Hva er Printed Circuit Board (PCB) | Alt du trenger å vite

"PCB, også kjent som et kretskort, er laget av forskjellige ark av et ikke-ledende materiale, og brukes til å fysisk støtte og koble til de utenpåliggende monterte komponentene. Men hva er funksjonene til et PCB-kort? Les følgende innhold for mer nyttig info! ---- FMUSER "

Leter du etter svar på følgende spørsmål:

Hva gjør et kretskort?
Hva heter en krets?
Hva er et kretskort laget av?
Hvor mye koster et kretskort?
Er kretskort giftig?
Hvorfor kalles det et kretskort?
Kan du kaste kretskort?
Hva er delene av et kretskort?
Hvor mye koster det å bytte ut kretskort?
Hvordan identifiserer du et kretskort?
Hvordan fungerer et kretskort?

Eller kanskje du ikke er så sikker på om du vet svarene på disse spørsmålene, men ikke vær redd, som an ekspert på elektronikk og RF-engineering, FMUSER vil introdusere alt du trenger å vite om PCB-kortet.

Deling er omsorg!

Innhold

1) Hva er et kretskort?
2) Hvorfor kalles det et kretskort?
3) Ulike typer kretskort (kretskort) 
4) Printed Circuit Board Industry i 2021
5) Hva er et kretskort laget av?
6) Mest populære PCB-er designet fabrikasjonsmateriale
7) Kretskortkomponenter og hvordan de fungerer
8) Printed Circuit Board Function - Hvorfor trenger vi PCB?
9) Prinsipp for PCB-montering: Gjennom hull vs overflatemontert

Hva er et kretskort?

Grunnleggende informasjon om PCB-styre

kallenavn: PCB er kjent som kretskort (PWB) eller etset ledningskort (EWB), kan du også ringe PCB-kortet som Kretskort, PC Boardeller PCB 

Definisjon: Generelt sett refererer et kretskort til en tynt brett eller et flatt isolasjonsark laget av forskjellige ark av et ikke-ledende materiale som glassfiber, kompositt epoxy eller annet laminatmateriale, som er styret basen brukes til fysisk støtte og koble til utenpåliggende monterte komponenter slik som transistorer, motstander og integrerte kretser i de fleste elektronikk. Hvis du ser på et PCB-kort som en skuff, så vil "matvarene" på "skuffen" være den elektroniske kretsen, så vel som andre komponenter som er festet til den. PCB er relatert til mange profesjonelle terminologier. Du kan finne mer om PCB-terminologi fra slag side!

Les også: PCB Terminology Glossary (Beginners-Friendly) | PCB-design

Et PCB fylt med elektroniske komponenter kalles a trykt kretsenhet (PCA), kretskortmontering or PCB-montering (PCBA), trykte ledningskort (PWB) eller "trykte ledningskort" (PWC), men PCB-Printed Circuit Board (PCB) er fremdeles det vanligste navnet.

Hovedkortet i en datamaskin kalles "hovedkortet" eller "hovedkortet".

* Hva er et kretskort?

I følge Wikipedia refererer et kretskort til:
"Et kretskort støtter og kobler sammen elektriske eller elektroniske komponenter mekanisk ved hjelp av ledende spor, elektroder og andre funksjoner etset fra et eller flere arklag av kobber laminert på og / eller mellom arklag av et ikke-ledende underlag."

De fleste PCB er flate og stive, men fleksible underlag kan tillate at brett passer inn i kronglete rom.

En interessant ting er, selv om de vanligste kretskortene er laget av plast eller glassfiber og harpiks kompositter og bruker kobberspor, kan et bredt utvalg av andre materialer brukes. 

MERK: PCB kan også stå for "Prosesskontrollblokk, "en datastruktur i en systemkjerne som lagrer informasjon om en prosess. For at en prosess skal kunne kjøres, må operativsystemet først registrere informasjon om prosessen i PCB.

Les også: PCB-produksjonsprosess | 16 trinn for å lage et PCB-kort

Strukturen til et PCB Board

Et kretskort er sammensatt av forskjellige lag og materialer, som sammen utfører forskjellige handlinger for å bringe mer sofistikering til moderne kretser. I denne artikkelen vil vi diskutere alle de forskjellige sammensetningsmaterialene og elementene til Printed Circuit Board.

Et kretskort som eksemplet på bildet har bare ett ledende lag. Et enkeltlags PCB er veldig restriktivt; kretsrealiseringen vil ikke utnytte de tilgjengelige områdene effektivt, og designeren kan ha problemer med å skape de nødvendige samtrafikkene.

* Sammensetningen av et PCB-kort

Basen eller substratmaterialet til kretskortet der alle komponenter og utstyr på kretskortet støttes er vanligvis glassfiber. Hvis det tas hensyn til dataene fra PCB-produksjon, er FR4 det mest populære materialet for glassfiber. FR4 solid kjerne gir Printed Circuit Board sin styrke, støtte, stivhet og tykkelse. Siden det finnes forskjellige typer kretskort som vanlige PCB, fleksible PCB osv., Er de bygget med fleksibel høy temperatur plast.

Innlemming av flere ledende lag gjør PCB mer kompakt og enklere å utforme. Et to-lags kort er en stor forbedring i forhold til et enkeltlags bord, og de fleste bruksområder drar nytte av å ha minst fire lag. Et firelags brett består av toppsjiktet, bunnlaget og to indre lag. ("Topp" og "bunn" kan ikke virke som typisk vitenskapelig terminologi, men de er likevel de offisielle betegnelsene i PCB-design og fabrikasjonens verden.)

Les også: PCB-design | PCB-produksjonsflytdiagram, PPT og PDF

Hvorfor kalles det et kretskort?

Første PCB-kort noensinne

Oppfinnelsen av kretskortet er kreditert Paul Eisler, en østerriksk oppfinner. Paul Eisler utviklet først kretskortet da han arbeidet med et radioapparat i 1936, men kretskort så ikke massebruk før etter 1950-tallet. Fra da av begynte PCB-populariteten raskt å vokse.

Printte kretskort utviklet seg fra elektriske tilkoblingssystemer som ble utviklet på 1850-tallet, selv om utviklingen frem til oppfinnelsen av kretskortet kan spores helt tilbake til 1890-tallet. Metalstrimler eller stenger ble opprinnelig brukt til å koble sammen store elektriske komponenter montert på trebunner. 

*Bånd av metall i komponentforbindelse

Med tiden ble metallstrimlene erstattet av ledninger koblet til skrueterminaler, og trebunn ble erstattet av metallramme. Men mindre og mer kompakte design var nødvendig på grunn av det økte driftsbehovet til produktene som brukte kretskort.

I 1925 sendte Charles Ducas fra USA inn en patentsøknad på en metode for å lage en elektrisk bane direkte på en isolert overflate ved å trykke gjennom en sjablong med elektrisk ledende blekk. Denne metoden fødte navnet "trykte ledninger" eller "trykte kretser."

* Patent med kretskort og Charles Ducas med det første radioapparatet som bruker et kretskort og antennespole. 

Men oppfinnelsen av kretskortet er kreditert Paul Eisler, en østerriksk oppfinner. Paul Eisler utviklet først kretskortet da han arbeidet med et radioapparat i 1936, men kretskort så ikke massebruk før etter 1950-tallet. Fra da av begynte PCB-populariteten raskt å vokse.

