Що таке друкована плата (PCB) | Все, що вам потрібно знати

"Друкована плата, також відома як друкована плата, виготовлена ​​з різних аркушів непровідного матеріалу, використовується для фізичної підтримки та з'єднання наземних компонованих компонентів. Але які функції плати друкованої плати? Прочитайте наступний вміст, щоб отримати більше корисної інформації! ---- FMUSER "

Шукаєте відповіді на такі запитання:

Що робить друкована плата?
Як називається друкована схема?
З чого виготовлена ​​друкована плата?
Скільки коштує друкована плата?
Чи токсичні друковані плати?
Чому його називають друкованою платою?
Чи можете ви викинути друковані плати?
Які складові частини друкованої плати?
Скільки коштує заміна друкованої плати?
Як ви ідентифікуєте друковану плату?
Як працює друкована плата?

Або, можливо, ви не настільки впевнені, чи знаєте ви відповіді на ці запитання, але, будь ласка, не хвилюйтеся, як an фахівець з електроніки та радіочастотної техніки, FMUSER представимо все, що вам потрібно знати про плату друкованих плат.

Спільний доступ - це турбота!

зміст

1) Що таке друкована плата?
2) Чому це називається друкованою платою?
3) Різні типи друкованих плат (друковані плати) 
4) Промисловість друкованих плат в 2021 році
5) З чого виготовлена ​​друкована плата?
6) Найпопулярніші друковані плати, виготовлені з виготовлених матеріалів
7) Компоненти друкованих плат і як вони працюють
8) Функція друкованої плати - навіщо нам потрібна друкована плата?
9) Принцип складання друкованої плати: наскрізний отвір проти поверхневого монтажу

Що таке друкована плата?

Основна інформація про Дошка друкованої плати

Псевдонім: PCB є відомий як друкована плата електропроводки (PWB) або травлену плату проводки (EWB), ви також можете назвати плату друкованої плати як Монтажна плата, PC Boardабо Друкована плата 

Визначення: Взагалі кажучи, друкована плата відноситься до тонка дошка або плоский ізоляційний лист виготовлені з різних листів непровідного матеріалу, таких як склопластик, композитна епоксидна смола або інший ламінатний матеріал, що є базовою дошкою, яка звикла фізично підтримка та підключення наземно встановлені розеткові компоненти такі як транзистори, резистори та інтегральні схеми в більшості електроніки. Якщо ви розглядаєте плату друкованих плат як лоток, тоді «продуктами» на «лотку» буде електронна схема, а також інші прикріплені до неї компоненти, друкована плата стосується багатьох професійних термінологій, ви можете дізнатись більше про термінологію друкованих плат сторінка!

Читайте також: Термінологічний словник друкованих плат (для новачків) | Дизайн друкованої плати

Друковану плату, заповнену електронними компонентами, називають a друкована схема (PCA), друкована плата в зборі or Збірка друкованих плат (PCBA), друковані плати проводів (PWB) або "друковані плати проводів" (PWC), але друкована плата з друкованою платою (PCB) все ще є найпоширенішою назвою.

Основна плата в комп'ютері називається "системною платою" або "материнською платою".

* Що таке друкована плата?

Згідно з Вікіпедією, друкована плата стосується:
"Друкована плата механічно підтримує та електрично з'єднує електричні або електронні компоненти за допомогою провідних доріжок, майданчиків та інших елементів, витравлених з одного або декількох шарів аркуша міді, прокладеного на та / або між шарами аркуша непровідної основи".

Більшість друкованих плат є плоскими і жорсткими, але гнучкі основи можуть дозволити дошкам поміститися в заплутаних просторах.

Цікаво, що, хоча найпоширеніші друковані плати виготовляються з пластиків або композитів зі скловолокна та смоли та використовують мідні сліди, може використовуватися широкий спектр інших матеріалів. 

ПРИМІТКА: друкована плата може також означати "Блок управління процесом, "структура даних у системному ядрі, що зберігає інформацію про процес. Для того, щоб процес запускався, операційна система повинна спочатку зареєструвати інформацію про процес у друкованій платі.

Також читайте: Процес виготовлення друкованих плат | 16 кроків для виготовлення друкованої плати

Структура друкованої плати

Друкована плата складається з різних шарів та матеріалів, які в сукупності виконують різні дії, щоб надати сучасним схемам більше вишуканості. У цій статті ми детально обговоримо всі різні композиційні матеріали та елементи друкованої плати.

Друкована плата, така як приклад на зображенні, має лише один провідний шар. Одношарова друкована плата дуже обмежує; реалізація схеми не буде ефективно використовувати наявні зони, і проектувальник може мати труднощі зі створенням необхідних взаємозв’язків.

* Склад плати друкованої плати

Основою або матеріалом основи друкованої плати, де підтримуються всі компоненти та обладнання друкованої плати, зазвичай є склопластик. Якщо взяти до уваги дані про виготовлення друкованих плат, найпопулярнішим матеріалом для склопластику є FR4. Твердий сердечник FR4 забезпечує друкованій платі міцність, підтримку, жорсткість і товщину. Оскільки існують різні типи друкованих плат, як звичайні друковані плати, гнучкі друковані плати тощо, вони будуються з використанням гнучкого високотемпературного пластику.

Включення додаткових струмопровідних шарів робить друковану плату компактнішою та простішою у проектуванні. Двошарова дошка - це головне вдосконалення порівняно з одношаровою дошкою, і більшість застосувань виграють, як мінімум, чотири шари. Чотиришарова дошка складається з верхнього шару, нижнього шару та двох внутрішніх шарів. ("Верх" і "знизу" можуть не здаватися типовою науковою термінологією, але, тим не менш, вони є офіційними позначеннями у світі проектування та виготовлення друкованих плат.)

Читайте також: Дизайн друкованих плат | Діаграма виробничих процесів друкованих плат, PPT та PDF

Чому це називається друкованою платою?

Перша плата з друкованих плат

Винахід друкованої плати приписується Паулю Ейслеру, австрійському винахіднику. Пол Ейслер вперше розробив друковану плату, коли працював на радіоприймачі в 1936 році, але друковані плати не побачили масового використання лише після 1950-х років. Відтоді популярність друкованих плат почала швидко зростати.

Друковані плати еволюціонували з електричних систем підключення, які були розроблені в 1850-х роках, хоча розвиток, що призвів до винаходу друкованих плат, можна простежити аж до 1890-х років. Спочатку металеві смуги або стрижні використовувались для з’єднання великих електричних компонентів, встановлених на дерев'яних основах. 

*Використовуються металеві смуги у з'єднанні компонентів

З часом металеві смуги замінили дротами, підключеними до гвинтових клем, а дерев'яні основи - металевими шасі. Але потрібні були менші та компактніші конструкції через збільшені експлуатаційні потреби виробів, що використовували друковані плати.

У 1925 році Чарльз Дюкас із США подав заявку на патент на метод створення електричного контуру безпосередньо на ізольованій поверхні шляхом друку через трафарет з електропровідними чорнилами. Цей метод породив назву «друкована проводка» або «друкована схема».

* Патенти на друковані плати та Чарльз Дюкас із першим радіоприймачем із використанням шасі з друкованою платою та повітряної котушки. 

Але винахід друкованої плати приписується Паулю Айслеру, австрійському винахіднику. Пол Ейслер вперше розробив друковану плату, коли працював на радіоприймачі в 1936 році, але друковані плати не побачили масового використання лише після 1950-х років. Відтоді популярність друкованих плат почала швидко зростати.

