje seznam top 10 běžných použití PCB (deska s plošnými spoji) v každodenním životě.


Aplikace Příklad
Zdravotnické prostředky

● Lékařské zobrazovací systémy

● Monitory

● Infuzní čerpadla

● Interní zařízení

● Lékařské zobrazovací systémy: CT, C.AT a ultrazvukové skenery často používají PCB, stejně jako počítače, které tyto obrázky kompilují a analyzují.

● Infúzní pumpy: Infuzní pumpy, jako je inzulín a pacientem kontrolované analgezie, dodávají pacientovi přesné množství tekutiny. Desky plošných spojů pomáhají zajistit, aby tyto produkty fungovaly spolehlivě a přesně.

● Monitory: K získání přesných údajů závisí srdeční frekvence, krevní tlak, monitory glukózy v krvi a další.

● Interní zařízení: Kardiostimulátory a další zařízení, která se používají interně, vyžadují pro fungování malé desky plošných spojů.


Závěr: 

Lékařský sektor neustále přichází s dalším využitím elektroniky. Jak se technologie zdokonaluje a jsou možné menší, hustší a spolehlivější desky, budou PCB hrát ve zdravotnictví stále důležitější roli. 


Aplikace Příklad

Vojenské a obranné aplikace

● Komunikační zařízení:

● Řídicí systémy:

● Přístrojové vybavení:


● Komunikační zařízení: Systémy rádiové komunikace a další kritické komunikace vyžadují, aby PCB fungovaly.

● Řídicí systémy: PCB jsou ve středu řídicích systémů pro různé typy zařízení, včetně radarových rušicích systémů, systémů detekce raket a dalších.

● Instrumentace: PCB umožňují ukazatele, které příslušníci armády používají k monitorování hrozeb, provádění vojenských operací a provozování zařízení.


Závěr: 

Armáda je často na špici technologie, takže některá z nejpokročilejších použití PCB jsou pro vojenské a obranné aplikace. Použití PCB v armádě se velmi liší.


Aplikace Příklad
Bezpečnostní a zabezpečovací zařízení

● Bezpečnostní kamery:

● Detektory kouře:

● Elektronické zámky dveří

● Senzory pohybu a alarmy proti vloupání

● Bezpečnostní kamery: Bezpečnostní kamery, ať už se používají uvnitř nebo venku, se spoléhají na desky plošných spojů, stejně jako zařízení sloužící k monitorování bezpečnostních záznamů.

● Detektory kouře: Detektory kouře a další podobná zařízení, jako jsou detektory oxidu uhelnatého, potřebují ke svému fungování spolehlivé desky plošných spojů.

● Elektronické dveřní zámky: Moderní elektronické dveřní zámky také obsahují desky plošných spojů.

● Pohybová čidla a poplašná zařízení proti vloupání: Bezpečnostní senzory, které detekují pohyb, se spoléhají také na PCB.


Závěr: 

Desky plošných spojů hrají zásadní roli v mnoha různých typech bezpečnostních zařízení, zejména proto, že více těchto typů produktů získává schopnost připojení k internetu.


Aplikace Příklad
LED diody

● Bytové osvětlení

● Automobilové displeje

● Počítač se zobrazí

● Lékařské osvětlení

● Osvětlení výlohy

● Bytové osvětlení: LED osvětlení, včetně inteligentních žárovek, pomáhá majitelům domů efektivněji osvětlovat svůj majetek.

● Osvětlení výlohy: Firmy mohou LED používat pro značení a osvětlení svých obchodů.

● Automobilové displeje: Indikátory na palubní desce, světlomety, brzdová světla a další mohou používat LED PCB.

● Počítač zobrazí: LED desky plošných spojů napájejí mnoho indikátorů a displejů na přenosných a stolních počítačích.

● Lékařské osvětlení: LED diody poskytují jasné světlo a vydávají málo tepla, takže jsou ideální pro lékařské aplikace, zejména ty, které se týkají chirurgie a urgentní medicíny.


Závěr: 

LED diody se stávají stále běžnějšími v různých aplikacích, což znamená, že desky plošných spojů budou pravděpodobně i nadále hrát významnější roli v osvětlení.


Aplikace Příklad

Letadlové komponenty

● Napájecí zdroje

● Monitorovací zařízení:

● Komunikační zařízení


● Zásoby energie: PCB jsou klíčovou součástí vybavení, které pohání celou řadu letadel, řídicích věží, satelitů a dalších systémů.

● Monitorovací zařízení: Piloti používají ke sledování funkce letadla různé druhy monitorovacích zařízení, včetně akcelerometrů a tlakových senzorů. Tyto monitory často používají desky plošných spojů.