Utviklingshistorien av PCB

● 1925: Charles Ducas, en amerikansk oppfinner, patenterer den første kretskortdesignen når han sjablonger ledende materialer på et flatt trebrett.
● 1936: Paul Eisler utvikler det første kretskortet for bruk i et radioapparat.
● 1943: Eisler patenterer et mer avansert PCB-design som innebærer etsing av kretsene på kobberfolie på glassforsterket, ikke-ledende underlag.
● 1944: USA og Storbritannia samarbeider om å utvikle nærhetssikringer for bruk i gruver, bomber og artilleriskall under andre verdenskrig.
● 1948: Den amerikanske hæren frigjør PCB-teknologi til publikum, noe som ber om en bred utvikling.
● 1950-tallet: Transistorer introduseres til elektronikkmarkedet, noe som reduserer elektronikkens totale størrelse, og gjør det lettere å innlemme PCB og dramatisk forbedre elektronikkens pålitelighet.
● 1950-1960-tallet: PCB utvikler seg til tosidige tavler med elektriske komponenter på den ene siden og identifikasjonstrykk på den andre. Sinkplater er innlemmet i PCB-design, og korrosjonsbestandige materialer og belegg er implementert for å forhindre nedbrytning.
● 1960-tallet:  Den integrerte kretsen - IC eller silisiumbrikke - introduseres i elektronisk design, og setter tusenvis og til og med titusenvis av komponenter på en enkelt brikke - noe som forbedrer kraften, hastigheten og påliteligheten til elektronikk som inneholder disse enhetene betydelig. For å imøtekomme de nye IC-ene måtte antallet ledere i et PCB øke dramatisk, noe som resulterte i flere lag innenfor gjennomsnittlig PCB. Og på samme tid, fordi IC-sjetongene er så små, begynner PCB-ene å bli mindre, og loddekoblinger blir pålitelig vanskeligere.
● 1970-tallet: Trykt kretskort er feil assosiert med det miljøskadelige kjemiske polyklorerte bifenylen, som også ble forkortet som PCB på den tiden. Denne forvirringen fører til offentlig forvirring og helseproblemer i samfunnet. For å redusere forvirring, blir kretskort (PCB) omdøpt til trykte ledninger (PWB) til kjemiske PCB er faset ut på 1990-tallet.
● 1970-1980-tallet: Loddemasker av tynne polymermaterialer er utviklet for å gjøre det lettere å påføre loddetinn på kobberkretsene uten å bygge bro over tilstøtende kretser, noe som ytterligere øker kretstettheten. Det blir senere utviklet et bilde-bildbart polymerbelegg som kan påføres direkte på kretsene, tørkes og modifiseres ved fotoeksponering etterpå, noe som ytterligere forbedrer kretstettheten. Dette blir en standard produksjonsmetode for PCB.
● 1980-tallet:  En ny monteringsteknologi er utviklet som kalles overflatemonteringsteknologi - eller kort sagt SMT. Tidligere hadde alle PCB-komponenter ledninger som ble loddet inn i hull i PCBene. Disse hullene tok opp verdifull eiendom som var nødvendig for ytterligere kretsrute. SMT-komponenter ble utviklet, og ble raskt produksjonsstandarden, som ble loddet direkte på små elektroder på PCB, uten at det var behov for hull. SMT-komponenter spredte seg raskt og ble til industristandarden, og arbeidet med å bytte ut hullkomponenter, og forbedret igjen funksjonell kraft, ytelse, pålitelighet samt reduserte elektroniske produksjonskostnader.
● 1990-tallet: PCB fortsetter å avta i størrelse ettersom datastøttet design og produksjon (CAD / CAM) programvare blir mer fremtredende. Datamaskiniseringsdesign automatiserer mange trinn i PCB-design, og muliggjør stadig mer komplekse design med mindre, lettere komponenter. Komponentleverandørene jobber samtidig med å forbedre ytelsen til enhetene sine, redusere strømforbruket, øke påliteligheten og samtidig redusere kostnadene. Mindre tilkoblinger muliggjør raskt økende PCB-miniatyrisering.
● 2000-tallet: PCB-er har blitt mindre, lettere, mye høyere lagtall og mer komplekse. Flerlags og fleksible kretskortdesign muliggjør langt mer operativ funksjonalitet i elektroniske enheter, med stadig mindre og billigere kretskort.

Les også: Hvordan resirkulere et kretskort? | Ting du bør vite

Ulike Typer PCB (Printerte kretskort) 

PCB klassifiseres ofte på grunnlag av frekvens, antall lag og substrat som brukes. Noen poppeltyper blir diskutert nedenfor:

● Enkeltsidige PCB / enkeltlags PCB
● Dobbeltsidige PCB / dobbeltlag PCB
● Flerlags PCB
● Fleksible PCB
● Stive PCB
● Rigid-Flex PCB
● Høyfrekvente PCB
● Kretskort av aluminium

1. Ensidige PCB / enkeltlags PCB
Ensidige kretskort er den grunnleggende typen kretskort, som bare inneholder ett lag med substrat eller grunnmateriale. Den ene siden av basismaterialet er belagt med et tynt lag av metall. Kobber er det vanligste belegget på grunn av hvor godt det fungerer som en elektrisk leder. Disse PCB-ene inneholder også en beskyttende loddemaske som påføres på toppen av kobberlaget sammen med et silketrykk. 

* Enkeltlags PCB-diagram

Noen fordeler som ensidige PCB-er tilbyr:
● Ensidige PCB-er brukes til volumproduksjon og har lave kostnader.
● Disse PCB-ene brukes til enkle kretser som strømfølere, releer, sensorer og elektroniske leker.

Lavprismodellen med høyt volum betyr at de ofte brukes til en rekke applikasjoner, inkludert kalkulatorer, kameraer, radio, stereoutstyr, solid state-stasjoner, skrivere og strømforsyninger.

<<Tilbake til "Ulike typer PCB"

2. Dobbeltsidige PCB / dobbeltlag PCB
Dobbeltsidige PCB har begge sider av underlaget med et metallledende lag. Hull i kretskortet gjør at metalldelene kan festes fra den ene siden til den andre. Disse PCB-ene kobler kretsene på hver side ved hjelp av en av de to monteringsskjemaene, nemlig gjennomgående hullteknologi og overflatemonteringsteknologi. Gjennomgående hullteknologi innebærer å føre blykomponenter gjennom de forborede hullene på kretskortet, som er loddet til putene på motsatt side. Overflatemonteringsteknologien innebærer at elektriske komponenter skal plasseres direkte på overflaten til kretskortene. 

* Dobbeltlags PCB-diagram

Fordelene med dobbeltsidige PCB er:
● Overflatemontering gjør at flere kretser kan festes til brettet i forhold til monteringen gjennom hullet.
● Disse PCB-ene brukes i et bredt spekter av applikasjoner, inkludert mobiltelefonsystemer, strømovervåking, testutstyr, forsterkere og mange andre.

Overflatemonterte PCB-er bruker ikke ledninger som kontakter. I stedet loddes mange små ledninger direkte på kortet, noe som betyr at selve kortet brukes som ledningsoverflate for de forskjellige komponentene. Dette gjør at kretser kan fullføres med mindre plass, noe som frigjør plass slik at kortet kan fullføre flere funksjoner, vanligvis ved høyere hastigheter og lettere vekt enn et gjennomgående hullbrett tillater.

Dobbeltsidige PCB-er brukes vanligvis i applikasjoner som krever et mellomliggende nivå av kretskompleksitet, for eksempel industrielle kontroller, strømforsyninger, instrumentering, HVAC-systemer, LED-belysning, dashbord for biler, forsterkere og salgsautomater.

<<Tilbake til "Ulike typer PCB"

3. Flerlags PCB
Flerlags PCB har kretskort, som består av mer enn to kobberlag som 4L, 6L, 8L osv. Disse PCBene utvider teknologien som brukes i dobbeltsidige PCB. Ulike lag av underlagskort og isolasjonsmaterialer skiller lagene i flerlags-PCB. PCB-ene er kompakte og gir fordeler med vekt og plass. 

* Flerlags PCB-diagram

Noen fordeler som tilbys av flerlags PCB er:
● Flerlags PCB-er tilbyr et høyt nivå av designfleksibilitet.
● Disse PCB-ene spiller en viktig rolle i høyhastighetskretser. De gir mer plass til ledermønstre og kraft.

<<Tilbake til "Ulike typer PCB"

4. Fleksible PCB
Fleksible PCB er konstruert på et fleksibelt basismateriale. Disse PCB-ene kommer i ensidige, dobbeltsidige og flerlagsformater. Dette hjelper til med å redusere kompleksiteten i enheten. I motsetning til stive PCB-er, som bruker ubevegelige materialer som glassfiber, er fleksible kretskort laget av materialer som kan bøyes og beveges, for eksempel plast. I likhet med stive PCB-er kommer fleksible PCB-er i enkelt-, dobbelt- eller flerlagsformat. Ettersom de må skrives ut på et fleksibelt materiale, koster fleksibel PCB mer for fabrikasjon.

* Fleksibelt PCB-diagram

Likevel har fleksible PCB-er mange fordeler i forhold til stive PCB-er. Den mest fremtredende av disse fordelene er det faktum at de er fleksible. Dette betyr at de kan brettes over kanter og vikles rundt hjørnene. Fleksibiliteten deres kan føre til kostnads- og vektbesparelser, siden en enkelt fleksibel PCB kan brukes til å dekke områder som kan ta flere stive PCB.