Історія розвитку друкованих плат

● 1925 рік: Чарльз Дюкас, американський винахідник, патентує перший дизайн друкованої плати, коли наносить трафарети провідникових матеріалів на плоску дерев'яну дошку.
● 1936 рік: Пол Ейслер розробляє першу друковану плату для використання в радіоприймачі.
● 1943 рік: Ейслер патентує більш вдосконалену конструкцію друкованих плат, яка передбачає травлення ланцюгів на мідній фользі на армованій склом непровідної підкладці.
● 1944 рік: США та Великобританія спільно розробляють запобіжники для використання в шахтах, бомбах та артилерійських снарядах під час Другої світової війни.
● 1948 рік: Армія Сполучених Штатів випускає технологію друкованих плат для публіки, що спонукає до широкого розвитку.
● 1950-ті: Транзистори представлені на ринку електроніки, зменшуючи загальний розмір електроніки та полегшуючи включення друкованих плат і значно покращуючи надійність електроніки.
● 1950-1960-ті роки: Друковані плати еволюціонують у двосторонні плати з електричними компонентами з одного боку та друком для ідентифікації з іншого. Цинкові пластини вбудовані в конструкції друкованих плат, а також захищені від корозії матеріали та покриття для запобігання деградації.
● 1960-ті:  Інтегральна схема - мікросхема або кремнієвий чіп - впроваджена в електронні конструкції, розміщуючи тисячі і навіть десятки тисяч компонентів на одному мікросхемі - значно покращуючи потужність, швидкість і надійність електроніки, що включає ці пристрої. Щоб пристосувати нові мікросхеми, кількість провідників у друкованій платі повинна була різко збільшитися, що призвело до збільшення шарів в межах середньої друкованої плати. І в той же час, оскільки мікросхеми мікросхеми настільки малі, друковані плати починають зменшуватися, і пайка з'єднань надійно ускладнюється.
● 1970-ті: Друковані плати неправильно пов’язані з шкідливим для навколишнього середовища хімічним поліхлорованим біфенілом, який на той час також був скорочений як PCB. Ця плутанина спричиняє плутанину в суспільстві та проблеми зі здоров'ям громади. Щоб зменшити плутанину, друковані плати (PCB) перейменовують на друковані плати (PWB), поки хімічні друковані плати не будуть припинені в 1990-х.
● 1970 - 1980-ті: Припойні маски з тонких полімерних матеріалів розроблені для полегшення нанесення припою на мідні ланцюги без перемикання сусідніх ланцюгів, додатково збільшуючи щільність ланцюга. Пізніше розробляється полімерне покриття, що зображується на фото, яке можна наносити безпосередньо на контури, висушувати та модифікувати шляхом фотоекспозиції, додатково покращуючи щільність ланцюга. Це стає стандартним методом виготовлення друкованих плат.
● 1980-ті:  Розроблена нова технологія складання, яка називається технологією поверхневого монтажу - або коротше SMT. Раніше всі компоненти друкованої плати мали дротові кабелі, які були впаяні в отвори на друкованих платах. Ці діри зайняли цінну нерухомість, необхідну для додаткової маршрутизації каналів. Компоненти SMT були розроблені і швидко стали виробничим стандартом, які припаювались безпосередньо до невеликих накладок на друкованій платі, не потребуючи отворів. Компоненти SMT швидко розповсюдилися, перетворившись на галузевий стандарт, і працювали над заміною наскрізних отворів, знову покращуючи функціональну потужність, продуктивність, надійність, а також зменшуючи електронні виробничі витрати.
● 1990-ті: ПХБ продовжують зменшуватися в розмірі, оскільки програмне забезпечення для автоматизованого проектування та виготовлення (CAD / CAM) стає все більш помітним. Комп’ютеризація проектує багато кроків у проектуванні друкованих плат і полегшує дедалі складніші конструкції з меншими, легшими компонентами. Постачальники компонентів одночасно працюють над підвищенням продуктивності своїх пристроїв, зменшенням споживання електроенергії, підвищенням їх надійності, одночасно знижуючи витрати. Менші з'єднання дозволяють швидко збільшити мініатюризацію друкованих плат.
● 2000-ті: ПХБ стали меншими, легшими, набагато більшим числом шарів і більш складними. Багатошарові та гнучкі схеми друкованих плат дозволяють набагато більше функціональних можливостей в електронних пристроях, дедалі менші та дешевші друковані плати.

Читайте також: Як утилізувати відходи друкованої плати? | Те, що ви повинні знати

Різний Типи друкованих плат (Pдруковані плати) 

ПХБ часто класифікують на основі частоти, кількості шарів та використовуваної основи. Деякі типи тополь розглядаються нижче:

● Односторонні друковані плати / одношарові друковані плати
● Двосторонні друковані плати / двошарові друковані плати
● Багатошарові друковані плати
● Гнучкі друковані плати
● Тверді друковані плати
● Тверді гнучкі друковані плати
● Високочастотні друковані плати
● ПХД з алюмінієвою підкладкою

1. Односторонні друковані плати / одношарові друковані плати
Односторонні друковані плати - основний тип друкованих плат, які містять лише один шар основи або основного матеріалу. Одна сторона основного матеріалу покрита тонким шаром металу. Мідь є найпоширенішим покриттям через те, наскільки добре вона працює як електричний провідник. Ці друковані плати також містять захисну маску для припою, яку наносять на верхню частину мідного шару разом із шовкографічним покриттям. 

* Одношарова діаграма друкованої плати

Деякі переваги односторонніх друкованих плат:
● Односторонні друковані плати використовуються для серійного виробництва і мають низьку вартість.
● Ці друковані плати використовуються для простих схем, таких як датчики потужності, реле, датчики та електронні іграшки.

Недорога модель великого обсягу означає, що її зазвичай використовують для різноманітних програм, включаючи калькулятори, камери, радіо, стереообладнання, твердотільні накопичувачі, принтери та джерела живлення.

<<Повернутися до "Різні типи друкованих плат"

2. Двосторонні друковані плати / двошарові друковані плати
Двосторонні друковані плати мають обидві сторони підкладки із металевим провідним шаром. Отвори на друкованій платі дозволяють кріпити металеві деталі з одного боку на іншу. Ці друковані плати з'єднують схеми по обидва боки за допомогою будь-якої з двох схем кріплення, а саме технології наскрізних отворів та технології поверхневого монтажу. Технологія наскрізного отвору передбачає введення свинцевих компонентів через попередньо просвердлені отвори на друкованій платі, які припаяні до накладок з протилежних сторін. Технологія поверхневого кріплення передбачає розміщення електричних компонентів безпосередньо на поверхні друкованих плат. 

* Двошарова діаграма друкованої плати

Переваги двосторонніх друкованих плат:
● Поверхневе кріплення дозволяє приєднувати до плати більше ланцюгів порівняно з кріпленням наскрізних отворів.
● Ці друковані плати використовуються в широкому діапазоні програм, включаючи системи мобільних телефонів, моніторинг живлення, контрольне обладнання, підсилювачі та багато інших.

Поверхневі друковані плати не використовують дроти як роз'єми. Натомість багато маленьких проводів припаюються безпосередньо до плати, що означає, що сама плата використовується як поверхня проводки для різних компонентів. Це дозволяє завершувати схеми, використовуючи менше місця, звільняючи простір, щоб плата могла виконувати більше функцій, як правило, при більш високих швидкостях і меншій вазі, ніж дозволяла б наскрізна плата.

Двосторонні друковані плати, як правило, використовуються в додатках, які вимагають проміжного рівня складності схем, таких як промислове управління, джерела живлення, контрольно-вимірювальні прилади, системи кондиціонування, світлодіодне освітлення, автомобільні панелі приладів, підсилювачі та торгові автомати.

<<Повернутися до "Різні типи друкованих плат"

3. Багатошарові друковані плати
Багатошарові друковані плати мають друковані плати, які складаються з більш ніж двох мідних шарів, таких як 4L, 6L, 8L тощо. Ці друковані плати розширюють технологію, що використовується в двосторонніх друкованих платах. Різні шари основи та ізоляційні матеріали розділяють шари в багатошарових друкованих платах. Друковані плати мають компактні розміри та пропонують переваги ваги та простору. 

* Багатошарова діаграма друкованої плати

Деякі переваги багатошарових друкованих плат:
● Багатошарові друковані плати забезпечують високий рівень гнучкості конструкції.
● Ці друковані плати відіграють важливу роль у високошвидкісних схемах. Вони забезпечують більше місця для структури провідників та потужності.

<<Повернутися до "Різні типи друкованих плат"

4. Гнучкі друковані плати
Гнучкі друковані плати побудовані на гнучкому базовому матеріалі. Ці друковані плати випускаються в односторонньому, двосторонньому та багатошаровому форматах. Це допомагає зменшити складність у складі пристрою. На відміну від твердих друкованих плат, в яких використовуються нерухливі матеріали, такі як склопластик, гнучкі друковані плати виготовляються з матеріалів, які можуть згинатися і рухатися, таких як пластик. Як і жорсткі друковані плати, гнучкі друковані плати бувають одно-, подвійними або багатошаровими форматами. Оскільки їх потрібно друкувати на гнучкому матеріалі, гнучка друкована плата коштує дорожче для виготовлення.

* Гнучка діаграма друкованої плати

Проте гнучкі друковані плати мають багато переваг перед твердими друкованими платами. Найвизначнішою з цих переваг є той факт, що вони гнучкі. Це означає, що їх можна скласти по краях і обернути навколо кутів. Їх гнучкість може призвести до економії коштів і ваги, оскільки одна гнучка друкована плата може бути використана для покриття областей, які можуть приймати кілька жорстких друкованих плат.

