Introduksjon av kretskort og dets anvendelsesområde

- 2021-07-06-

Kretskort:
Et kretskort (PCB) er en fysisk base eller plattform som elektroniske komponenter kan sveises på. Kobberspor kobler disse komponentene til hverandre og gjør det mulig for PCB -en å fungere slik den er designet.

Kretskortet er kjernen i den elektroniske enheten, den kan ha hvilken som helst form og størrelse, avhengig av bruken av den elektroniske enheten. Det vanligste substratet/substratmaterialet for PCB er FR-4. FR-4-baserte PCB finnes ofte i mange elektroniske enheter, og produksjonen er vanlig. Sammenlignet med flerlags-PCB er enkeltsidige og tosidige PCB-er lettere å produsere.

FR-4 PCB er laget av glassfiber og epoksyharpiks kombinert med laminerte kobberbekledning. Noen av de viktigste eksemplene på komplekse flerlags (opptil 12 -lags) PCB er datamaskinens grafikkort, hovedkort, mikroprosessorkort, FPGA -er, CPLD -er, harddisker, RF LNA, satellittkommunikasjonsantennefeed, strømforsyninger i svitsjemodus, Android -telefoner og mer . Det er også mange eksempler på hvor enkle enkelt- og dobbeltlags PCB brukes, for eksempel CRT-TV, analoge oscilloskoper, håndholdte kalkulatorer, datamus, FM-radiokretser.

Påføring av PCB:
1. Medisinsk utstyr:
Dagens fremskritt innen medisinsk vitenskap skyldes helt og holdent den raske veksten i elektronikkindustrien. De fleste medisinske enheter som pH-målere, pulssensorer, temperaturmålinger, EKG/EEG-maskiner, MR-maskiner, røntgenstråler, CT-skanninger, blodtrykksmaskiner, glukosenivåmåler, inkubatorer, mikrobiologiske enheter og mange andre enheter er separat basert på elektroniske kretskort. Disse kretskortene er vanligvis kompakte og har en liten formfaktor. Tetthet betyr at mindre SMT -komponenter plasseres i mindre PCB -størrelser. Disse medisinske enhetene er gjort mindre, bærbare, lette og enkle å betjene.

2. Industrielt utstyr.
PCB er også mye brukt i produksjon, fabrikker og forestående fabrikker. Disse næringene har mekanisk utstyr med høy effekt drevet av kretser som opererer med høy effekt og krever høy strøm. For å gjøre dette presses et tykt lag med kobber på toppen av kretskortet, som er forskjellig fra de sofistikerte elektroniske kretskortene, hvor strømmen til disse høyeffekt-kretskortene er så høy som 100 ampere. Dette er spesielt viktig ved lysbuesveising, store servomotordrivere, batteriladere med blysyre, militærindustri, bomullstøyer og andre bruksområder.

3. Belysning.
Når det gjelder belysning, går verden mot energieffektive løsninger. Disse halogenpærene finnes sjelden nå, men nå ser vi LED -lys rundt og høyintensitets -LED -er. Disse små lysdiodene gir høy lysstyrke og er montert på PCB basert på aluminiumsunderlag. Aluminium har egenskapen til å absorbere varme og spre den i luften. Derfor, på grunn av den høye effekten, brukes disse PCB -ene i aluminium ofte i LED -lampekretser for LED -kretser med middels og høy effekt.

4. Bil- og romfartsindustrien.
En annen applikasjon for PCB er bil- og romfartsindustrien. En vanlig faktor her er reverb som genereres av bevegelse av et fly eller en bil. Derfor, for å møte disse høye kraftvibrasjonene, blir PCB -en fleksibel. Så det brukes en PCB som kalles en Flex PCB. Fleksible PCB -er tåler høye vibrasjoner og er lette, noe som kan redusere romfartøyets totale vekt. Disse fleksible kretskortene kan også justeres i et trangt rom, noe som er en annen stor fordel. Disse fleksible kretskortene fungerer som kontakter, grensesnitt og kan settes sammen i kompakte mellomrom, for eksempel bak paneler, under dashbord, etc. En kombinasjon av stiv og fleksibel kretskort brukes også.
PCB -type:

Kretskort (PCB) faller inn i 8 hovedkategorier. De er

Ensidig PCB:
Komponentene i den ensidige PCB-en er bare montert på den ene siden, mens den andre siden brukes til kobbertråd. Et tynt kobberfolielag påføres den ene siden av RF-4-substratet, og deretter påføres en loddemaske for å gi isolasjon. Til slutt brukes silketrykk for å gi merkeinformasjon for C1, R1 og andre komponenter på kretskortet. Disse enkeltlags PCB-er er enkle å designe og produsere i stor skala, er etterspurt og billige å kjøpe. Veldig vanlig i husholdningsprodukter som juicere/blendere, ladevifter, kalkulatorer, små batteriladere, leker, TV -fjernkontroller, etc.