Fleksible PCB kan også brukes i områder som kan være utsatt for miljøfarer. For å gjøre det er de ganske enkelt bygget med materialer som kan være vanntette, støtsikre, korrosjonsbestandige eller motstandsdyktige mot oljer med høy temperatur - et alternativ som tradisjonelle stive PCB-er kanskje ikke har.

Noen fordeler som disse PCB-ene gir:
● Fleksible PCB-er hjelper til med å redusere brettstørrelsen, noe som gjør dem ideelle for forskjellige applikasjoner der det er behov for høy signal-tetthet.
● Disse PCB-ene er designet for arbeidsforhold, hvor temperatur og tetthet er det viktigste.

Fleksible PCB kan også brukes i områder som kan være utsatt for miljøfarer. For å gjøre det er de ganske enkelt bygget med materialer som kan være vanntette, støtsikre, korrosjonsbestandige eller motstandsdyktige mot oljer med høy temperatur - et alternativ som tradisjonelle stive PCB-er kanskje ikke har.

<<Tilbake til "Ulike typer PCB"

5. Stive PCB
Stive kretskort refererer til de typer kretskort hvis basismateriale er produsert av et fast materiale og som ikke kan bøyes. Stive PCB-er er laget av et solid substratmateriale som forhindrer at bordet vrir seg. Muligens det vanligste eksemplet på en stiv kretskort er et datamaskinens hovedkort. Hovedkortet er et flerlags PCB designet for å tildele strøm fra strømforsyningen samtidig som det tillates kommunikasjon mellom alle de mange delene av datamaskinen, for eksempel CPU, GPU og RAM.

*Stive PCB-er kan være alt fra en enkel enkelt-lags PCB helt opp til en åtte eller ti-lags fler-lags PCB

Stive PCB-er utgjør kanskje det største antallet produserte PCB-er. Disse kretskortene brukes hvor som helst der det er behov for at kretskortet i seg selv settes opp i en form og forblir slik for resten av enhetens levetid. Stive PCB-er kan være alt fra et enkelt enkeltlags-PCB helt opp til et åttelags eller ti-lags flerlags-PCB.

Alle stive PCB-er har enkeltlags-, dobbeltlags- eller flerlagskonstruksjoner, slik at de alle deler de samme applikasjonene.

● Disse PCB-ene er kompakte, noe som sikrer oppretting av en rekke komplekse kretsløp rundt dem.

● Stive PCB-er tilbyr enkel reparasjon og vedlikehold, da alle komponentene er tydelig merket. Signalstiene er også godt organisert.

<<Tilbake til "Ulike typer PCB"

6. Stive Flex-kretskort
Rigid-flex PCB er en kombinasjon av stive og fleksible kretskort. De består av flere lag med fleksible kretser festet til mer enn ett stivt kort.

* Fleksidivt PCB-diagram

Noen fordeler som disse PCB-ene gir:
● Disse PCB-ene er presisjonsbygde. Derfor brukes den i forskjellige medisinske og militære applikasjoner.
● Siden de er lette, gir disse PCB-ene 60% av vekt og plassbesparelser.

Flex-stive PCB-er finnes ofte i applikasjoner der plass eller vekt er viktigst, inkludert mobiltelefoner, digitale kameraer, pacemakere og biler.

<<Tilbake til "Ulike typer PCB"

7. Høyfrekvente PCB-er
Høyfrekvente PCB-er brukes i frekvensområdet 500MHz - 2GHz. Disse PCB-ene brukes i forskjellige frekvenskritiske applikasjoner som kommunikasjonssystemer, mikrobølgeovn-PCB, mikrostrip-PCB osv.

Høyfrekvente PCB-materialer inkluderer ofte FR4-glass glassforsterket epoksylaminat, polyfenylenoksid (PPO) harpiks og Teflon. Teflon er et av de dyreste alternativene som er tilgjengelige på grunn av sin lille og stabile dielektriske konstant, små mengder dielektrisk tap og generelt lav vannabsorpsjon.

* Høyfrekvente PCB er sitcuit-kort som er designet for å overføre signaler over en giaghertz

Mange aspekter må vurderes når du velger et høyfrekvent PCB-kort og dets tilsvarende type PCB-kontakt, inkludert dielektrisk konstant (DK), spredning, tap og dielektrisk tykkelse.

Den viktigste av dem er Dk for det aktuelle materialet. Materialer med stor sannsynlighet for endring av dielektrisk konstant har ofte endringer i impedans, noe som kan forstyrre harmonene som utgjør et digitalt signal og forårsake et generelt tap av digital signalintegritet - en av tingene som høyfrekvente PCB er designet for forhindre.

Andre ting du bør vurdere når du velger kort og PC-kontakttyper som skal brukes når du designer et høyfrekvent PCB, er:

● Dielektrisk tap (DF), som påvirker kvaliteten på signaloverføringen. En mindre mengde dielektrisk tap kan gi en liten mengde signalsvinn.
● Termisk ekspansjon. Hvis de termiske ekspansjonshastighetene til materialene som brukes til å bygge PCB, for eksempel kobberfolie, ikke er de samme, kan materialene skille seg fra hverandre på grunn av temperaturendringer.
● Vannabsorpsjon. Store mengder vanninntak vil påvirke dielektrisk konstant og dielektrisk tap av PCB, spesielt hvis det brukes i våte omgivelser.
● Andre motstander. Materialene som brukes i konstruksjonen av et høyfrekvent PCB, bør vurderes høyt for varmebestandighet, utholdenhet og motstand mot farlige kjemikalier, etter behov.

FMUSER er eksperten innen produksjon av høyfrekvente PCB-er, vi tilbyr ikke bare budsjett-PCB, men også online støtte for PCB-design, kontakt oss for mer informasjon!

<<Tilbake til "Ulike typer PCB"

8. Kretskort med aluminiumsstøtte
Disse PCB-ene brukes i kraftige applikasjoner, siden aluminiumskonstruksjonen hjelper til med varmespredning. Aluminiumsstøttede PCB er kjent for å tilby et høyt stivhetsnivå og et lavt nivå av termisk ekspansjon, noe som gjør dem ideelle for applikasjoner med høy mekanisk toleranse. 

* Aluminium PCB-diagram

Noen fordeler som disse PCB-ene gir:

▲ Lav pris. Aluminium er et av de vanligste metaller på jorden og utgjør 8.23% av planetens vekt. Aluminium er enkelt og billig å bryte, noe som bidrar til å redusere utgiftene i produksjonsprosessen. Dermed er byggeprodukter med aluminium billigere.
▲ Miljøvennlig. Aluminium er ikke giftig og kan lett resirkuleres. På grunn av den enkle monteringen er produksjon av kretskort av aluminium også en god måte å spare energi på.
▲ Varmespredning. Aluminium er et av de beste materialene som er tilgjengelige for å avlede varme fra viktige komponenter i kretskort. I stedet for å spre varmen ut i resten av brettet, overfører den varmen ut i det fri. Aluminium-PCB avkjøles raskere enn en kobber-PCB av tilsvarende størrelse.
▲ Materiell holdbarhet. Aluminium er langt mer holdbart enn materialer som glassfiber eller keramikk, spesielt for falltester. Bruken av sterkere basismaterialer bidrar til å redusere skader under produksjon, forsendelse og installasjon.

Alle disse fordelene gjør Aluminium-kretskort til et utmerket valg for applikasjoner som krever høye ytelser med svært tette toleranser, inkludert trafikklys, bilbelysning, strømforsyninger, motorstyring og kretser med høy strøm.

I tillegg til lysdioder og strømforsyninger. PCB-er med aluminiumsstøtte kan også brukes i applikasjoner som krever høy grad av mekanisk stabilitet eller der PCB kan være utsatt for høye nivåer av mekanisk belastning. De er mindre utsatt for termisk ekspansjon enn et glassfiberbasert brett, noe som betyr at de andre materialene på brettet, som kobberfolie og isolasjon, vil være mindre sannsynlig å skrelle bort, noe som forlenger produktets levetid.

<<Tilbake til "Ulike typer PCB"

▲TILBAKE▲

Printed Circuit Board Industry i 2021

Det globale PCB-markedet kan segmenteres på grunnlag av produkttype i flex (fleksibel FPCB og stiv-flex PCB), IC-substrat, high density interconnect (HDI) og andre. På grunnlag av PCB-laminattype kan markedet deles i PR4, High Tg Epoxy og Polyimide. Markedet kan deles på grunnlag av applikasjoner i forbrukerelektronikk, bilindustri, medisinsk, industriell og militær / luftfart, etc.