Гнучкі друковані плати можуть також використовуватися в районах, які можуть бути схильні до навколишнього середовища. Для цього їх просто будують із використанням матеріалів, які можуть бути водонепроникними, ударостійкими, корозійно стійкими або стійкими до високотемпературних масел - варіант, якого можуть не мати традиційні тверді друковані плати.

Деякі переваги цих друкованих плат:
● Гнучкі друковані плати допомагають зменшити розмір плати, що робить їх ідеальними для різних застосувань, де потрібна висока щільність трасування сигналу.
● Ці друковані плати призначені для робочих умов, де температура та щільність є головним фактором.

Гнучкі друковані плати можуть також використовуватися в районах, які можуть бути схильні до навколишнього середовища. Для цього їх просто будують із використанням матеріалів, які можуть бути водонепроникними, ударостійкими, корозійно стійкими або стійкими до високотемпературних масел - варіант, якого можуть не мати традиційні тверді друковані плати.

<<Повернутися до "Різні типи друкованих плат"

5. Тверді друковані плати
Жорсткі друковані плати відносяться до тих типів друкованих плат, чий основний матеріал виготовлений із твердого матеріалу і який неможливо зігнути. Тверді друковані плати виготовляються з твердого матеріалу основи, який запобігає скручуванню дошки. Можливо, найпоширенішим прикладом жорсткої друкованої плати є материнська плата комп'ютера. Материнська плата - це багатошарова друкована плата, призначена для виділення електроенергії з джерела живлення, одночасно забезпечуючи зв'язок між усіма багатьма частинами комп'ютера, такими як процесор, графічний процесор та оперативна пам'ять.

*Жорсткі друковані плати можуть бути будь-якими - від простої одношарової друкованої плати аж до восьми або десятишарової багатошарової друкованої плати

Тверді друковані плати складають, мабуть, найбільшу кількість виготовлених друкованих плат. Ці друковані плати використовуються де завгодно, коли існує необхідність у тому, щоб сама друкована плата була встановлена ​​в одній формі і залишалася такою впродовж усього життя пристрою. Жорсткі друковані плати можуть бути будь-якими - від простої одношарової друкованої плати аж до восьми або десятишарової багатошарової друкованої плати.

Усі тверді друковані плати мають одношарові, двошарові або багатошарові конструкції, тому всі вони мають однакові програми.

● Ці друковані плати компактні, що забезпечує створення різноманітних складних схем навколо них.

● Тверді друковані плати пропонують легкий ремонт та обслуговування, оскільки всі компоненти чітко позначені. Крім того, сигнальні шляхи добре організовані.

<<Повернутися до "Різні типи друкованих плат"

6. Жорсткі гнучкі друковані плати
Тверді гнучкі друковані плати - це комбінація жорстких і гнучких друкованих плат. Вони складаються з декількох шарів гнучких схем, прикріплених до більш ніж однієї жорсткої плати.

* Діаграма гнучкої жорсткої друкованої плати

Деякі переваги цих друкованих плат:
● Ці друковані плати виготовлені з точністю. Отже, він використовується в різних медичних та військових цілях.
● Легкі, ці друковані плати забезпечують 60% ваги та економії місця.

Жорсткі гнучкі друковані плати найчастіше зустрічаються в додатках, де простір або вага є основною проблемою, включаючи мобільні телефони, цифрові камери, кардіостимулятори та автомобілі.

<<Повернутися до "Різні типи друкованих плат"

7. Високочастотні друковані плати
Високочастотні друковані плати використовуються в діапазоні частот 500 МГц - 2 ГГц. Ці друковані плати використовуються в різних критичних для частоти додатках, таких як системи зв'язку, мікрохвильові друковані плати, мікросмугові друковані плати тощо.

До високочастотних матеріалів ПХБ часто належать армований склом епоксидний ламінат класу FR4, смола поліфеніленоксиду (РРО) і тефлон. Тефлон - один з найдорожчих варіантів, що доступний через його невелику та стабільну діелектричну проникність, невеликі величини діелектричних втрат та загальне низьке водопоглинання.

* Високочастотні друковані плати - це цитрусові плати, призначені для передачі сигналів через один гіагерц

Багато аспектів потрібно враховувати при виборі високочастотної плати друкованої плати та відповідного типу роз’єму друкованої плати, включаючи діелектричну проникність (DK), дисипацію, втрати та товщину діелектрика.

Найважливішим із них є Dk відповідного матеріалу. Матеріали з високою ймовірністю зміни діелектричної проникності часто мають зміни імпедансу, що може порушити гармоніки, що складають цифровий сигнал, і спричинити загальну втрату цілісності цифрового сигналу - одна з речей, на яку призначені високочастотні друковані плати. запобігти.

Інші речі, на які слід звернути увагу при виборі плат і типів роз’ємів для ПК, які слід використовувати при розробці високочастотної друкованої плати:

● Діелектричні втрати (ДЕ), що впливає на якість передачі сигналу. Менша величина діелектричних втрат може спричинити незначну втрату сигналу.
● Теплове розширення. Якщо швидкість теплового розширення матеріалів, що використовуються для побудови друкованої плати, таких як мідна фольга, неоднакова, тоді матеріали можуть відокремлюватися один від одного через зміну температури.
● Поглинання води. Велика кількість споживання води вплине на діелектричну проникність та діелектричні втрати ПХБ, особливо якщо вона використовується у вологому середовищі.
● Інші опори. Матеріали, що використовуються для виготовлення високочастотної друкованої плати, повинні мати високі оцінки щодо термостійкості, стійкості до ударів та стійкості до небезпечних хімічних речовин, якщо це необхідно.

FMUSER є експертом у виробництві високочастотних друкованих плат, ми надаємо не тільки бюджетні друковані плати, але й підтримку в Інтернеті для проектування ваших друкованих плат, Зв'яжіться з нами для отримання додаткової інформації!

<<Повернутися до "Різні типи друкованих плат"

8. Алюмінієві друковані плати
Ці друковані плати використовують у потужних додатках, оскільки алюмінієва конструкція допомагає у відведенні тепла. Відомо, що друковані плати з алюмінієвою підтримкою забезпечують високий рівень жорсткості та низький рівень теплового розширення, що робить їх ідеальними для застосувань, що мають високі механічні допуски. 

* Діаграма алюмінієвої друкованої плати

Деякі переваги цих друкованих плат:

▲ Невисока вартість. Алюміній - один з найпоширеніших металів на Землі, який становить 8.23% ваги планети. Добувати алюміній легко і недорого, що допомагає скоротити витрати в процесі виробництва. Таким чином, будівництво виробів з алюмінію дешевше.
▲ Екологічно чистий. Алюміній нетоксичний і легко переробляється. Завдяки простоті монтажу виготовлення друкованих плат з алюмінію також є хорошим способом економії енергії.
▲ Відведення тепла. Алюміній - один з найкращих матеріалів, що доступний для відводу тепла від важливих компонентів друкованих плат. Замість того, щоб розсіювати тепло на решті дошки, воно передає тепло на відкрите повітря. Алюмінієва друкована плата охолоджується швидше, ніж мідна друкована плата еквівалентного розміру.
▲ Міцність матеріалу. Алюміній набагато довговічніший, ніж такі матеріали, як склопластик або кераміка, особливо для тестів на падіння. Використання міцніших базових матеріалів допомагає зменшити пошкодження під час виготовлення, транспортування та монтажу.

Усі ці переваги роблять алюмінієву друковану плату чудовим вибором для застосувань, що вимагають високих вихідних потужностей в межах дуже жорстких допусків, включаючи світлофори, автомобільне освітлення, джерела живлення, контролери двигуна та силові струми.

Крім світлодіодів і джерел живлення. ПХД з підтримкою алюмінію також можуть застосовуватися в додатках, що вимагають високого ступеня механічної стійкості або там, де ПХД може зазнавати високих рівнів механічних навантажень. Вони менш схильні до теплового розширення, ніж плита на основі склопластику, а це означає, що інші матеріали на дошці, такі як мідна фольга та ізоляція, будуть рідше відшаровуватися, що ще більше подовжує термін служби виробу.