● Komunikační zařízení: Komunikace s pozemním ovládáním je důležitou součástí zajištění bezpečného cestování letadlem. Tyto kritické systémy se spoléhají na PCB.


Závěr: 

Elektronika používaná v leteckém průmyslu má podobné požadavky jako v automobilovém průmyslu, ale PCB v leteckém průmyslu mohou být vystaveny ještě drsnějším podmínkám. PCB lze použít v různých leteckých zařízeních včetně letadel, raketoplánů, satelitů a rádiových komunikačních systémů.



Aplikace Příklad
Průmyslové vybavení

● Výrobní zařízení

● Energetické zařízení

● Měřicí zařízení

● Interní zařízení


● Výrobní zařízení: Elektronické součástky na bázi PCB pohánějí elektrické vrtačky a lisy používané ve výrobě.


● Napájecí zařízení: Komponenty, které pohánějí mnoho typů průmyslových zařízení, používají desky plošných spojů. Toto energetické zařízení zahrnuje střídače stejnosměrného proudu na střídavý proud, kogenerační zařízení solární energie a další.

● Měřící vybavení: Desky plošných spojů často napájejí zařízení, která měří a řídí tlak, teplotu a další faktory.


Závěr: 

Jak se robotika, průmyslová technologie IoT a další typy pokročilých technologií stávají běžnějšími, v průmyslovém sektoru se objevují nová využití PCB.


Aplikace Příklad

Námořní aplikace

● Navigační systémy

● Komunikační systémy

● Řídící systémy


● Navigační systémy: Mnoho námořních lodí se ve svých navigačních systémech spoléhá na PCB. PCB najdete v GPS a radarových systémech i v dalším vybavení.

● Komunikační systémy: Rádiové systémy, které posádky používají ke komunikaci s přístavy a jinými loděmi, vyžadují desky plošných spojů.

● Řídicí systémy: Mnoho řídicích systémů v námořních plavidlech, včetně systémů řízení motoru, systémů distribuce energie a systémů autopilota, používá desky plošných spojů.


Závěr: 

Tyto systémy autopilota mohou pomoci se stabilizací lodi, manévrováním, minimalizací chyby kurzu a řízením činnosti kormidla.


Aplikace Příklad
Consumer Electronics

● Komunikační zařízení

● Počítače

● Zábavní systémy

● Domácí spotřebiče


● Komunikační zařízení: Chytré telefony, tablety, chytré hodinky, rádia a další komunikační produkty vyžadují, aby PCB fungovaly.

● Počítače: Počítače pro osobní i firemní PCB.

● Zábavní systémy: Všechny produkty související se zábavou, jako jsou televize, stereosystémy a herní konzole, se spoléhají na desky plošných spojů.

● Domácí spotřebiče: Mnoho domácích spotřebičů má také elektronické součástky a desky plošných spojů, včetně ledniček, mikrovln a kávovarů.


Závěr: 

Používání PCB ve spotřebním zboží rozhodně nezpomaluje. Podíl Američanů, kteří vlastní smartphone, je nyní 77 procent a roste. Mnoho zařízení, které dříve nebyly elektronické, nyní také získává pokročilou elektronickou funkčnost a stává se součástí internetu věcí (IoT). 


Aplikace Příklad
Automobilové komponenty

● Zábavní a navigační systémy

● Řídící systémy

● Senzory

● Zábavní a navigační systémy: Stereo a systémy integrující navigaci a zábavu se spoléhají na desky plošných spojů.

● Řídicí systémy: Mnoho systémů, které řídí základní funkce automobilu, se spoléhá na elektroniku napájenou z desek plošných spojů. Patří mezi ně systémy řízení motoru a regulátory paliva.

● Senzory: Jak se auta stávají pokročilejšími, výrobci začleňují stále více senzorů. Tyto senzory mohou sledovat mrtvé úhly a varovat řidiče před blízkými objekty. PCB jsou také nezbytné pro systémy, které umožňují automobilům automaticky paralelně zaparkovat.


Závěr: 

Tyto senzory jsou součástí toho, co umožňuje autům řídit auto. Očekává se, že plně autonomní vozidla budou v budoucnu běžná, a proto se používá velké množství desek s plošnými spoji.


Aplikace Příklad
Telekomunikační zařízení

● Telekomunikační věže

● Kancelářské komunikační zařízení

● LED displeje a indikátory


● Telekomunikační věže: Mobilní věže přijímají a přenášejí signály z mobilních telefonů a vyžadují desky plošných spojů, které vydrží venkovní prostředí.