Veksten i PCB-markedet gjennom den historiske perioden har blitt støttet av ulike faktorer som det blomstrende forbrukerelektronikkmarkedet, vekst i helsevesenindustrien, økt behov for dobbeltsidig PCB, en økning i etterspørselen etter høyteknologiske funksjoner i bilindustrien , og en tur i disponibel inntekt. Markedet står også overfor noen utfordringer som streng forsyningskjedekontroll og tilbøyelighet til COTS-komponenter.

Markedet for kretskort forventes å registrere en CAGR på 1.53% i prognoseperioden (2021 - 2026) og ble verdsatt til USD 58.91 milliarder i 2020, og det forventes å være verdt USD 75.72 milliarder innen 2026 i perioden 2021- 2026. Markedet har hatt en rask vekst de siste årene, hovedsakelig på grunn av den kontinuerlige utviklingen av forbrukerelektronikkutstyr og økende etterspørsel etter PCB i all elektronikk og elektrisk utstyr.

Adopsjonen av PCB i tilkoblede biler har også fått fart på PCB-markedet. Dette er kjøretøy som er fullt utstyrt med både kablet og trådløs teknologi, som gjør det mulig for kjøretøyene å koble seg til databehandlingsenheter som smarttelefoner. Med slik teknologi er sjåfører i stand til å låse opp kjøretøyene sine, starte klimakontrollsystemer eksternt, sjekke elbilenes batteristatus og spore bilene sine ved hjelp av smarttelefoner.

Spredningen av 5G-teknologi, 3D-trykt PCB, andre innovasjoner som biologisk nedbrytbar PCB, og økningen i bruken av PCB i bærbare teknologier og fusjoner og oppkjøp (M&A) aktivitet er noen av de siste trendene som eksisterer i markedet.

I tillegg har etterspørselen etter elektroniske enheter, som smarttelefoner, smartklokker og andre enheter, også økt markedets vekst. For eksempel, ifølge US Consumer Technology Sales and Forecast study, som ble utført av Consumer Technology Association (CTA), ble inntektene fra smarttelefoner verdsatt til henholdsvis USD 79.1 milliarder og USD 77.5 milliarder i 2018 og 2019.

3D-utskrift har vist seg å være en integrert del av en av de store PCB-innovasjonene i det siste. 3D-trykt elektronikk, eller 3D PE, forventes å revolusjonere måten elektriske systemer utformes i fremtiden. Disse systemene lager 3D-kretser ved å skrive ut et substratelement lag for lag, og deretter legge til et flytende blekk på toppen av det som inneholder elektroniske funksjoner. Overflatemonterte teknologier kan deretter legges til for å lage det endelige systemet. 3D PE kan potensielt gi enorme tekniske fordeler og produksjonsfordeler for både kretsproduserende selskaper og deres kunder, spesielt sammenlignet med tradisjonelle 2D-PCB.

Med utbruddet av COVID-19 ble produksjonen av kretskort påvirket av begrensninger og forsinkelser i Asia-Stillehavsregionen, spesielt i Kina, i løpet av januar og februar. Bedrifter har ikke gjort store endringer i produksjonskapasiteten, men svak etterspørsel i Kina gir noen problemer i forsyningskjeden. Semiconductor Industry Association (SIA) -rapporten, i februar, indikerte potensielle langsiktige forretningspåvirkninger utenfor Kina relatert til COVID-19. Effekten av redusert etterspørsel kan gjenspeiles i selskapenes 2Q20 inntekter.

Veksten i PCB-markedet er sterkt knyttet til den globale økonomien og strukturelle teknologi som smarttelefoner, 4G / 5G og datasentre. Fallet i markedet forventes i 2020 på grunn av virkningen av Covid-19. Pandemien har satt bremsene på produksjonen av forbrukerelektronikk, smarttelefoner og bil og dermed dempet etterspørselen etter PCB. Markedet vil vise frem gradvis utvinning på grunn av gjenopptakelse av produksjonsaktiviteter for å gi en utløserpuls til den globale økonomien.

Hva er et kretskort laget av?

PCB er vanligvis laget av fire lag med materiale bundet sammen av varme, trykk og andre metoder. Fire lag av et PCB er laget av substrat, kobber, loddemaske og silketrykk.

Hvert brett vil være annerledes, men de vil for det meste dele noen av elementene. Her er noen av de vanligste materialene som brukes i fabrikasjonen av kretskort:

De seks grunnleggende komponentene til et standard kretskort er:

● Kjernelaget - inneholder glassfiberarmert epoksyharpiks
● Et ledende lag - inneholder spor og elektroder for å utgjøre kretsen (vanligvis med kobber, gull, sølv)
● Loddemaskelag - tynt polymerblekk
● Silkscreen overlay - spesialblekk som viser komponentreferansene
● En tinnlodde - brukes til å feste komponenter til gjennomgående hull eller overflatemonterte elektroder

prepreg
Prepreg er et tynt glassstoff som er belagt med harpiks og tørket, i spesielle maskiner som kalles prepreg-behandlere. Glasset er det mekaniske underlaget som holder harpiksen på plass. Harpiksen - vanligvis FR4 epoxy, polyimid, Teflon og andre - starter som en væske som er belagt på stoffet. Når prepreg beveger seg gjennom behandler, kommer den inn i en ovndel og begynner å tørke. Når den kommer ut av behandleren, er den tørr å ta på.

Når prepreg utsettes for høyere temperaturer, vanligvis over 300 ° Fahrenheit, begynner harpiksen å mykne og smelte. Når harpiksen i prepreg smelter, når den et punkt (kalt termohærdende) hvor den deretter herder for å bli stiv igjen og veldig, veldig sterk. Til tross for denne styrken, har prepreg og laminat en tendens til å være veldig lette. Prepreg-ark, eller glassfiber, brukes til å produsere mange ting - fra båter til golfkøller, fly og vindturbinblad. Men det er også viktig i PCB-produksjon. Prepreg-ark er det vi bruker for å lime PCB sammen, og de er også det som brukes til å bygge den andre komponenten av et PCB-laminat.

* PCB stablet opp-side-diagram

Laminat
Laminater, noen ganger kalt kobberbelagte laminater, opprettes ved herding under høye temperaturer og trykklag med en termohærdig harpiks. Denne prosessen danner den jevne tykkelsen som er viktig for PCB. Når harpiksen har hardnet, er PCB-laminater som en plastkompositt, med ark av kobberfolie på begge sider. Hvis brettet ditt har et høyt lagantall, må laminatet være laget av vevd glass for dimensjonsstabilitet. 

RoHS-kompatibel PCB
RoHS-kompatible PCB er de som følger begrensningen av farlige stoffer fra EU. Forbudet gjelder bruk av bly og andre tungmetaller i forbrukerprodukter. Hver del av brettet må være fri for bly, kvikksølv, kadmium og andre tungmetaller.

Loddemaske
Soldermask er det grønne epoksybelegget som dekker kretsene på de ytre lagene av brettet. De interne kretsene er begravet i lagene med prepreg, slik at de ikke trenger å bli beskyttet. Men de ytre lagene, hvis de ikke blir beskyttet, vil oksidere og korrodere over tid. Soldermask gir den beskyttelsen til lederne på utsiden av PCB.

Nomenklatur - Silketrykk
Nomenklatur, eller noen ganger kalt silketrykk, er de hvite bokstavene du ser på toppen av loddemaskebelegget på et PCB. Silkscreen er vanligvis det endelige laget av brettet, som gjør det mulig for PCB-produsenten å skrive etiketter på de viktige områdene på brettet. Det er et spesielt blekk som viser symbolene og komponentreferansene for komponentplasseringen under monteringsprosessen. Nomenklatur er bokstaven som viser hvor hver komponent går på tavlen og noen ganger også gir komponentorientering. 

Både loddemasker og nomenklatur er vanligvis grønne og hvite, selv om du kanskje ser andre farger som rød, gul, grå og svart brukt, de er de mest populære.