<<Повернутися до "Різні типи друкованих плат"

▲НАЗАД▲

Промисловість друкованих плат в 2021 році

Світовий ринок друкованих плат може бути сегментований на основі типу продукту на гнучкі (гнучкі FPCB і жорсткі гнучкі друковані плати), IC-підкладки, міжпотужні з'єднання високої щільності (HDI) та інші. На основі типу ПХД ламінату ринок можна розділити на PR4, епоксидний вміст високого вмісту Tg та поліімід. Ринок можна розділити на основі додатків на побутову електроніку, автомобільну, медичну, промислову та військову / аерокосмічну тощо.

Зростання ринку друкованих плат протягом історичного періоду було підтримано різними факторами, такими як бурхливий ринок побутової електроніки, ріст галузі медичних приладів, зростаюча потреба у двосторонніх друкованих платах, стрибок попиту на високотехнологічні характеристики в автомобільній , і збільшення наявного доходу. Ринок також стикається з деякими проблемами, такими як суворий контроль ланцюга поставок та схильність до компонентів COTS.

Очікується, що ринок друкованої плати зареєструє показник CAGR у розмірі 1.53% протягом прогнозованого періоду (2021 - 2026 рр.) І оцінюється в 58.91 млрд. Доларів США у 2020 р., І, за прогнозами, він буде коштувати 75.72 млрд. Дол. США до 2026 р. У період 2021- 2026 рік. За останні кілька років ринок зазнав бурхливого зростання, головним чином завдяки постійному розвитку побутових електронних пристроїв та зростаючому попиту на друковані плати у всій електроніці та електрообладнанні.

Прийняття друкованих плат у підключених транспортних засобах також пришвидшило ринок друкованих плат. Це транспортні засоби, які повністю оснащені як дротовими, так і бездротовими технологіями, що дозволяє транспортним засобам легко підключатися до обчислювальних пристроїв, таких як смартфони. Завдяки такій технології водії можуть розблокувати свої машини, дистанційно запустити системи клімат-контролю, перевірити стан акумулятора своїх електромобілів та відстежувати свої машини за допомогою смартфонів.

Поширення технологій 5G, друкованої друкованої плати 3D, інших інновацій, таких як біологічно розкладається друкована плата, та посилення використання друкованих плат у технологіях, що носяться, та злиття та поглинання (M&A) - деякі з останніх тенденцій, що існують на ринку.

Крім того, попит на електронні пристрої, такі як смартфони, розумні годинники та інші пристрої, також стимулював зростання ринку. Наприклад, згідно з дослідженням споживчих технологій США та прогнозуванням, проведеним Асоціацією споживчих технологій (CTA), дохід, отриманий від смартфонів, оцінювався у 79.1 млрд. Доларів США та 77.5 млрд. Доларів США у 2018 та 2019 роках відповідно.

Останнім часом 3D-друк став невід’ємною частиною однієї з найбільших інновацій друкованих плат. Очікується, що електроніка, надрукована 3D, або 3D PE, зробить революцію в процесі проектування електричних систем у майбутньому. Ці системи створюють тривимірні схеми, друкуючи елемент підкладки шар за шаром, а потім додаючи на нього рідке чорнило, яке містить електронні функції. Потім можна додати технології поверхневого монтажу для створення остаточної системи. 3D PE може потенційно надати величезні технічні та виробничі переваги як компаніям, що виробляють схеми, так і їх клієнтам, особливо в порівнянні з традиційними 3D друкованими платами.

З початком COVID-19 на виробництво друкованих плат вплинули обмеження та затримки в Азіатсько-Тихоокеанському регіоні, особливо в Китаї, протягом січня та лютого. Компанії не зробили значних змін у своїх виробничих потужностях, але слабкий попит у Китаї представляє деякі проблеми ланцюга поставок. У звіті Асоціації напівпровідникової промисловості (SIA) у лютому вказано потенційні довгострокові наслідки для бізнесу за межами Китаю, пов'язані з COVID-19. Ефект зменшення попиту може відобразитися на доходах компаній у 2 кварталі.

Зростання ринку друкованих плат тісно пов’язаний зі світовою економікою та структурними технологіями, такими як смартфони, 4G / 5G та центри обробки даних. Падіння ринку в 2020 році очікується через вплив Covid-19. Пандемія гальмує виробництво побутової електроніки, смартфонів та автомобілебудування, що зменшило попит на друковані плати. Ринок продемонструє поступове відновлення внаслідок відновлення виробничої діяльності, щоб дати пусковий імпульс світовій економіці.

З чого виготовлена ​​друкована плата?

ПХБ зазвичай виготовляється з чотирьох шарів матеріалу, зв’язаних між собою теплом, тиском та іншими методами. Чотири шари друкованої плати виготовляються з підкладки, міді, маски для припою та шовкографії.

Кожна плата буде різною, але вони здебільшого поділятимуть деякі елементи, ось кілька найпоширеніших матеріалів, що використовуються при виготовленні друкованих плат:

Шість основних компонентів стандартної друкованої плати:

● Основний шар - містить епоксидну смолу, армовану скловолокном
● Провідний шар - містить сліди та прокладки, що складають ланцюг (зазвичай з міді, золота, срібла)
● Шар припою - тонка полімерна фарба
● Накладення шовкографії - спеціальне чорнило, що відображає посилання на компоненти
● Олов'яний припій - використовується для кріплення компонентів до наскрізних отворів або накладки для поверхневого кріплення

Препрег
Prepreg - це тонка скляна тканина, покрита смолою та висушена в спеціальних машинах, які називаються обробниками препрегу. Скло - це механічна підкладка, яка утримує смолу на місці. Смола - зазвичай FR4 епоксидна, поліімідна, тефлонова та інші - починається як рідина, яка наноситься на тканину. Коли препрег рухається крізь очищувач, він потрапляє в секцію печі і починає сохнути. Після того, як він виходить із очисника, він стає сухим на дотик.

Коли препрег піддається дії більш високих температур, як правило, вище 300 градусів за Фаренгейтом, смола починає розм'якшуватися і плавитися. Як тільки смола в препрезі плавиться, вона досягає точки (що називається термореактивної), коли вона знову твердне, щоб знову стати жорсткою і дуже, дуже міцною. Незважаючи на таку міцність, препрег та ламінат, як правило, дуже легкі. Листи Prepreg або скловолокно використовуються для виготовлення багатьох речей - від човнів до ключок для гольфу, літальних апаратів та лопатей вітрогенераторів. Але це також має вирішальне значення у виробництві друкованих плат. Листи Prepreg - це те, що ми використовуємо для склеювання друкованої плати, а також це те, що використовується для побудови другого компонента друкованої плати - ламінату.

* Стек друкованих плат -діаграма збоку

Ламінат
Ламінати, які іноді називають покритими міддю ламінатами, створюються шляхом затвердіння шарів тканини під високими температурами і тиском термореактивної смолою. Цей процес утворює рівномірну товщину, необхідну для друкованої плати. Як тільки смола застигне, ламінати з ПХБ схожі на пластиковий композит, з обох боків листи мідної фольги. Якщо ваша дошка має високий вміст шарів, то для стійкості розмірів ламінат повинен складатися з тканого скла. 

PCB, сумісна з RoHS
ПХД, що відповідають RoHS, - це ті, що відповідають обмеженню небезпечних речовин з боку Європейського Союзу. Заборона на використання свинцю та інших важких металів у споживчих товарах. У кожній частині дошки не повинно бути свинцю, ртуті, кадмію та інших важких металів.

Припойна маска
Soldermask - це зелене епоксидне покриття, яке покриває схеми на зовнішніх шарах плати. Внутрішні ланцюги поховані в шарах препрегу, тому їх не потрібно захищати. Але зовнішні шари, якщо їх не захистити, з часом окислюються та піддаються корозії. Soldermask забезпечує захист провідників на зовнішній стороні друкованої плати.

Номенклатура - шовкографія
Номенклатура, або її іноді називають шовкографії, - це білі літери, які ви бачите поверх покриття маски припою на друкованій платі. Шовкографія, як правило, є останнім шаром дошки, що дозволяє виробнику друкованих плат друкувати етикетки на важливих ділянках дошки. Це спеціальна фарба, яка показує символи та посилання на компоненти для розташування компонентів під час процесу складання. Номенклатура - це написи, які показують, де кожен компонент потрапляє на дошку, а іноді також забезпечує орієнтацію компонентів. 

Як припойні маски, так і номенклатура типово зелені та білі, хоча ви можете побачити інші кольори, такі як червоний, жовтий, сірий та чорний, які є найбільш популярними.