● Kancelářské komunikační vybavení: Hodně z komunikačního vybavení, které najdete v kanceláři, vyžaduje desky plošných spojů, včetně telefonních přepínacích systémů, modemů, směrovačů a zařízení VoIP (Voice over Internet Protocol).

● LED displeje a indikátory: Telekomunikační vybavení často zahrnuje LED displeje a indikátory, které využívají PCB.


Závěr: 

Telekomunikační průmysl se neustále vyvíjí, stejně jako PCB, které tento sektor používá. Jak budeme generovat a přenášet více dat, výkonné desky plošných spojů budou pro komunikaci ještě důležitější.


FMUSER ví, že každé odvětví, které používá elektronická zařízení, vyžaduje PCB. Ať už používáte PCB pro jakoukoli aplikaci, je důležité, aby byly spolehlivé, cenově dostupné a byly navrženy tak, aby vyhovovaly vašim potřebám. 

Jako odborník na výrobu desek plošných spojů rádiového vysílače FM a poskytovatel řešení přenosu zvuku a videa, společnost FMUSER také ví, že hledáte kvalitní a levné desky plošných spojů pro váš vysílač FM, to je to, co poskytujeme, kontaktujte nás okamžitě pro bezplatné dotazy na desku plošných spojů!



ZADNÍ




Princip montáže desky plošných spojů: Průchozí otvor vs. povrchová montáž


V posledních letech, zejména v oblasti polovodičů, je zapotřebí zvýšené poptávky po větší funkčnosti, menší velikosti a přidané užitečnosti. Existují dva způsoby umístění komponent na desku plošných spojů (PCB), kterými jsou montáž skrz otvory (THM) a technologie povrchové montáže (SMT). Liší se různými vlastnostmi, výhodami a nevýhodami, pojďme pohled!


Komponenty s průchozími otvory

Existují dva typy montážních součástí průchozím otvorem: 

Axiální komponenty vedení - protáhněte komponentu v přímce (podél „osy“), přičemž konec olověného drátu vychází z komponenty na obou koncích. Oba konce jsou poté umístěny do dvou samostatných otvorů na desce, čímž je komponenta zajištěna těsnějším a plošším spojením. Tyto komponenty jsou preferovány při hledání pohodlného a kompaktního uložení. Konfigurace axiálního vedení může být ve formě uhlíkových rezistorů, elektrolytických kondenzátorů, pojistek a světelných diod (LED).



Radiální komponenty vedení - vyčnívají z desky, přičemž její vodiče jsou umístěny na jedné straně součásti. Radiální vodiče zabírají menší plochu, což je činí vhodnějšími pro desky s vysokou hustotou. Radiální komponenty jsou k dispozici jako keramické diskové kondenzátory.

* Axiální vedení (nahoře) vs. radiální vedení (dole)


Komponenty axiálního vedení vedou komponentou v přímce („axiálně“), přičemž každý konec přívodního drátu vychází z komponenty na obou koncích. Oba konce jsou poté umístěny do dvou samostatných otvorů v desce, což umožňuje, aby součást pasovala blíže, plošněji. 

Obecně může být konfigurace axiálního vedení ve formě uhlíkových rezistorů, elektrolytických kondenzátorů, pojistek a světelných diod (LED).

Na druhé straně radiální komponenty vedení vyčnívají z desky, protože jeho vodiče jsou umístěny na jedné straně součásti. Oba typy průchozích otvorů jsou „dvojité“ olověné součásti.

Komponenty radiálního vedení jsou k dispozici jako keramické diskové kondenzátory, zatímco konfigurace axiálního vedení může být ve formě uhlíkových rezistorů, elektrolytických kondenzátorů, pojistek a světelných diod (LED).

A komponenty axiálních vodičů se používají pro jejich těsnost k desce, radiální vodiče zabírají menší plochu, což je činí lepšími pro desky s vysokou hustotou



Montáž do průchozích otvorů (THM)
Upevnění průchozím otvorem je proces, kterým se vodiče komponent vkládají do vyvrtaných otvorů na holé desce plošných spojů, jedná se o předchůdce technologie povrchové montáže. Způsob montáže průchozím otvorem v moderním montážním zařízení, ale stále se považuje za sekundární operaci a používá se od zavedení počítačů druhé generace. 

Tento proces byl standardní praxí až do nástupu technologie povrchové montáže (SMT) v 1980. letech, kdy se očekávalo úplné vyřazení skrz díru. Navzdory výraznému poklesu popularity v průběhu let se technologie průchozích otvorů ve věku SMT ukázala jako odolná a nabízí řadu výhod a specializovaných aplikací: zejména spolehlivost, a proto montáž průchozími otvory nahrazuje starý bod - bodová konstrukce.