Dobbel PCB:
Dobbeltsidig PCB påføres kobberlaget PCB på begge sider av brettet. Bor hull der THT -elementer med ledninger er installert. Disse hullene kobler den ene delen til den andre via kobberskinner. Komponentledninger passerer gjennom hullet, overflødige ledninger kuttes av en kutter, og ledningene sveises til hullet. Alt dette gjøres manuelt. Du kan også ha SMT -komponenter og THT -komponenter med 2 lag PCB. Ingen hull er nødvendig for SMT -komponentene, men putene er laget på kretskortet og SMT -komponentene er festet til kretskortet ved tilbakeløpslodding. SMT -komponenter tar svært lite plass på kretskortet, slik at de kan bruke mer ledig plass på brettet for å oppnå flere funksjoner. Dobbeltsidig PCB brukes til strømforsyning, forsterker, likestrømsmotordriver, instrumentkrets, etc.

Flerlags PCB:
Flerlags PCB er laget av flerlags 2-lags PCB, klemt mellom dielektriske isolasjonslag for å sikre at brettet og komponentene ikke blir skadet av overoppheting. Flerlags PCB er tilgjengelig i en rekke former og lag, alt fra 4-lags til 12-lags PCB. Jo flere lag, jo mer kompleks krets, jo mer kompleks PCB -layoutdesign.
Flerlags PCB har vanligvis separate jordingslag, kraftlag, høyhastighets signallag, hensyn til signalintegritet og termisk styring. Vanlige applikasjoner er militære krav, luftfarts- og romfartselektronikk, satellittkommunikasjon, navigasjonselektronikk, GPS -sporing, radar, digital signalbehandling og bildebehandling.

Stiv PCB:
Alle PCB -typene som er omtalt ovenfor, tilhører kategorien rigid PCB. Stive PCB har faste underlag som FR-4, Rogers, fenol- og epoksyharpikser. Disse brettene bøyer og vrir seg ikke, men kan holde seg i form i mange år opptil 10 eller 20 år. Det er derfor mange elektroniske enheter har lang levetid på grunn av stivheten, robustheten og stivheten til en stiv PCB. PCB -er for datamaskiner og bærbare datamaskiner er stive, og mange hjemm -TV -er, LCD- og LED -TV -er er laget av stive PCB -er. Alle de ovennevnte ensidige, tosidige og flerlags PCB-programmene gjelder også for stive PCB-er.

En fleksibel PCB eller fleksibel PCB er ikke stiv, men den er fleksibel og kan enkelt bøyes. De har elastisitet, høy varmebestandighet og utmerkede elektriske egenskaper. Substratmaterialet for Flex PCB avhenger av ytelse og kostnad. Vanlige substratmaterialer for Flex PCB er polyamidfilm (PI), polyesterfilm (PET), PEN og PTFE.
Produksjonskostnaden for Flex PCB er ikke bare stiv PCB. De kan brettes eller vikles rundt hjørner. De tar mindre plass enn sine stive kolleger. De er lette i vekt, men har veldig lav rivestyrke.

Kombinasjonen av stive og fleksible PCB -er er viktig i mange rom - og vektbegrensede applikasjoner. For eksempel i et kamera er kretsene komplekse, men kombinasjonen av stive og fleksible kretskort reduserer antall deler og reduserer kretskortstørrelsen. Ledningen til to PCB kan også kombineres på en enkelt PCB. Vanlige applikasjoner er digitale kameraer, mobiltelefoner, biler, bærbare datamaskiner og enheter med bevegelige deler

Høyhastighets PCB:
Høyhastighets- eller høyfrekvente PCB er PCB -er som brukes for applikasjoner som involverer signalkommunikasjon ved frekvenser høyere enn 1 GHz. I dette tilfellet spiller signalintegritetsproblemer inn. Materialet på HF PCB -substrat bør velges nøye for å oppfylle designkravene.
Vanlige materialer er polyfenylen (PPO) og polytetrafluoretylen. Den har stabil dielektrisk konstant og lite dielektrisk tap. De suger opp mindre vann, men koster mer.
Mange andre dielektriske materialer har variable dielektriske konstanter som forårsaker impedansendringer, noe som resulterer i forvrengning av harmoniske og digitale signaler og tap av signalintegritet

Aluminiumbasert PCBS -substratmateriale har egenskapene til effektiv varmespredning. På grunn av den lave termiske motstanden er aluminiumbasert PCB-kjøling mer effektiv enn den kobberbaserte motparten. Det utstråler varme i luften og i det varme kryssområdet på kretskortet.

Mange LED -lampekretser, lysdioder med høy lysstyrke er laget av PCB med aluminiumstøtte.

Aluminium er et rikelig metall og er billig å gruve, så PCB -kostnadene er lave. Aluminium er resirkulerbart og giftfritt, noe som gjør det miljøvennlig. Aluminium er robust og holdbart, og reduserer dermed skader under produksjon, transport og montering
Alle disse funksjonene gjør aluminiumbaserte PCB fordelaktige for applikasjoner med høy strøm, for eksempel motorstyringer, kraftige batteriladere og LED-lys med høy lysstyrke.

Konklusjon:
De siste årene har PCB utviklet seg fra enkle enkeltlagsversjoner som er egnet for mer komplekse systemer, for eksempel høyfrekvente Teflon PCB.
PCB gjennomsyrer nå nesten alle områder av moderne teknologi og vitenskap i utvikling. Mikrobiologi, mikroelektronikk, nanovitenskap og teknologi, romfartsindustri, militær, avionikk, robotikk, kunstig intelligens og andre felt er alle basert på forskjellige former for kretskort (PCB) byggesteiner.