Soldermask захищає всі схеми на зовнішніх шарах друкованої плати, де ми не збираємося приєднувати компоненти. Але нам також потрібно захистити відкриті мідні отвори та прокладки там, де ми плануємо паяти та монтувати компоненти. Щоб захистити ці ділянки та забезпечити хорошу паяння, ми зазвичай використовуємо металеві покриття, такі як нікель, золото, олово / свинцевий припій, срібло та інші кінцеві покриття, призначені лише для виробників друкованих плат.

▲НАЗАД▲

Найпопулярніші друковані плати, виготовлені з виготовлених матеріалів

Дизайнери PCB стикаються з декількома характеристиками продуктивності, коли розглядають вибір матеріалів для їх дизайну. Деякі з найпопулярніших міркувань:

Діелектрична константа - ключовий показник електричних характеристик
Вогнетривкість - вирішальне значення для кваліфікації UL (див. Вище)
Вищі температури склування (Tg) - витримувати обробку збірки при більш високій температурі
Пом'якшені фактори збитків - важливий у високошвидкісних додатках, де цінується швидкість сигналу
Механічна міцність включаючи зсувні, розтягуючі та інші механічні властивості, які можуть знадобитися друкованій платі при введенні в експлуатацію
Теплові показники - важлива увага в умовах підвищеного сервісу
Габаритні стійкості - або на скільки рухається матеріал і наскільки послідовно він рухається під час виготовлення, термічних циклів або впливу вологи

Ось декілька найпопулярніших матеріалів, що використовуються для виготовлення друкованих плат:

Підкладка: епоксидний ламінат FR4 та препрег - склопластик
FR4 - найпопулярніший матеріал підкладки для друкованих плат у світі. Позначення 'FR4' описує клас матеріалів, які відповідають певним вимогам, визначеним стандартами NEMA LI 1-1998. Матеріали FR4 мають хороші теплові, електричні та механічні характеристики, а також сприятливе відношення міцності до ваги, що робить їх ідеальними для більшості електронних застосувань. Ламінати та препрег FR4 виготовляються із скляної тканини, епоксидної смоли та, як правило, є найменш доступним матеріалом друкованої плати. Він також може бути виготовлений із гнучких матеріалів, які іноді теж можна розтягнути. 

Це особливо популярно для друкованих плат з меншим числом шарів - односторонніх, двосторонніх у багатошарові конструкції, як правило, менше 14 шарів. Крім того, основну епоксидну смолу можна змішувати з добавками, які можуть значно покращити її теплові характеристики, електричні характеристики та витривалість / рейтинг полум’я UL - значно покращуючи її здатність використовуватись у підрахунку верхніх шарів, створює більш високі термічні навантаження та більші електричні характеристики за нижчою вартістю для конструкцій високошвидкісних схем. Ламінати та препреги FR4 дуже універсальні, пристосовуються до загальновизнаних технологій виробництва з передбачуваною врожайністю.

Поліімідні ламінати та препрег
Поліімідні ламінати забезпечують більш високі температурні показники, ніж матеріали FR4, а також незначне поліпшення електричних властивостей. Поліімідні матеріали коштують дорожче, ніж FR4, але забезпечують поліпшену живучість в суворих та більш високих температурах середовища. Вони також є більш стабільними під час теплового циклу, з меншими характеристиками розширення, що робить їх придатними для конструкцій з більш високим шаром.

Тефлонові (ПТФЕ) ламінати та клейові шари
Тефлонові ламінати та склеювальні матеріали пропонують чудові електричні властивості, що робить їх ідеальними для високошвидкісних схем. Тефлонові матеріали дорожчі за поліімідні, але надають дизайнерам необхідні швидкісні можливості. Тефлонові матеріали можна наносити на скляну тканину, але їх також можна виготовити у вигляді непідтримуваної плівки або зі спеціальними наповнювачами та добавками для поліпшення механічних властивостей. Виробництво тефлонових друкованих плат часто вимагає однозначно кваліфікованої робочої сили, спеціалізованого обладнання та обробки, а також передбачення нижчих виробничих показників.

Гнучкі ламінати
Гнучкі ламінати тонкі і забезпечують можливість складання електронного дизайну, не втрачаючи при цьому електричної безперервності. Вони не мають скляної тканини для опори, але побудовані на поліетиленовій плівці. Вони однаково ефективно складаються в пристрій для одноразового гнучкого встановлення програми, як і в динамічному гнучкому, де схеми будуть постійно складатись протягом усього терміну служби пристрою. Гнучкі ламінати можуть бути виготовлені з високотемпературних матеріалів, таких як поліімід та LCP (рідкокристалічний полімер), або дуже дешевих матеріалів, таких як поліестер та PEN. Оскільки гнучкі ламінати настільки тонкі, виробництво гнучких схем також може вимагати унікальної кваліфікованої робочої сили, спеціалізованого обладнання та обробки, а також передбачення нижчих виробничих показників.

інші

На ринку представлено багато інших ламінатів та склеювальних матеріалів, включаючи BT, ефір ціанату, кераміку та змішані системи, що поєднують смоли для отримання чітких електричних та / або механічних характеристик. Оскільки обсяги набагато нижчі, ніж FR4, і виготовлення може бути набагато складнішим, їх зазвичай вважають дорогими альтернативами для конструкцій друкованих плат.

Процес складання друкованої плати - це складний процес, що включає взаємодію з безліччю дрібних компонентів та детальні знання про функції та розміщення кожної деталі. Друкована плата не буде функціонувати без її електричних компонентів. Крім того, використовуються різні компоненти залежно від пристрою або виробу, для якого він призначений. Таким чином, важливо мати глибоке розуміння різних компонентів, що входять до складу друкованої плати.

▲НАЗАД▲

Компоненти друкованих плат та як вони працюють
Наступні 13 загальних компонентів використовуються в більшості друкованих плат:

● Резистори
● Транзистори
● Конденсатори
● Індуктори
● Діоди
● трансформери
● інтегральні схеми
● Кристалічні генератори
● Потенціометри
● SCR (випрямляч з керованим кремнієм)
● датчиків
● Вимикачі / реле
● батареї

1. Резистори - контроль енергії 
Резистори є одним із найбільш часто використовуваних компонентів друкованих плат і, мабуть, найпростіший для розуміння. Їх функція полягає в протистоянні потоку струму, розсіюючи електричну потужність як тепло. Без резисторів інші компоненти можуть не справлятися з напругою, і це може призвести до перевантаження. Вони поставляються у безлічі різних типів, виготовлених з цілого ряду різних матеріалів. Класичний резистор, найвідоміший для любителів, - це "осьові" резистори з виводами на обох довгих кінцях і корпусом, нанесеними кольоровими кільцями.

2. Транзистори - Підсилювач енергії
Транзистори мають вирішальне значення для процесу складання друкованої плати завдяки своїй багатофункціональній природі. Вони є напівпровідниковими приладами, які можуть як проводити, так і ізолювати і можуть виконувати роль перемикачів та підсилювачів. Вони мають менші розміри, мають порівняно тривалий термін служби і можуть безпечно працювати при джерелах живлення з меншою напругою без струму нитки розжарення. Транзистори бувають двох типів: транзистори з біполярним переходом (BJT) і польові транзистори (FET).

3. Конденсатори - зберігання енергії
Конденсатори - це пасивні двотермінальні електронні компоненти. Вони діють як акумуляторні батареї - тимчасово утримують електричний заряд і розряджають його, коли потрібно більше енергії в іншому місці ланцюга. 

Це можна зробити, зібравши протилежні заряди на двох провідних шарах, розділених ізоляційним або діелектричним матеріалом. 

Конденсатори часто класифікуються за провідником або діелектричним матеріалом, що породжує багато типів з різними характеристиками - від електролітичних конденсаторів великої ємності, різноманітних полімерних конденсаторів до більш стабільних керамічних конденсаторів. Деякі мають зовнішній вигляд, подібний до осьових резисторів, але класичний конденсатор - це радіальний стиль із двома відведеннями, що виступають з одного кінця.

4. Індуктори - Підвищення енергії
Індуктори - це пасивні двотермінальні електронні компоненти, які зберігають енергію (замість того, щоб накопичувати електростатичну енергію) в магнітному полі, коли через них проходить електричний струм. Індуктори використовуються для блокування змінних струмів, дозволяючи постійним струмам проходити. 

Індуктори часто використовуються для фільтрації або блокування певних сигналів, наприклад, блокуючих перешкод в радіообладнанні або використовуються разом з конденсаторами для створення налаштованих ланцюгів, для маніпулювання сигналами змінного струму в імпульсних джерелах живлення, тобто. Телевізійний приймач.