Soldermask beskytter alle kretsene på de ytre lagene på PCB, der vi ikke har tenkt å feste komponenter. Men vi må også beskytte de eksponerte kobberhullene og putene der vi planlegger å lodde og montere komponentene. For å beskytte disse områdene, og for å gi en god loddbar overflate, bruker vi vanligvis metallbelegg, som nikkel, gull, tinn / blylodd, sølv og andre endelige overflater designet bare for PCB-produsenter.

▲TILBAKE▲

Mest populære PCB-er designet fabrikasjonsmateriale

PCB-designere møter flere ytelsesfunksjoner når de ser på materialvalg for design. Noen av de mest populære hensynene er:

Dielektrisk konstant - en nøkkel elektrisk ytelsesindikator
Flammehemming - kritisk for UL-kvalifisering (se ovenfor)
Høyere glassovergangstemperaturer (Tg) - for å tåle bearbeiding av montering ved høyere temperaturer
Begrensede tapsfaktorer - viktig i applikasjoner med høy hastighet, der signalhastigheten verdsettes
Mekanisk styrke inkludert skjær, strekk og andre mekaniske egenskaper som kan være påkrevd av PCB når den tas i bruk
Termisk ytelse - et viktig hensyn i forhøyede servicemiljøer
Dimensjonal stabilitet - eller hvor mye beveger materialet seg, og hvor konsekvent beveger det seg under produksjon, termiske sykluser eller eksponering for fuktighet

Her er noen av de mest populære materialene som brukes til fremstilling av kretskort:

Underlaget: FR4 epoksy laminat og prepreg - glassfiber
FR4 er det mest populære PCB-substratmaterialet i verden. Betegnelsen 'FR4' beskriver en klasse materialer som oppfyller visse krav definert i NEMA LI 1-1998 standarder. FR4-materialer har gode termiske, elektriske og mekaniske egenskaper, samt et gunstig styrke / vekt-forhold som gjør dem ideelle for de fleste elektroniske applikasjoner. FR4 laminater og prepreg er laget av glassduk, epoxyharpiks, og er vanligvis det laveste tilgjengelige PCB-materialet. Den kan også lages av fleksible materialer som noen ganger også kan strekkes. 

Det er spesielt populært for PCB med lavere lagtall - enkeltsidig, dobbeltsidig i flerlagskonstruksjoner, vanligvis mindre enn 14 lag. I tillegg kan base-epoksyharpiksen blandes med tilsetningsstoffer som kan forbedre den termiske ytelsen, den elektriske ytelsen og UL-flammeoverlevelsen / -klassifiseringen - og forbedrer evnen til å bli brukt i høyere lag, og gir høyere termiske belastningsapplikasjoner og større elektrisk ytelse. til en lavere kostnad for høyhastighets kretsdesign. FR4 laminater og prepregs er veldig allsidige, kan tilpasses med allment aksepterte produksjonsteknikker med forutsigbare utbytter.

Polyimidlaminater og prepreg
Polyimidlaminater gir høyere temperaturytelse enn FR4-materialer, samt en liten forbedring i elektriske ytelsesegenskaper. Polyimider-materialer koster mer enn FR4, men gir bedre overlevelsesevne i tøffe omgivelser med høyere temperatur. De er også mer stabile under termisk sykling, med færre ekspansjonsegenskaper, noe som gjør dem egnet for konstruksjoner med høyere lag.

Teflon (PTFE) laminater og limingslag
Teflonlaminater og limingsmaterialer gir utmerkede elektriske egenskaper, noe som gjør dem ideelle for høyhastighets kretsapplikasjoner. Teflonmaterialer er dyrere enn polyimid, men gir designere de høyhastighetsegenskapene de trenger. Teflonmaterialer kan belegges på glassduk, men kan også produseres som en film som ikke støttes, eller med spesielle fyllstoffer og tilsetningsstoffer for å forbedre de mekaniske egenskapene. Produksjon av Teflon PCB krever ofte en unik dyktig arbeidsstyrke, spesialutstyr og prosessering, og en forventning om lavere produksjonsutbytter.

Fleksible laminater
Fleksible laminater er tynne og gir muligheten til å brette den elektroniske designen uten å miste elektrisk kontinuitet. De har ikke glassduk for støtte, men er bygget på plastfilm. De er like effektive brettet inn i en enhet for en engangs-flex for å installere applikasjon, ettersom de er i dynamisk flex, der kretsene vil bli brettet kontinuerlig i løpet av enhetens levetid. Fleksible laminater kan lages av materialer med høyere temperatur som polyimid og LCP (flytende krystallpolymer), eller svært rimelige materialer som polyester og PEN. Fordi de fleksible laminatene er så tynne, kan produksjon av fleksible kretser også kreve en unik dyktig arbeidsstyrke, spesialutstyr og prosessering, og en forventning om lavere produksjonsutbytter.

andre

Det er mange andre laminater og bindingsmaterialer på markedet, inkludert BT, cyanatester, keramikk og blandede systemer som kombinerer harpiks for å få distinkte elektriske og / eller mekaniske ytelsesegenskaper. Fordi volumene er så mye lavere enn FR4, og produksjonen kan være mye vanskeligere, blir de vanligvis ansett som dyre alternativer for PCB-design.

Monteringsprosessen for kretskort involverer en interaksjon med mange små komponenter og detaljert kunnskap om hver parts funksjoner og plassering. Et kretskort fungerer ikke uten elektriske komponenter. I tillegg brukes forskjellige komponenter avhengig av enheten eller produktet den er beregnet på. Som sådan er det viktig å ha en grundig forståelse av de forskjellige komponentene som inngår i kretskortsammenstillingen.

▲TILBAKE▲

Kretskortkomponenter og hvordan de fungerer
Følgende 13 vanlige komponenter brukes i de fleste kretskort:

● Motstander
● Transistorer
● kondensatorer
● inductors
● Dioder
● transformers
● Integrerte kretser
● Krystalloscillatorer
● Potensiometre
● SCR (Silicon-Controlled Rectifier)
● Sensorer
● Brytere / reléer
● batterier

1. Motstander - Energikontroll 
Motstander er en av de mest brukte komponentene i PCB og er sannsynligvis den enkleste å forstå. Deres funksjon er å motstå strømmen ved å spre elektrisk kraft som varme. Uten motstander kan det hende at andre komponenter ikke kan håndtere spenningen, og dette kan føre til overbelastning. De kommer i en rekke forskjellige typer laget av en rekke forskjellige materialer. Den klassiske motstanden som er mest kjent for hobbyen, er motstandene i aksial stil med ledninger i begge lange ender og kroppen påskrevet med fargede ringer.

2. Transistorer - Energiforsterkende
Transistorer er avgjørende for monteringsprosessen for kretskort på grunn av deres multifunksjonelle natur. De er halvlederanordninger som både kan lede og isolere og kan fungere som brytere og forsterkere. De er mindre i størrelse, har relativt lang levetid og kan operere på forsyninger med lavere spenning trygt uten filamentstrøm. Transistorer finnes i to typer: bipolare junction transistors (BJT) og field-effect transistors (FET).

3. Kondensatorer - Energilagring
Kondensatorer er passive to-terminal elektroniske komponenter. De fungerer som oppladbare batterier - for midlertidig å holde elektrisk ladning og frigjøre den når mer strøm er nødvendig andre steder i kretsen. 

Du kan gjøre dette ved å samle motsatte ladninger på to ledende lag adskilt av et isolerende eller dielektrisk materiale. 

Kondensatorer er ofte kategorisert i henhold til lederen eller dielektrisk materiale, noe som gir opphav til mange typer med varierende egenskaper fra elektrolytkondensatorer med høy kapasitans, forskjellige polymerkondensatorer til de mer stabile keramiske skivekondensatorene. Noen har utseende som ligner aksiale motstander, men den klassiske kondensatoren er en radiell stil med de to ledningene som stikker ut fra samme ende.

4. Induktorer - Økende energi
Induktorer er passive to-terminal elektroniske komponenter som lagrer energi (i stedet for å lagre elektrostatisk energi) i et magnetfelt når en elektrisk strøm passerer gjennom dem. Induktorer brukes til å blokkere vekselstrøm mens de tillater direkte strømmer å passere. 

Induktorer brukes ofte til å filtrere ut eller blokkere bestemte signaler, for eksempel blokkering av forstyrrelser i radioutstyr eller brukes sammen med kondensatorer for å lage innstilte kretser, for å manipulere vekselstrømssignaler i byttet strømforsyning, dvs. TV-mottaker.

