Co to jest płytka PCB?
Płytka PCB odnosi się do płytki, która zapewnia połączenie elektryczne różnych komponentów za pomocą przewodów i przewodów oraz zapewnia mechaniczne wsparcie dla elementów montowanych na powierzchni i w gniazdach.
Zawiera cienkie miedziane ścieżki, lub ślady, misternie wytrawione w materiale podłoża, zapewniając izolację, takie jak włókno szklane lub kompozyt epoksydowy. Miedziane ścieżki tworzą okablowanie pomiędzy elementów na płytce PCB. W procesie produkcji PCB wykorzystuje się fotolitografia aby dokładnie wydrukować obwód na płytce. Po wyprodukowaniu płytki PCB, elementy elektroniczne można przylutować do miedzianych podkładek, tworząc kompletny obwód. Płytka PCB zapewnia połączenia pomiędzy zamontowanymi komponentami i integruje je w funkcjonalny system elektroniczny.
Chociaż płytki PCB można dziś znaleźć w prawie każdym sprzęcie elektronicznym, termin ten odnosi się konkretnie do gołej płyty bez umieszczonych na niej żadnych komponentów. Kiedy komponenty są lutowane na płytce drukowanej, powstały produkt jest dokładniej opisany jako zespół obwodu drukowanego (PCA) lub montaż płytki drukowanej (PCBA).
Rodzaje płytki PCB
Jednostronna płytka PCB
Odnosi się do płytki drukowanej wykonanej z jednowarstwowego podłoża ze wszystkimi obwodami i komponentami zamontowanymi tylko z jednej strony. Jednostronne płytki PCB charakteryzują się prostym procesem projektowania i produkcji, wysoka wydajność produkcji, niska cena, i szeroki wachlarz zastosowań.
Dwustronna płytka PCB
Wierny swojej nazwie, za dwustronna płytka drukowana płytka odnosi się do płytki, na której zamontowane są elementy elektroniczne po obu stronach podłoża. I są dwie metody montażu komponentów: SMT (technologia montarzu powierzchniowego) i THT (technologia przewlekana). Jest zwykle stosowany w aplikacjach, które są wymagane w bardziej złożonych obwodach, takich jak oświetlenie LED, automat, sterowanie przemysłowe, i tak dalej.
Wielowarstwowa płytka PCB
Wielowarstwowa płytka PCBskładają się z trzech lub więcej warstw płytek drukowanych, w zależności od zastosowania i potrzeb. Ten typ PCB zapewnia projektantom znacznie większą elastyczność w przypadku złożonych układów, dlatego znajdziesz je w elektrowniach, takich jak urządzenia medyczne, systemy przechowywania danych, Technika GPS, i inne zaawansowane aplikacje. Posiadanie wielu warstw przewodzących oznacza, że komponenty i ścieżki mogą krzyżować się ścieżkami bez zwarć, umożliwiając znacznie gęstsze projekty. Kiedy więc potrzebujesz płyty o wysokiej wydajności, która sprosta poważnym wymaganiom elektrycznym, rozwiązania wielowarstwowe są najlepszym rozwiązaniem.
Sztywna płytka PCB
Sztywne płytki PCB są powszechne rodzaj PCB, które są wykonane z mocnego materiału podłoża. Ich elastyczność i zginanie są znacznie zmniejszone, dzięki temu komponenty elektroniczne stosowane w sztywnych płytkach PCB mają dłuższą żywotność. Ponadto, ten rodzaj płytki PCB wytwarza niski poziom szumów elektronicznych, więc zastosowanie sztywnej płytki PCB pomaga w pewnym stopniu zmniejszyć negatywny wpływ na środowisko. Sztywna płytka PCB jest używana głównie w aplikacjach takich jak satelity, samochody i lotnictwo, itp.
Elastyczna płytka PCB
W przeciwieństwie do sztywnych płytek drukowanych, elastyczne płytki drukowane wykonane są z materiałów, które łatwo się wyginają, ale zwykle są droższe w produkcji. Elastyczne płytki PCB mają wiele zalet, najbardziej widoczna jest ich elastyczność. Można je zaginać na krawędziach lub rogach, podczas gdy, ze względu na ich elastyczność, pojedyncza elastyczna płytka drukowana może pokryć obszary, które mogą wymagać wielu sztywnych płytek drukowanych. Dodatkowo, elastyczne płytki drukowane wymagają mniejszej przestrzeni montażowej i nadają się do zastosowań, w których ważna jest waga i przestrzeń.