5. Діоди - перенаправлення енергії 
Діоди - це напівпровідникові компоненти, які діють як односторонні перемикачі струмів. Вони дозволяють струмам легко проходити в одному напрямку, що дозволяє струму протікати тільки в одному напрямку, від анода (+) до катода (-), але обмежують течію струму в протилежному напрямку, що може спричинити пошкодження.

Найпопулярніший діод у любителів - світлодіод або світлодіод. Як випливає з першої частини назви, вони використовуються для випромінювання світла, але той, хто намагався його припаяти, знає, це діод, тому важливо правильно орієнтуватися, інакше світлодіод не загориться .

6. Трансформатори - передача енергії
Функція трансформаторів полягає в передачі електричної енергії від однієї схеми до іншої зі збільшенням або зменшенням напруги. Загальні трансформатори передають потужність від одного джерела до іншого за допомогою процесу, званого "індукцією". Як і резистори, вони технічно регулюють струм. Найбільша різниця полягає в тому, що вони забезпечують більшу електричну ізоляцію, ніж контрольований опір, "перетворюючи" напругу. Можливо, ви бачили великі промислові трансформатори на телеграфних стовпах; вони знижують напругу на повітряних лініях електропередачі, як правило, кілька сотень тисяч вольт, до кількох сотень вольт, як правило, необхідних для побутових потреб.

Трансформатори друкованих плат складаються з двох або більше окремих індуктивних ланцюгів (які називаються обмотками) і м'якого залізного сердечника. Первинна обмотка призначена для джерела контуру - або звідки буде надходити енергія, - а вторинна обмотка - для приймаючого контуру, куди йде енергія. Трансформатори розбивають велику кількість напруги на менші, більш керовані струми, щоб не перевантажувати або не перевантажувати обладнання.

7. Інтегральні схеми - електростанції
ІС або інтегральні схеми - це схеми та компоненти, які були згорнуті до пластин напівпровідникового матеріалу. Величезна кількість компонентів, які можна помістити на одному мікросхемі, породила появу перших калькуляторів і тепер потужних комп’ютерів від смартфонів до суперкомп’ютерів. Зазвичай це мозок ширшого кола. Схема, як правило, укладена в чорний пластиковий корпус, який може бути будь-якої форми та розміру і мати видимі контакти, незалежно від того, є це виводи, що тягнуться від корпусу, або контактні майданчики безпосередньо під, наприклад, чіпами BGA.

8. Кристалічні генератори - точні таймери
Кристалічні генератори забезпечують тактову частоту в багатьох ланцюгах, які потребують точних і стабільних елементів синхронізації. Вони виробляють періодичний електронний сигнал, фізично викликаючи коливання п’єзоелектричного матеріалу - кристала, звідси і назва. Кожен кристалічний генератор призначений для вібрації з певною частотою, є більш стабільним, економічним та має невеликий форм-фактор у порівнянні з іншими методами синхронізації. З цієї причини вони зазвичай використовуються як точні таймери для мікроконтролерів або частіше в кварцових наручних годинниках.

9. Потенціометри - різноманітний опір
Потенціометри - це форма змінного резистора. Вони зазвичай доступні у поворотних та лінійних типах. Обертаючи ручку поворотного потенціометра, опір змінюється, коли повзунковий контакт переміщується над напівкруглим резистором. Класичним прикладом поворотних потенціометрів є регулятор гучності на радіостанціях, де поворотний потенціометр контролює величину струму на підсилювачі. Лінійний потенціометр однаковий, за винятком того, що опір змінюється шляхом лінійного переміщення повзункового контакту на резисторі. Вони чудові, коли в полі потрібна точна настройка.  

10. SCR (випрямляч, керований кремнієм) - регулятор сильного струму
Силіконові контрольовані випрямлячі (SCR), також відомі як тиристори, схожі на транзистори та діоди - насправді це, по суті, два транзистори, що працюють разом. Вони також мають три відведення, але вони складаються з чотирьох шарів кремнію замість трьох і виконують функцію лише перемикачів, а не підсилювачів. Інша важлива відмінність полягає в тому, що для активації перемикача потрібен лише один імпульс, тоді як у випадку з одним транзистором струм повинен подаватися постійно. Вони більше підходять для перемикання більшої кількості енергії.

11. Датчики
Датчики - це пристрої, функція яких полягає у виявленні змін умов навколишнього середовища та генерації електричного сигналу, відповідного цій зміні, який надсилається на інші електронні компоненти в ланцюзі. Сенсори перетворюють енергію від фізичного явища в електричну, і, таким чином, вони фактично є перетворювачами (перетворюють енергію в одній формі в іншу). Вони можуть бути різними - від типу резистора в детекторі температури опору (RTD), до світлодіодів, що виявляють вхідні сигнали, наприклад, у телевізійному пульті. Існує велика різноманітність датчиків для різних стимулів навколишнього середовища, наприклад, датчиків вологості, світла, якості повітря, дотиків, звуку, вологи та руху.

12. Вимикачі та реле - кнопки живлення
Основний компонент, який легко ігнорувати, перемикач - це просто кнопка живлення для управління потоком струму в ланцюзі, перемикаючись між розімкнутою або закритою ланцюгом. Вони досить сильно відрізняються за зовнішнім виглядом, починаючи від повзунка, повороту, кнопки, важеля, тумблера, перемикачів клавіш і список можна продовжувати. Подібним чином, реле - це електромагнітний перемикач, що управляється через соленоїд, який стає подібним до свого роду тимчасовим магнітом, коли через нього протікає струм. Вони функціонують як перемикачі, а також можуть підсилювати малі струми до більших струмів.

13. Батареї - енергозабезпечення
Теоретично всі знають, що таке акумулятор. Мабуть, найпопулярніший компонент у цьому списку, акумулятори використовуються не тільки інженерами-електронниками та любителями. Люди використовують цей маленький пристрій для живлення своїх повсякденних предметів; пульти дистанційного керування, ліхтарики, іграшки, зарядні пристрої тощо.

На друкованій платі акумулятор в основному зберігає хімічну енергію і перетворює її в корисну електронну енергію для живлення різних схем, що знаходяться на платі. Вони використовують зовнішній контур, щоб електрони могли перетікати від одного електрода до іншого. Це утворює функціональний (але обмежений) електричний струм.

Струм обмежений процесом перетворення хімічної енергії в електричну. Для деяких батарей цей процес може закінчитися за лічені дні. Інші можуть зайняти місяці або роки, перш ніж хімічна енергія буде повністю витрачена. Ось чому деякі батареї (наприклад, батареї в пультах дистанційного керування або контролерах) потрібно міняти кожні кілька місяців, тоді як інші (наприклад, батареї для наручних годинників) потребують років, перш ніж усі вони вичерпаються.

Функція друкованої плати - навіщо нам потрібна друкована плата?

Друковані плати містяться майже в усіх електронних та обчислювальних пристроях, включаючи материнські плати, мережеві карти та відеокарти до внутрішніх схем, що знаходяться у жорстких дисках / приводах CD-ROM. Що стосується обчислювальних програм, де потрібні точні струмопровідні сліди, такі як ноутбуки та настільні комп'ютери, вони служать основою для багатьох внутрішніх компонентів комп'ютера, таких як відеокарти, плати контролерів, плати мережевого інтерфейсу та карти розширення. Всі ці компоненти підключаються до материнської плати, яка також є друкованою платою.

Друковані плати також виготовляються фотолітографічним процесом у більш масштабному варіанті способу виготовлення провідних шляхів у процесорах. 

Хоча друковані плати часто асоціюються з комп'ютерами, вони використовуються в багатьох інших електронних пристроях, крім ПК. Наприклад, більшість телевізорів, радіостанцій, цифрових камер, мобільних телефонів і планшетів включають одну або кілька друкованих плат. Однак друковані плати, знайдені в мобільних пристроях, схожі на ті, що зустрічаються в настільних комп’ютерах та великій електроніці, але вони, як правило, тонші і містять точніші схеми.

Тим не менше, друкована плата широко використовується майже у всьому точному обладнанні / пристроях, від невеликих споживчих пристроїв до величезних машин, FMUSER цим надає список 10 найпоширеніших застосувань друкованих плат у повсякденному житті.