5. Dioder - Omdirigering av energi 
Dioder er halvlederkomponenter som fungerer som enveisbrytere for strøm. De lar strømme passere lett i en retning som gjør at strøm kun kan strømme i en retning, fra anoden (+) til katoden (-), men begrenser strømmen fra å strømme i motsatt retning, noe som kan forårsake skade.

Den mest populære dioden blant hobbyister er den lysdioden eller LED-en. Som den første delen av navnet antyder, brukes de til å avgi lys, men alle som har prøvd å lodde en vet, det er en diode, så det er viktig å få orienteringen riktig, ellers lyser ikke LED-en .

6. Transformatorer - Energioverføring
Transformatorenes funksjon er å overføre elektrisk energi fra en krets til en annen, med en økning eller reduksjon i spenningen. Generelle transformatorer overfører kraft fra en kilde til en annen gjennom en prosess som kalles "induksjon". Som med motstander, regulerer de teknisk strøm. Den største forskjellen er at de gir mer elektrisk isolasjon enn kontrollert motstand ved å "transformere" spenningen. Du har kanskje sett store industrielle transformatorer på telegrafstolper; disse trapper ned spenningen fra overføringsledninger, vanligvis flere hundre tusen volt, til de få hundre volt som vanligvis kreves for husholdningsbruk.

PCB-transformatorer består av to eller flere separate induktive kretser (kalt viklinger) og en kjerne av mykt jern. Primærviklingen er for kildekretsen - eller hvor energien kommer fra - og sekundærviklingen er for mottakerkretsen - dit energien går. Transformatorer bryter ned store mengder spenning i mindre, mer håndterbare strømmer for ikke å overbelaste eller overbelaste utstyret.

7. Integrerte kretser - Kraftverk
IC-er eller integrerte kretser er kretser og komponenter som er blitt krympet ned på vafler av halvledermateriale. Det store antallet komponenter som kan passe på en enkelt brikke er det som ga opphav til de første kalkulatorene og nå kraftige datamaskiner fra smarttelefoner til superdatamaskiner. De er vanligvis hjernen til en bredere krets. Kretsen er vanligvis innkapslet i et svart plasthus som kan komme i alle former og størrelser og har synlige kontakter, enten de er ledninger som strekker seg ut fra kroppen, eller kontaktputer direkte under som for eksempel BGA-chips.

8. Krystalloscillatorer - Nøyaktige tidtakere
Krystalloscillatorer gir klokken i mange kretser som krever presise og stabile timingelementer. De produserer et periodisk elektronisk signal ved fysisk å få et piezoelektrisk materiale, krystallet til å svinge, derav navnet. Hver krystalloscillator er designet for å vibrere ved en bestemt frekvens og er mer stabil, økonomisk og har en liten formfaktor sammenlignet med andre tidsmetoder. Av denne grunn brukes de ofte som presise tidtakere for mikrokontrollere eller oftere, i kvarts armbåndsur.

9. Potensiometre - Variert motstand
Potensiometre er en form for variabel motstand. De er ofte tilgjengelige i roterende og lineære typer. Ved å rotere knotten til et roterende potensiometer, varieres motstanden når skyvekontakten beveges over en halvsirkulær motstand. Et klassisk eksempel på roterende potensiometre er volumkontrolleren på radioer der det roterende potensiometeret styrer mengden strøm til forsterkeren. Det lineære potensiometeret er det samme, bortsett fra at motstanden varieres ved å bevege skyvekontakten på motstanden lineært. De er gode når det er nødvendig med finjustering i felten.  

10. SCR (Silicon-Controlled Rectifier) ​​- Høystrømskontroll
Også kjent som tyristorer, er Silicon Controlled Rectifiers (SCR) lik transistorer og dioder - faktisk er de egentlig to transistorer som jobber sammen. De har også tre ledere, men består av fire silisiumlag i stedet for tre og fungerer bare som brytere, ikke forsterkere. En annen viktig forskjell er at bare en enkelt puls er nødvendig for å aktivere bryteren, mens strømmen må påføres kontinuerlig i tilfelle en enkelt transistor. De er mer egnet til å bytte større mengder strøm.

11. sensorer
Sensorer er enheter hvis funksjon er å oppdage endringer i miljøforhold og generere et elektrisk signal tilsvarende den endringen, som sendes til andre elektroniske komponenter i kretsen. Sensorer konverterer energi fra et fysisk fenomen til elektrisk energi, og slik er de faktisk transdusere (konverterer energi i en form til en annen). De kan være alt fra en type motstand i en motstandstemperaturdetektor (RTD), til lysdioder som oppdager inngående signaler, for eksempel i en TV-fjernkontroll. Det finnes et bredt utvalg av sensorer for forskjellige miljømessige stimuli, for eksempel fuktighet, lys, luftkvalitet, berøring, lyd, fuktighet og bevegelsessensorer.

12. Brytere og reléer - Strømknapper
En grunnleggende og lett oversett komponent, bryteren er ganske enkelt en strømknapp for å kontrollere strømmen i kretsen, ved å bytte mellom en åpen eller en lukket krets. De varierer ganske mye i fysisk utseende, alt fra skyveknappen, roterende, trykknapp, spak, veksle, nøkkelbrytere og listen fortsetter. Tilsvarende er et relé en elektromagnetisk bryter som drives via en solenoid, som blir som en slags midlertidig magnet når strømmen strømmer gjennom den. De fungerer som brytere og kan også forsterke små strømmer til større strømmer.

13. Batterier - energiforsyning
I teorien vet alle hva et batteri er. Kanskje den mest kjøpte komponenten på denne listen, batterier brukes av mer enn bare elektroniske ingeniører og hobbyister. Folk bruker denne lille enheten til å drive hverdagens gjenstander; fjernkontroller, lommelykter, leker, ladere og mer.

På et PCB lagrer et batteri i utgangspunktet kjemisk energi og konverterer den til brukbar elektronisk energi for å drive de forskjellige kretsene som er tilstede på brettet. De bruker en ekstern krets for å tillate elektroner å strømme fra den ene elektroden til den andre. Dette danner en funksjonell (men begrenset) elektrisk strøm.

Strømmen er begrenset av konverteringsprosessen av kjemisk energi til elektrisk energi. For noen batterier kan denne prosessen avsluttes i løpet av noen dager. Andre kan ta måneder eller år før den kjemiske energien er brukt helt. Dette er grunnen til at noen batterier (som batterier i fjernkontroller eller kontroller) må byttes noen få måneder, mens andre (som armbåndsurbatterier) tar år før de er oppbrukt.

Printed Circuit Board Function - Hvorfor trenger vi PCB?

PCB-er finnes i nesten alle elektroniske enheter og databehandlingsenheter, inkludert hovedkort, nettverkskort og grafikkort til interne kretser som finnes i hard / CD-ROM-stasjoner. Når det gjelder databehandlingsapplikasjoner der det trengs fine ledende spor som bærbare datamaskiner og stasjonære datamaskiner, fungerer de som grunnlaget for mange interne datamaskinkomponenter, for eksempel skjermkort, kontrollerkort, nettverksgrensesnittkort og utvidelseskort. Disse komponentene kobles til hovedkortet, som også er et kretskort.

PCB er også laget av en fotolitografisk prosess i en større versjon av måten ledende baner i prosessorer er laget. 

Mens PCB ofte er forbundet med datamaskiner, brukes de i mange andre elektroniske enheter i tillegg til PC-er. For eksempel inkluderer de fleste TV-er, radioer, digitale kameraer, mobiltelefoner og nettbrett ett eller flere kretskort. PCB-er som finnes i mobile enheter ligner imidlertid de som finnes på stasjonære datamaskiner og stor elektronikk, men de er vanligvis tynnere og inneholder finere kretser.

Likevel er kretskortet mye brukt i nesten alt presis utstyr / enheter, fra små forbrukerenheter til store maskiner, FMUSER gir herved en liste over topp 10 vanlige bruksområder for PCB (kretskort) i hverdagen.