Sztywna elastyczna płytka drukowana
Obwody sztywne i elastyczne łączą zalety sztywnych płytek PCB i elastycznych płytek PCB, i są realizowane poprzez łączenie wielu warstw elastycznych płytek drukowanych ze sztywnymi warstwami płytek drukowanych. W porównaniu z deskami sztywnymi lub elastycznymi, płyty sztywne-flex mają mniej elementów elektronicznych i nie wymagają złączy, nagłówki i zaciski stykowe, co skutkuje mniejszym całkowitym rozmiarem PCB i wagą opakowania. Elastyczne, sztywne płytki PCB często można znaleźć w telefonach komórkowych, aparaty cyfrowe, i rozruszniki serca.
Płytka PCB z podkładem aluminiowym
Płytka drukowana z aluminium odnosi się do płytek PCB, w których zastosowano podłoża aluminiowe lub miedziane, podczas gdy większość płytek drukowanych jest zwykle wykonana z włókna szklanego. Mają kilka zalet: Pierwszy, mają lepszą sprawność cieplną, co czyni je idealnym wyborem dla niektórych projektów o bardziej skomplikowanych obwodach, ponieważ z łatwością odprowadzają ciepło z obwodu w czasie nawet po długotrwałej eksploatacji. druga, większa trwałość, aluminiowa płytka PCB ma dłuższą żywotność w porównaniu do włókna szklanego. Trzeci, są nieszkodliwe dla środowiska. Blachy aluminiowe są nietoksyczne i przyjazne dla środowiska, i łatwy do recyklingu.
Ton Zastosowania płytki PCB
Urządzenia medyczne
Od rozruszników serca, maleńkie aparaty stosowane w chirurgii małoinwazyjnej, do dużego sprzętu medycznego, takiego jak sprzęt rentgenowski i skanery CAT, Płytki PCB odgrywają ważną rolę. Na przykład, elastyczne i sztywno-giętkie PCB, które są małe?, lekka waga i wysoka gęstość, może być używany do produkcji bardziej kompaktowych i lżejszych urządzeń medycznych, i dla niektórych skomplikowanych urządzeń medycznych, PCB fixed-flex to szczególnie idealny wybór.
Lotnictwo i Kosmonautyka
Wraz z postępem technologii lotniczej, zapotrzebowanie na płytki PCB stosowane w samolotach, satelity, drony i inne awioniki również się zwiększają. W tych aplikacjach, Często stosowane są płytki PCB o niewielkich rozmiarach i obsługujące złożone obwody. Pomiędzy nimi, najczęściej stosowane są sztywne, elastyczne i sztywno-giętkie PCB, które są stosowane w tablicach przyrządów, kontrola lotów, systemy zarządzania lotami i bezpieczeństwa,. Ich mała i lekka konstrukcja zmniejsza ogólną wagę sprzętu, co zmniejsza wymagania dotyczące zużycia paliwa.
Elektroniki użytkowej
Możemy znaleźć płytki PCB w elektronice powszechnie używanej w domu i biurze, np. w komputerach, smartfony, telewizory, sprzęt AGD, systemy rozrywki, i tak dalej. Produkty te mają wysokie wymagania dotyczące płytek PCB, w tym ich niezawodności, wydajność rozpraszania masy i ciepła.
Sprzęt przemysłowy
Większość dzisiejszych urządzeń przemysłowych jest sterowana elektronicznie, co skutkuje rosnącym zapotrzebowaniem na płytki PCB w całej branży. Sprzęt taki jak sprzęt produkcyjny, Urządzenia pomiarowe, Sprzęt energetyczny, wszystkie roboty wymagają płytek PCB. Ponieważ urządzenia przemysłowe zwykle pracują w trudnych warunkach,, PCB stosowane w środowiskach przemysłowych muszą być wystarczająco trwałe, aby wytrzymać stymulację chemiczną, szok fizyczny, wysokie temperatury, i inne niekorzystne czynniki.