додаток	Приклад
Медичні прилади	● Медичні системи візуалізації ● Монітори ● Інфузійні насоси ● Внутрішні пристрої
● Медичні системи візуалізації: КТ, СAT та ультразвукові сканери часто використовують друковані плати, як і комп’ютери, які збирають та аналізують ці зображення. ● Інфузійні насоси: Інфузійні насоси, такі як інсулінові та контрольовані пацієнтом насоси для знеболення, доставляють пацієнту точну кількість рідини. ПХД допомагають забезпечити надійну та точну роботу цих продуктів. ● Монітори: Частота серцевих скорочень, артеріальний тиск, монітори глюкози та багато іншого залежать від електронних компонентів для отримання точних показників. ● Внутрішні пристрої: Для роботи кардіостимуляторів та інших пристроїв, що використовуються всередині, потрібні невеликі друковані плати. Висновок:  Медичний сектор постійно пропонує більше використання електроніки. У міру вдосконалення технологій та зменшення розміру, щільніших та надійніших плат, друковані плати будуть відігравати все більшу роль у охороні здоров’я.

додаток	Приклад
Військові та оборонні програми	● Комунікаційне обладнання: ● Системи управління: ● Приладобудування:
● Комунікаційне обладнання: Системи радіозв'язку та інші важливі комунікації вимагають функціонування друкованих плат. ● Системи управління: Друковані плати знаходяться в центрі систем управління різними типами обладнання, включаючи системи радіолокаційного глушення, системи виявлення ракет тощо. ● Приладобудування: ПХБ дозволяють використовувати індикатори, які військовослужбовці використовують для моніторингу загроз, ведення військових операцій та експлуатації обладнання. Висновок:  Військові часто передові технології, тому деякі найсучасніші способи використання друкованих плат для військових та оборонних програм. Застосування ПХБ у військовій галузі дуже різниться.

додаток	Приклад
Охоронне та охоронне обладнання	● Камери безпеки: ● Детектори диму: ● Електронні дверні замки ● Датчики руху та охоронна сигналізація
● Камери безпеки: Камери безпеки, незалежно від того, використовуються вони всередині приміщення або на відкритому повітрі, покладаються на друковані плати, як і обладнання, що використовується для моніторингу відеозаписів. ● Детектори диму: Детектори диму, а також інші подібні пристрої, такі як детектори чадного газу, потребують надійних друкованих плат для роботи. ● Електронні дверні замки: Сучасні електронні дверні замки також включають друковані плати. ● Датчики руху та охоронна сигналізація: Датчики безпеки, що виявляють рух, також покладаються на друковані плати. Висновок:  Друковані плати відіграють важливу роль у багатьох різних типах охоронного обладнання, тим більше, що більшість таких типів продуктів набувають можливості підключення до Інтернету.

додаток	Приклад
Світлодіоди	● Житлове освітлення ● Автомобільні дисплеї ● Комп'ютерні дисплеї ● Медичне освітлення ● Освітлення магазину
● Житлове освітлення: Світлодіодне освітлення, включаючи розумні лампочки, допомагає власникам будинків ефективніше освітлювати своє майно. ● Освітлення магазину: Підприємства можуть використовувати світлодіоди для вивісок та для освітлення своїх магазинів. ● Автомобільні дисплеї: Індикатори приладової панелі, фари, стоп-сигнали тощо можуть використовувати світлодіодні друковані плати. ● Комп'ютерні дисплеї: Світлодіодні друковані плати живлять багато індикаторів та дисплеїв на портативних та настільних комп’ютерах. ● Медичне освітлення: Світлодіоди забезпечують яскраве світло і віддають мало тепла, що робить їх ідеальними для медичних застосувань, особливо тих, що стосуються хірургії та невідкладної медицини. Висновок:  Світлодіоди стають дедалі поширенішими у різних сферах застосування, тобто друковані плати, ймовірно, будуть і надалі відігравати більш помітну роль у освітленні.

додаток	Приклад
Аерокосмічні компоненти	● Блоки живлення ● Обладнання для моніторингу: ● Комунікаційне обладнання
● Джерела живлення: Друковані плати є ключовим компонентом обладнання, що забезпечує живлення різноманітних літальних апаратів, диспетчерської вежі, супутникових та інших систем. ● Обладнання для моніторингу: Пілоти використовують різні види обладнання для контролю, включаючи акселерометри та датчики тиску, для контролю функціонування літака. Ці монітори часто використовують друковані плати. ● Обладнання зв'язку: Зв'язок з наземним управлінням є життєво важливою частиною забезпечення безпечного повітряного руху. Ці критичні системи покладаються на друковані плати. Висновок:  Електроніка, що використовується в аерокосмічній галузі, має вимоги, подібні до тих, що використовуються в автомобільному секторі, але аерокосмічні друковані плати можуть бути піддані навіть більш суворим умовам. ПХБ можуть використовуватися в різноманітному аерокосмічному обладнанні, включаючи літаки, космічні човники, супутники та системи радіозв'язку.

додаток	Приклад
Промислове обладнання	● Виробниче обладнання ● Енергетичне обладнання ● Вимірювальне обладнання ● Внутрішні пристрої
● Виробниче обладнання: Електроніка на основі друкованих плат забезпечує електродрилі та преси, що використовуються у виробництві. ● Енергетичне обладнання: Компоненти, що живлять багато видів промислового обладнання, використовують друковані плати. Це енергетичне обладнання включає інвертори постійного та змінного струму, обладнання для когенерації сонячної енергії тощо. ● Вимірювальне обладнання: ПХБ часто живлять обладнання, яке вимірює та контролює тиск, температуру та інші фактори. Висновок:  У міру того, як робототехніка, промислові технології IoT та інші типи передових технологій стають все більш поширеними, у промисловому секторі з’являються нові способи використання друкованих плат.

додатків	Приклад
Морські програми	● Навігаційні системи ● Системи зв'язку ● Системи управління
● Навігаційні системи: Багато морських суден для своїх навігаційних систем покладаються на друковані плати. Ви можете знайти друковані плати в GPS та радіолокаційних системах, а також в іншому обладнанні. ● Системи зв'язку: Радіосистеми, які екіпажі використовують для зв'язку з портами та іншими судами, потребують друкованих плат. ● Системи управління: Багато систем управління на морських суднах, включаючи системи управління двигунами, системи розподілу потужності та системи автопілота, використовують друковані плати. Висновок:  Ці системи автопілота можуть допомогти зі стабілізацією човна, маневруванням, мінімізацією похибки курсу та керуванням діяльністю керма.

додаток	Приклад
Побутова електроніка	● Пристрої зв'язку ● комп'ютери ● Розважальні системи ● Побутова техніка
● Пристрої зв'язку: Для роботи смартфонів, планшетів, розумних годинників, радіостанцій та інших засобів зв'язку необхідні друковані плати. ● Комп'ютери: Комп’ютери як для особистого, так і для ділового призначення мають печатну плату ● Розважальні системи: Продукти, пов’язані з розвагами, такі як телевізори, стереосистеми та відеоігрові приставки, покладаються на друковані плати. ● Побутова техніка: Багато побутових приладів також мають електронні компоненти та друковані плати, включаючи холодильники, мікрохвильовки та кавоварки. Висновок:  Використання ПХБ у споживчих товарах, безумовно, не сповільнюється. Частка американців, які мають смартфон, зараз становить 77 відсотків і зростає. Багато пристроїв, які раніше не були електронними, тепер також отримують вдосконалені електронні функції та стають частиною Інтернету речей (IoT).

додаток	Приклад
Автомобільні компоненти	● Розважально-навігаційні системи ● Системи управління ● датчиків
● Розважальні та навігаційні системи: Стереосистеми та системи, що інтегрують навігацію та розваги, покладаються на друковані плати. ● Системи управління: Багато систем, що контролюють основні функції автомобіля, покладаються на електроніку, що живиться від друкованих плат. Сюди входять системи управління двигуном та регулятори палива. ● Датчики: У міру вдосконалення автомобілів виробники включають все більше і більше датчиків. Ці датчики можуть контролювати сліпі зони та попереджати водіїв про розташовані поруч об'єкти. Друковані плати також необхідні для систем, що дозволяють автомобілям автоматично паралельно паркуватись. Висновок:  Ці датчики є частиною того, що дозволяє автомобілям самостійно керувати автомобілем. Очікується, що повністю автономні транспортні засоби стануть звичними в майбутньому, саме тому використовується велика кількість друкованих плат.