* Spojení Point to Point


Komponenty s průchozími otvory se nejlépe používají pro vysoce spolehlivé výrobky, které vyžadují silnější spojení mezi vrstvami. Zatímco komponenty SMT jsou zajištěny pouze pájkou na povrchu desky, vodiče komponentů s průchozím otvorem procházejí deskou, což umožňuje komponentám odolat většímu namáhání prostředí. To je důvod, proč se technologie průchozích otvorů běžně používá ve vojenských a leteckých výrobcích, které mohou zažít extrémní zrychlení, kolize nebo vysoké teploty. Technologie průchozí díry je také užitečná v testovacích a prototypových aplikacích, které někdy vyžadují ruční úpravy a výměny.

Celkově je úplné zmizení průchozích otvorů ze sestavy desek plošných spojů velmi mylné. Kromě výše uvedeného použití technologie průchozích otvorů je třeba vždy pamatovat na faktory dostupnosti a nákladů. Ne všechny součásti jsou k dispozici jako balíčky SMD a některé průchozí díry jsou levnější.


Přečtěte si také: Through Hole vs Surface Mount Jaký je rozdíl?


Technologie povrchové montáže (SMT)
SMT proces, kterým jsou komponenty namontovány přímo na povrch desky plošných spojů. 

Technologie povrchové montáže byla původně známá jako „plošná montáž“ kolem roku 1960 a široce se používala v polovině 80. let.

V dnešní době se prakticky veškerý elektronický hardware vyrábí pomocí SMT. Stal se zásadním pro konstrukci a výrobu desek plošných spojů, protože celkově zlepšil kvalitu a výkon desek plošných spojů a výrazně snížil náklady na zpracování a manipulaci.  

Komponenty používané pro technologii povrchové montáže jsou takzvané povrchové montážní balíčky (SMD). Tyto součásti mají vodiče pod nebo kolem obalu. 

Existuje mnoho různých typů SMD obalů s různými tvary a vyrobenými z různých materiálů. Tyto typy balíčků jsou rozděleny do různých kategorií. Kategorie „Obdélníkové pasivní součásti“ zahrnuje většinou standardní rezistory a kondenzátory SMD. Pro tranzistory a diody se používají kategorie „Malý obrysový tranzistor“ (SOT) a „Malá obrysová dioda“ (SOD). Existují také balíčky, které se většinou používají pro integrované obvody (IC), jako jsou operační zesilovače, vysílače a mikrokontroléry. Příklady balíčků, které se používají pro integrované obvody, jsou: „Small outline Integrated Circuit“ (SOIC), „Quad Flat Pack“ (QFN) a „Ball Grid Array“ (BGA).

Výše uvedené balíčky jsou jen některými příklady balíků SMD, které jsou k dispozici. Na trhu je k dispozici mnohem více typů obalů s různými variantami.

Klíčové rozdíly mezi SMT a montáží přes otvor jsou 
(a) SMT nevyžaduje vrtání otvorů přes PCB
(b) SMT komponenty jsou mnohem menší
(c) SMT komponenty lze namontovat na obě strany desky. 

Schopnost osadit na PCB vysoký počet malých komponent umožnila mnohem hustší, výkonnější a menší PCB.

Jedním slovem: největší rozdíl ve srovnání s montáží průchozím otvorem spočívá v tom, že není nutné vrtat otvory do desky plošných spojů, aby se vytvořilo spojení mezi kolejnicemi na desce plošných spojů a součástmi. 

Vývody komponenty budou v přímém kontaktu s takzvanými PAD na PCB. 

Průchozí vodiče komponentních otvorů, které procházejí deskou a spojují vrstvy desky, byly nahrazeny „průchody“ - malými součástmi, které umožňují vodivé spojení mezi různými vrstvami desky plošných spojů a které v podstatě fungují jako průchozí otvory . Některé komponenty pro povrchovou montáž, jako jsou BGA, jsou výkonnější komponenty s kratšími svody a více propojovacími kolíky, které umožňují vyšší rychlosti. 


ZADNÍ

Sdílení je péče!

Zanechat vzkaz 

Jméno a Příjmení *
Email *
Telefon
Adresa
Kód Viz ověřovací kód? Klepněte na tlačítko Aktualizovat!
Zpráva
 

Seznam zpráv

Komentáře Loading ...
Domovská stránka| O nás| Produkty| Novinky| Ke stažení| Podpora| Zpětná vazba| Kontaktujte nás| Servis
FMUSER FM / TV Vysílání one-stop dodavatele
  Kontaktujte nás