Søknad	Eksempel
Medisinsk utstyr	● Medisinske bildesystemer ● skjermer ● Infusjonspumper ● Interne enheter
● Medisinske bildesystemer: CT, C.AT- og ultralydskannere bruker ofte PCB, og det samme gjør datamaskiner som kompilerer og analyserer disse bildene. ● Infusjonspumper: Infusjonspumper, som insulin og pasientstyrte analgesipumper, leverer nøyaktige mengder væske til en pasient. PCB er med på å sikre at disse produktene fungerer pålitelig og nøyaktig. ● skjermer: Hjertefrekvens, blodtrykk, blodsukkermåler og mer avhenger av elektroniske komponenter for å oppnå nøyaktige målinger. ● Interne enheter: Pacemakere og andre enheter som brukes internt, krever at små PCB-er skal fungere. Konklusjon:  Medisinsk sektor kommer kontinuerlig med flere bruksområder for elektronikk. Etter hvert som teknologien forbedres og mindre, tettere og mer pålitelige kort blir mulig, vil PCB spille en stadig viktigere rolle i helsevesenet.

Søknad	Eksempel
Militære og forsvarssøknader	● Kommunikasjonsutstyr: ● Kontrollsystemer: ● Instrumentering:
● Kommunikasjonsutstyr: Radiokommunikasjonssystemer og annen kritisk kommunikasjon krever at PCB-er skal fungere. ● Kontrollsystemer: PCB er sentralt i styringssystemene for forskjellige typer utstyr, inkludert radarstoppsystemer, rakettdeteksjonssystemer og mer. ● Instrumentering: PCB muliggjør indikatorer som medlemmer av militæret bruker for å overvåke trusler, gjennomføre militære operasjoner og betjene utstyr. Konklusjon:  Militæret er ofte i forkant av teknologien, så noen av de mest avanserte bruken av PCB er for militære og forsvarsapplikasjoner. Bruken av PCB i militæret varierer mye.

Søknad	Eksempel
Sikkerhets- og sikkerhetsutstyr	● Sikkerhetskameraer: ● Røykvarslere: ● Elektroniske dørlåser ● Bevegelsessensorer og innbruddsalarmer
● Overvåkningskamera: Sikkerhetskameraer, enten de brukes innendørs eller utendørs, er avhengige av PCB, og det samme gjelder utstyr som brukes til å overvåke sikkerhetsopptak. ● Røykvarslere: Røykvarslere så vel som andre lignende enheter, som karbonmonoksiddetektorer, trenger pålitelige PCB for å fungere. ● Elektroniske dørlåser: Moderne elektroniske dørlåser inneholder også PCB. ● Bevegelsessensorer og innbruddsalarmer: Sikkerhetssensorer som oppdager bevegelse, er også avhengige av PCB. Konklusjon:  PCB-er spiller en viktig rolle i mange forskjellige typer sikkerhetsutstyr, spesielt ettersom flere av disse typene produkter får muligheten til å koble seg til Internett.

Søknad	Eksempel
LED	● Boligbelysning ● Automotive skjermer ● Datamaskiner vises ● Medisinsk belysning ● Storefront belysning
● Boligbelysning: LED-belysning, inkludert smarte pærer, hjelper huseiere å belyse eiendommen mer effektivt. ● Storefront belysning: Bedrifter kan bruke lysdioder for skilting og for å lyse opp butikkene sine. ● Bildeler til biler: Dashbordindikatorer, frontlykter, bremselys og mer kan bruke LED-PCB. ● Datamaskinskjermer: LED-kretskort driver mange indikatorer og skjermer på bærbare og stasjonære datamaskiner. ● Medisinsk belysning: LED-lys gir sterkt lys og gir lite varme, noe som gjør dem ideelle for medisinske applikasjoner, spesielt de som er relatert til kirurgi og akuttmedisin. Konklusjon:  LED blir stadig vanligere i en rekke applikasjoner, noe som betyr at PCB sannsynligvis vil fortsette å spille en mer fremtredende rolle i belysning.

Søknad	Eksempel
Luftfartkomponenter	● Strømforsyninger ● Overvåkingsutstyr: ● Kommunikasjonsutstyr
● Strømforsyninger: PCB er en nøkkelkomponent i utstyret som driver en rekke fly, kontrolltårn, satellitt og andre systemer. ● Overvåkingsutstyr: Piloter bruker forskjellige typer overvåkingsutstyr, inkludert akselerometre og trykkfølere, for å overvåke flyets funksjon. Disse skjermene bruker ofte PCB. ● Kommunikasjonsutstyr: Kommunikasjon med bakkekontroll er en viktig del av å sikre sikker flyreise. Disse kritiske systemene er avhengige av PCB. Konklusjon:  Elektronikken som brukes i luftfartsapplikasjoner har lignende krav som de som brukes i bilindustrien, men romfarts-PCB kan bli utsatt for enda tøffere forhold. PCB kan brukes i en rekke romfartsutstyr, inkludert fly, romferger, satellitter og radiokommunikasjonssystemer.

Søknad	Eksempel
Industriellt utstyr	● Produksjonsutstyr ● Kraftutstyr ● Måleutstyr ● Interne enheter
● Produksjonsutstyr: PCB-basert elektronikk driver elektriske bor og presser som brukes i produksjonen. ● Kraftutstyr: Komponentene som driver mange typer industrielt utstyr bruker PCB. Dette kraftutstyret inkluderer likestrøm-til-vekselstrømsomformere, solenergi kraftvarmeanlegg og mer. ● Måleutstyr: PCB driver ofte utstyr som måler og kontrollerer trykk, temperatur og andre faktorer. Konklusjon:  Etter hvert som robotikk, industriell IoT-teknologi og andre typer avansert teknologi blir vanligere, oppstår nye bruksområder for PCB i industrisektoren.

applikasjoner	Eksempel
Maritime applikasjoner	● Navigasjonssystemer ● Kommunikasjonssystemer ● Kontrollsystemer
● Navigasjonssystemer: Mange maritime fartøy er avhengige av PCB for sine navigasjonssystemer. Du kan finne PCB i GPS og radarsystemer samt annet utstyr. ● Kommunikasjonssystemer: Radiosystemene som mannskap bruker for å kommunisere med havner og andre skip krever PCB. ● Kontrollsystemer: Mange av kontrollsystemene i maritime fartøyer, inkludert motorstyringssystemer, kraftdistribusjonssystemer og autopilotsystemer, bruker PCB. Konklusjon:  Disse autopilotsystemene kan hjelpe til med båtstabilisering, manøvrering, minimering av kursfeil og styring av roraktivitet.

Søknad	Eksempel
Consumer Electronics	● Kommunikasjonsenheter ● Datamaskiner ● Underholdningssystemer ● Hvitevarer
● Kommunikasjonsenheter: Smarttelefoner, nettbrett, smartklokker, radioer og andre kommunikasjonsprodukter krever PCB for å fungere. ● datamaskiner: Datamaskiner for både personlige og forretningsmessige PCB-er. ● Underholdningssystemer: Underholdningsrelaterte produkter som TV-apparater, stereoanlegg og videospillkonsoller er alle avhengige av PCB. ● Hvitevarer: Mange husholdningsapparater har også elektroniske komponenter og PCB, inkludert kjøleskap, mikrobølgeovn og kaffetrakter. Konklusjon:  Bruken av PCB i forbrukerprodukter bremser absolutt ikke. Andelen amerikanere som eier en smarttelefon er nå 77 prosent og vokser. Mange enheter som ikke var elektroniske før, får nå også avansert elektronisk funksjonalitet og blir en del av Internet of Things (IoT).

Søknad	Eksempel
Bilkomponenter	● Underholdnings- og navigasjonssystemer ● Kontrollsystemer ● Sensorer
● Underholdnings- og navigasjonssystemer: Stereoanlegg og systemer som integrerer navigasjon og underholdning er avhengige av PCB. ● Kontrollsystemer: Mange systemer som styrer bilens grunnleggende funksjoner er avhengige av elektronikk drevet av PCB. Disse inkluderer motorstyringssystemer og drivstoffregulatorer. ● Sensorer: Etter hvert som bilene blir mer avanserte, bruker produsenter flere og flere sensorer. Disse sensorene kan overvåke blinde flekker og advare drivere om nærliggende gjenstander. PCB er også nødvendig for systemene som gjør at biler automatisk kan parkere parallelt. Konklusjon:  Disse sensorene er en del av det som gjør at biler kan kjøre selv. Helt autonome kjøretøyer forventes å bli vanlige i fremtiden, og det er derfor et stort antall kretskort brukes.