Oświetlenie
Ze względu na ich wysoką energooszczędność i dłuższą żywotność diod elektroluminescencyjnych, stają się coraz bardziej popularne na różnych rynkach, co prowadzi do rosnącego wykorzystania płyt PCB LED, szczególnie aluminiowa płytka PCB z lepszym rozpraszaniem ciepła w porównaniu z innymi typami płyt PCB.
Wojsko i Obrona
Sprzęt wojskowy i obronny jest również nieodłączny od płytek PCB, które są wymagane dla pojazdów, komputery, sprzęt komunikacyjny i monitorujący. Obwody drukowane stosowane w tej dziedzinie muszą być bardzo trwałe i niezawodne, i może wytrzymać ekstremalne temperatury i warunki pogodowe.
Jak wyprodukować płytkę drukowaną??
- Krok 1 –Projekt płytki PCB
Przed produkcją, najpierw musimy wykonać projekt PCB w oparciu o wymagania projektu. Projekt jest zwykle wykonywany przy użyciu oprogramowania komputerowego, takiego jak Altium Designer, OrCAD, Naramienniki, itp. A kiedy skończyliśmy projekt, musimy go przekonwertować na format Gerber, który zawiera ważne informacje, takie jak schematy wierceń, odwierty, symbole komponentów.
- Krok 2 – Drukowanie projektu
Do drukowania projektu płytki PCB używamy specjalnej drukarki zwanej ploterem. Ploter charakteryzuje się wysoką precyzją, która może pokazać szczegóły i warstwy płytek drukowanych, co jest bardzo pomocne dla producentów w obrazowaniu płyt PCB. I są dwa kolory, które zostałyby pokazane w filmie: przezroczysty atrament i czarny atrament. Do warstw wewnętrznych, przezroczysty atrament reprezentuje obszary nieprzewodzące, a czarny atrament reprezentuje przewodzące ścieżki i obwody miedziane. Natomiast dla warstw zewnętrznych, ich znaczenie jest przeciwne.
- Krok 3- Usuń miedź
Aby kontynuować produkcję płytki PCB, musimy usunąć nadmiar miedzi z wewnętrznych warstw płyty za pomocą rozpuszczalnika miedzi, a pożądana miedź może pozostać nienaruszona. Ilość użytego rozpuszczalnika do trawienia miedzi może być różna, na przykład, duża płytka PCB wymaga użycia większej ilości miedzi i czasu.
- Krok 4–Wyrównanie warstw
W tym kroku, płytka PCB przejdzie do następnego kroku: wyrównanie warstw. Obie warstwy wewnętrzne i zewnętrzne muszą być wyrównane za pomocą wykrojnika optycznego, który może wbić szpilkę przez otwory, aby wyrównać warstwy płytek drukowanych.
- Krok 5 – Inspekcja
Nie ma możliwości poprawienia błędów warstw wewnętrznych, jeśli warstwy są ze sobą połączone, a zatem, inspekcja to bardzo ważny krok. Wykorzystana zostanie automatyczna maszyna do kontroli optycznej, aby upewnić się, że na deskach nie ma defektów. Za pomocą czujnika laserowego, maszyna dokładnie zeskanuje warstwy i wygeneruje cyfrowy obraz w celu porównania z oryginalnym plikiem Gerber. Jeśli w trakcie procesu zostanie stwierdzona jakakolwiek niespójność, maszyna przedstawi porównanie, abyśmy mogli poznać więcej szczegółów.
- Krok 6- Laminowanie warstw
Pierwszy, warstwy zostaną połączone za pomocą metalowych zacisków, a warstwa prepregu znajduje się na niecce wyrównującej. Następnie warstwa podłoża jest pokrywana na prepregu przed nałożeniem warstw folii miedzianej. I więcej arkuszy prepregu zostałoby pokrytych na wierzchu warstwy miedzi. Wreszcie, folia aluminiowa i miedziana płyta dociskowa wykańczają stos;.
- Krok 7 – Prasowanie warstw
Aby nacisnąć te warstwy, szpilki muszą być przebijane przez warstwy, aby utrzymać je w jednej linii, wtedy maszyny do prasowania poddałyby warstwom ciepło i ciśnienie, aby stopić żywicę epoksydową wewnątrz prepregu, aby połączyć warstwy.