додаток	Приклад
Телекомунікаційне обладнання	● Телекомунікаційні вежі ● Обладнання для офісного зв'язку ● Світлодіодні дисплеї та індикатори
● Телекомунікаційні вежі: Стільникові вежі приймають і передають сигнали від стільникових телефонів і вимагають друкованих плат, які витримують зовнішнє середовище. ● Обладнання для офісного зв'язку: Для більшості комунікаційного обладнання, яке ви можете знайти в офісі, потрібні друковані плати, включаючи системи комутації телефонів, модеми, маршрутизатори та пристрої передачі голосу через Інтернет (VoIP). ● Світлодіодні дисплеї та індикатори: Телекомунікаційне обладнання часто включає світлодіодні дисплеї та індикатори, які використовують друковані плати. Висновок:  Телекомунікаційна галузь постійно розвивається, як і друковані плати, які використовує цей сектор. Оскільки ми генеруємо та передаємо більше даних, потужні друковані плати стають ще важливішими для зв'язку.

FMUSER знає, що будь-яка галузь, яка використовує електронне обладнання, потребує друкованих плат. Незалежно від того, для якої програми ви використовуєте друковані плати, важливо, щоб вони були надійними, доступними та розробленими відповідно до ваших потреб. 

Як фахівець у виробництві друкованих плат FM-радіопередавача, а також постачальник рішень для передачі аудіо та відео, FMUSER також знає, що ви шукаєте якісні та бюджетні друковані плати для вашого FM-передавача, ось що ми пропонуємо, Зв'яжіться з нами відразу за безкоштовні запити на друковану плату -!

▲НАЗАД▲

Принцип складання друкованої плати: наскрізний отвір проти поверхневого монтажу

В останні роки, особливо в галузі напівпровідників, необхідний підвищений попит на більшу функціональність, менші розміри та додаткову корисність. Є два методи розміщення компонентів на друкованій платі (PCB), а саме кріплення крізь отвір (THM) та технологія поверхневого монтажу (SMT). Вони відрізняються різними характеристиками, перевагами та недоліками. погляд!

Компоненти наскрізного отвору

Існує два типи наскрізних отворів для кріплення: 

Осьові свинцеві компоненти - пройти крізь компонент по прямій лінії (вздовж «осі»), при цьому кінець свинцевого дроту виходить із компонента з обох кінців. Потім обидва кінці прокладаються через два окремі отвори на платі, забезпечуючи деталі більш щільне, плоске прилягання. Цим компонентам надають перевагу при пошуку щільної, компактної посадки. Конфігурація осьового відведення може бути у вигляді вуглецевих резисторів, електролітичних конденсаторів, запобіжників та світлодіодів (світлодіодів).

Радіальні свинцеві компоненти - виступають з дошки, її виводи розташовані на одній стороні компонента. Радіальні відводи займають меншу площу поверхні, що робить їх кращими для плит високої щільності. Радіальні компоненти доступні у вигляді керамічних дискових конденсаторів.

* Осьовий відведення (зверху) проти радіального відведення (знизу)

Осьові свинцеві компоненти проходять через компонент прямолінійно ("осьово"), при цьому кожен кінець свинцевого дроту виходить із компонента на обох кінцях. Потім обидва кінці проходять через два окремі отвори в дошці, дозволяючи компоненту прилягати ближче, плоскіше. 

Як правило, конфігурація осьового провідника може бути у вигляді вуглецевих резисторів, електролітичних конденсаторів, запобіжників та світлодіодів (світлодіодів).

Радіальні свинцеві компоненти, з іншого боку, виступають із дошки, оскільки його виводи розташовані з одного боку компонента. Обидва типи наскрізних отворів є "подвійними" свинцевими компонентами.

Компоненти радіального свинцю доступні у вигляді керамічних дискових конденсаторів, тоді як осьова конфігурація свинцю може бути у формі вуглецевих резисторів, електролітичних конденсаторів, запобіжників та світлодіодів (світлодіодів).

А осьові свинцеві компоненти використовуються за їх щільність до дошки, радіальні відводи займають меншу площу поверхні, що робить їх кращими для плит високої щільності

Кріплення крізь отвір (THM)
Монтаж наскрізних отворів - це процес, при якому відводи компонентів поміщаються в просвердлені отвори на оголеній друкованій платі, це свого роду попередник технології поверхневого кріплення. Метод кріплення наскрізних отворів у сучасній складальній установці, але все ще розглядається як вторинна операція та застосовується з моменту впровадження комп’ютерів другого покоління. 

Процес був стандартною практикою до підйому технології поверхневого монтажу (SMT) у 1980-х роках, тоді, як очікувалося, він повністю поступово припинив роботу. Проте, незважаючи на сильне падіння популярності з роками, технологія наскрізних отворів виявилася стійкою у вік ЗПТ, пропонуючи ряд переваг та нішевих застосувань: а саме надійність, і саме тому кріплення через отвори замінює старий пункт - точкове будівництво.

* Підключення від точки до точки

Компоненти наскрізного отвору найкраще використовувати для виробів з високою надійністю, які вимагають більш міцних зв’язків між шарами. У той час як компоненти SMT закріплені лише припоєм на поверхні дошки, крізь отвір провідних компонентів проходять крізь дошку, що дозволяє компонентам витримувати більший стрес навколишнього середовища. Ось чому технологія наскрізних отворів зазвичай використовується у військових та аерокосмічних продуктах, які можуть зазнати екстремальних прискорень, зіткнень або високих температур. Технологія наскрізного отвору також корисна в додатках для тестування та прототипування, які іноді вимагають ручного регулювання та заміни.

В цілому повне зникнення скрізних отворів із збірки друкованих плат є загальним помилковим уявленням. За винятком вищезазначеного використання технологій наскрізних отворів, завжди слід пам’ятати про фактори доступності та вартості. Не всі компоненти доступні як пакети SMD, а деякі наскрізні отвори дешевші.

Читайте також: Наскрізний отвір проти поверхневого кріплення | Яка різниця?

Технологія поверхневого кріплення (SMT)
SMT - процес, за допомогою якого компоненти встановлюються безпосередньо на поверхню друкованої плати. 

Спочатку технологія поверхневого кріплення була відома як “площинне кріплення”, приблизно в 1960 році, і стала широко застосовуватися в середині 80-х.

У наш час практично все електронне обладнання виробляється із застосуванням ЗПТ. Це стало важливим для проектування та виготовлення друкованих плат, покращивши якість та продуктивність друкованих плат загалом, та значно зменшивши витрати на обробку та обробку.  

Компонентами, що використовуються для технології поверхневого монтажу, є так звані пакети для поверхневого монтажу (SMD). Ці компоненти мають виводи під упаковкою або навколо неї. 

Існує багато різних типів пакетів SMD різної форми та виготовлених з різних матеріалів. Ці типи пакетів поділяються на різні категорії. Категорія “Прямокутні пасивні компоненти” включає переважно стандартні SMD-резистори та конденсатори. Категорії "Транзистор малого контуру" (SOT) і "Діод малого контуру" (SOD) використовуються для транзисторів і діодів. Є також пакети, які в основному використовуються для інтегральних схем (ІС), таких як Op-Amps, Transceivers та Microcontrollers. Прикладами пакетів, що використовуються для мікросхем, є: “Інтегральна схема з невеликим контуром” (SOIC), “Quad Flat Pack” (QFN) та “Ball Grid Array” (BGA).

Вищезгадані пакети - це лише деякі приклади доступних пакетів SMD. На ринку доступно набагато більше типів упаковок з різними варіантами.

Основні відмінності між ЗПТ та кріпленням наскрізних отворів є 
(а) SMT не вимагає свердління отворів через друковану плату
(b) Компоненти ЗПТ значно менші
(c) Компоненти SMT можуть бути встановлені з обох боків плати. 

Можливість розміщення великої кількості малих компонентів на друкованій платі дозволила отримати набагато щільніші, ефективніші та менші друковані плати.

Одним словом: найбільша різниця в порівнянні з кріпленням наскрізних отворів полягає в тому, що немає необхідності свердлити отвори в друкованій платі, щоб створити зв’язок між доріжками на друкованій платі та компонентами. 

Виводи компонента будуть безпосередньо контактувати з так званими PAD на друкованій платі. 

Провідні компоненти, що проходять крізь плату і з'єднують шари плати, замінені "віасами" - невеликими компонентами, які забезпечують провідне з'єднання між різними шарами друкованої плати, і які, по суті, виконують роль наскрізних отворів . Деякі компоненти поверхневого монтажу, такі як BGA, є високоефективними компонентами з більш короткими провідниками та більшою кількістю з'єднувальних штифтів, які забезпечують більш високі швидкості. 

▲НАЗАД▲

Спільний доступ - це турбота!

Залишити повідомлення 

список повідомлень