Søknad	Eksempel
Telekommunikasjonsutstyr	● Telekom tårn ● Kontor kommunikasjonsutstyr ● LED-skjermer og indikatorer
● Telekom tårn: Mobiltårn mottar og overfører signaler fra mobiltelefoner og krever PCB som tåler utemiljøer. ● Kontor kommunikasjonsutstyr: Mye av kommunikasjonsutstyret du kan finne på et kontor krever PCB, inkludert telefonsvitsystemer, modemer, rutere og VoIP-enheter (Voice over Internet Protocol). ● LED-skjermer og indikatorer: Telekomutstyr inkluderer ofte LED-skjermer og indikatorer som bruker PCB. Konklusjon:  Telekomindustrien er i stadig utvikling, og det er også PCB-ene sektoren bruker. Når vi genererer og overfører mer data, vil kraftige PCB-er bli enda viktigere for kommunikasjon.

FMUSER vet at enhver bransje som bruker elektronisk utstyr krever PCB. Uansett hvilket program du bruker PCB-ene til, er det viktig at de er pålitelige, rimelige og designet for å dekke dine behov. 

Som ekspert på produksjon av PCB-er for FM-radiosendere samt leverandør av lyd- og videooverføringsløsninger, vet FMUSER også at du leter etter PCB-er for kvalitet og budsjett til FM-senderen din, det er det vi tilbyr, kontakt oss umiddelbart for gratis PCB-styrespørsmål!

▲TILBAKE▲

Prinsipp for PCB-montering: Gjennom hull mot overflatemontert

De siste årene, spesielt innen halvlederfeltet, er det behov for økt etterspørsel etter større funksjonalitet, mindre størrelse og ekstra verktøy. Og det er to metoder for å plassere komponenter på et kretskort (PCB), som er gjennomgående hullmontering (THM) og Surface Mount Technology (SMT). De varierer i forskjellige funksjoner, fordeler og ulemper, la oss ta et blikk!

Gjennomgående hullkomponenter

Det er to typer gjennomgående monteringsdeler: 

Aksiale blykomponenter - løp gjennom en komponent i en rett linje (langs "aksen"), med enden av ledningen som kommer ut av komponenten i hver ende. Begge ender blir deretter plassert gjennom to separate hull på brettet, noe som gir komponenten en nærmere, flatere passform. Disse komponentene foretrekkes når du leter etter en tettsittende, kompakt passform. Aksialkabelkonfigurasjon kan komme i form av karbonmotstander, elektrolytkondensatorer, sikringer og lysdioder (LED).

Radiale blykomponenter - stikker ut fra brettet, med ledningene plassert på den ene siden av komponenten. Radiale ledninger okkuperer mindre overflate, noe som gjør dem å foretrekke for plater med høy tetthet. Radiale komponenter er tilgjengelige som keramiske skivekondensatorer.

* Axial Lead (øverst) vs. Radial Lead (nederst)

Aksiale ledningskomponenter går gjennom en komponent i en rett linje ("aksialt"), med hver ende av ledningstråden som går ut av komponenten i hver ende. Begge ender plasseres deretter gjennom to separate hull i brettet, slik at komponenten får plass, nærmere og flatere. 

Generelt kan den aksiale ledningskonfigurasjonen komme i form av karbonmotstander, elektrolytkondensatorer, sikringer og lysdioder (LED).

Radiale blykomponenter, derimot, stikker ut fra brettet, da ledningene er plassert på den ene siden av komponenten. Begge komponenttypene for gjennomgående hull er "tvilling" -komponenter.

Radiale ledningskomponenter er tilgjengelige som keramiske skivekondensatorer, mens den aksiale ledningskonfigurasjonen kan komme i form av karbonmotstander, elektrolytkondensatorer, sikringer og lysdioder (LED).

Og aksiale ledningskomponenter brukes til å være tette til brettet, radiale ledninger opptar mindre overflate, noe som gjør dem bedre for tettplater

Gjennom hullmontering (THM)
Gjennomgående montering er prosessen der komponentledninger plasseres i borede hull på en bar PCB, det er litt av forgjengeren til Surface Mount Technology. Gjennomgående monteringsmetode, i et moderne monteringsanlegg, men blir fortsatt ansett som en sekundær operasjon og blir brukt siden introduksjonen av andre generasjons datamaskiner. 

Prosessen var vanlig praksis frem til fremveksten av overflatemonteringsteknologi (SMT) på 1980-tallet, da det ble forventet at den skulle fases helt ut gjennom hullet. Til tross for et kraftig fall i popularitet gjennom årene har gjennomgående hullteknologi vist seg å være elastisk i SMT-alderen, og tilbyr en rekke fordeler og nisjeapplikasjoner: nemlig pålitelighet, og det er derfor montering gjennom hull erstatter den gamle punkt til-punkt konstruksjon.

* Pek til punkt-tilkobling

Gjennomgående hullkomponenter brukes best til produkter med høy pålitelighet som krever sterkere forbindelser mellom lag. Mens SMT-komponenter bare er sikret med loddetinn på overflaten av brettet, løper gjennomgående komponentledninger gjennom brettet, slik at komponentene tåler mer miljøbelastning. Dette er grunnen til at gjennomgående teknologi ofte brukes i militære og luftfartsprodukter som kan oppleve ekstreme akselerasjoner, kollisjoner eller høye temperaturer. Gjennom hullsteknologi er også nyttig i test- og prototypingapplikasjoner som noen ganger krever manuelle justeringer og erstatninger.

Samlet sett er gjennomgående hull fullstendig forsvinning fra PCB-montering en bred misforståelse. Med unntak av ovennevnte bruksområder for gjennomgående teknologi, bør man alltid huske på tilgjengelighets- og prisfaktorene. Ikke alle komponenter er tilgjengelige som SMD-pakker, og noen gjennomgående hullkomponenter er billigere.

Les også: Gjennom hull vs overflatemontering | Hva er forskjellen?

Overflatemontert teknologi (SMT)
SMT prosessen hvor komponenter monteres direkte på overflaten av PCB. 

Overflatemonteringsteknologien ble opprinnelig kjent som "planmontering", rundt 1960 og ble mye brukt på midten av 80-tallet.

I dag er nesten all elektronisk maskinvare produsert ved hjelp av SMT. Det har blitt viktig for design og produksjon av PCB, etter å ha forbedret kvaliteten og ytelsen til PCB generelt, og har redusert kostnadene for prosessering og håndtering sterkt.  

Komponentene som brukes til overflatemonteringsteknologi er såkalte Surface Mount Packages (SMD). Disse komponentene har ledninger under eller rundt pakken. 

Det finnes mange forskjellige typer SMD-pakker med forskjellige former og laget av forskjellige materialer. Disse typer pakker er delt inn i forskjellige kategorier. Kategorien “Rektangulære passive komponenter” inkluderer for det meste standard SMD-motstander og kondensatorer. Kategoriene “Small Outline Transistor” (SOT) og “Small Outline Diode” (SOD) brukes til transistorer og dioder. Det er også pakker som hovedsakelig brukes til integrerte kretser (ICs) som Op-Amps, Transceivers og Microcontrollers. Eksempler på pakker som brukes til IC-er, er: "Small outline Integrated Circuit" (SOIC), "Quad Flat Pack" (QFN) og "Ball Grid Array" (BGA).

Pakken nevnt ovenfor er bare noen eksempler på SMD-pakkene som er tilgjengelige. Det er mange flere typer pakker med forskjellige varianter tilgjengelig på markedet.

Hovedforskjellene mellom SMT og montering i hull er 
(a) SMT krever ikke at hull bores gjennom et PCB
(b) SMT-komponenter er mye mindre
(c) SMT-komponenter kan monteres på begge sider av brettet. 

Evnen til å plassere et stort antall små komponenter på et PCB har gitt mye tettere, høyere ytelse og mindre PCB.

Med et ord: den største forskjellen i forhold til gjennomgående montering er at det ikke er behov for å bore hull i kretskortet for å skape en forbindelse mellom sporene på kretskortet og komponentene. 

Ledningene til komponenten vil komme i direkte kontakt med de såkalte PAD-ene på et PCB. 

Gjennomgående hullkomponentledninger, som går gjennom kortet og kobler sammen et kortlag, er erstattet av "vias" - små komponenter som tillater en ledende forbindelse mellom de forskjellige lagene på et PCB, og som i hovedsak fungerer som gjennomgående hullkabler . Noen overflatemonterte komponenter som BGAer er komponenter med høyere ytelse med kortere ledninger og flere sammenkoblingsnåler som gir høyere hastigheter. 

▲TILBAKE▲

Deling er omsorg!

Legg igjen en beskjed 

Meldingsliste