- Krok 8 – Wiercenie
Przed wierceniem, musimy użyć aparatów rentgenowskich, aby zlokalizować miejsca wierceń, następnie wiertło sterowane komputerowo jest stosowane do wykonania otworów w każdej warstwie;. Po zakończeniu wiercenia, dodatkowy drut miedziany na krawędzi panelu zostanie usunięty przez narzędzie do konturowania.
- Krok 9 – Poszycie
Po wierceniu, płytka PCB byłaby platerowana. Używamy osadzania chemicznego do łączenia wszystkich warstw razem, a deska zostałaby dokładnie wyczyszczona innymi roztworami chemicznymi, które pokryłyby powierzchnię panelu cienką warstwą (o 1 mikron) miedziany, który trafi do wywierconych otworów.
- Krok 10 – Obrazowanie warstwy zewnętrznej
W tym kroku, nakładamy warstwę fotorezystu na warstwę zewnętrzną przed wykonaniem zdjęcia. Podczas procesu, powinniśmy zauważyć, że powinien znajdować się w sterylnym pomieszczeniu, aby odizolować zanieczyszczenia z powierzchni warstwy. Następnie wykorzystujemy światło ultrafioletowe do utwardzania fotorezystu, podczas gdy każdy niepożądany fotorezyst zostanie usunięty.
- Krok 11 – Poszycie
Tak jak to, co zrobiliśmy w kroku 9, panel musimy pokryć cienką warstwą miedzi. Następnie, panel byłby pokryty cienką cyną. Podczas tego procesu, możemy usunąć niechcianą miedź i chronić miedź warstwy zewnętrznej przed wytrawieniem w następnym kroku.
- Krok 12 – Trawienie
Stosując roztwór chemiczny, w tym kroku możemy usunąć niechcianą miedź, podczas gdy pożądana miedź, która jest strzeżona przez cynę, może nadal pozostać. Ten krok może ustalić obszary przewodzące i połączenia płyt PCB.
- Krok 13 – Aplikacja Solder Mask
Przed maską lutowniczą, obie strony panelu muszą zostać wyczyszczone. Następnie tusz epoksydowy maski lutowniczej zostanie nałożony na pokrycie panelu. Następnie stosuje się światło ultrafioletowe, aby usunąć niechcianą maskę lutowniczą;, a pożądana maska lutownicza byłaby upieczona w piecu do utwardzenia.
- Krok 14 – Sitodruk
W tym kroku, drukowaliśmy krytyczne informacje na tablicy, co jest bardzo ważnym krokiem. A kiedy to się skończy, płytka PCB przejdzie do ostatniego procesu powlekania i utwardzania.
- Krok 15 - Wykończenie powierzchni
Według różnych wymagań, płytka PCB może być pokryta lutowanym wykończeniem, które może poprawić jakość lutu.
- Krok 16 – Testowanie
Przed dostarczeniem płytki PCB do klientów, test elektryczny na płytce jest wymagany w celu sprawdzenia funkcjonalności płytek drukowanych i potwierdzenia, czy są zgodne z oryginalnym projektem.
Łałrking z MOKO dla Twoich projektów płytek PCB
Projektowanie i produkcja płytki PCB to bardzo złożony proces. Aby zapewnić jakość PCB, konieczne jest zapewnienie wysokiej jakości wykonania każdego łącza, ponieważ błędy, które wystąpiły w dowolnym łączu, doprowadzą do awarii całej płytki PCB. W związku z tym, bardzo ważne jest znalezienie profesjonalnego dostawcy.
Technologia MOKO, jako wiodący producent płytek PCB w Chinach, dostarcza klientom najwyższej jakości płytki PCB od 17 lat. Nasze bogate doświadczenie daje nam pewność w obsłudze różnego rodzaju projektów PCB, co ważniejsze, posiadamy certyfikat ISO9001:2015, ISO14001, ISO13485, ROHS, BSCI i UL, a zatem, jakość naszych płyt PCB jest gwarantowana. Dzienna wydajność produkcji płytek PCB w MOKO sięga 1000 metry kwadratowe, i montaż PCB może dotrzeć 100,000,000 jednostek miesięcznie, upewniając się, że możemy dostarczyć do Ciebie płytki PCB w krótkim czasie realizacji. Jeśli szukasz producenta płytek PCB, który zawsze spełni Twoje wymagania zarówno pod względem jakości, jak i ceny?, MOKO to Twój wybór.
