Co to jest płytka drukowana?
Płytka drukowana (PCB) to zespół elektroniczny wykorzystujący przewodniki miedziane do tworzenia połączeń elektrycznych między elementami i zapewnienia im mechanicznego wsparcia. Płytki drukowane są wykonane z materiału nieprzewodzącego, na którym wydrukowano lub wytrawiono linie przewodzące. Następnie na płytce montuje się komponenty elektroniczne, a ścieżki łączą komponenty, tworząc działający obwód.
Dlaczego warto wybrać nas
Profesjonalny zespół
Dostawca usług bezpieczeństwa cieszący się zaufaniem klientów, obsługuje klientów z wielu branż, takich jak administracja i przedsiębiorstwa, finanse, opieka medyczna, Internet, handel elektroniczny i tak dalej.
Wsparcie techniczne
Nasz zespół ekspertów jest dostępny, aby pomóc w rozwiązywaniu problemów, odpowiedzieć na zapytania techniczne i udzielić wskazówek.
Niezawodne dostawy
Oferujemy pionowo zintegrowany model łańcucha dostaw, aby zapewnić niezawodne, długoterminowe dostawy i pełną identyfikowalność.
Obsługa klienta
Stawiamy na otwartą komunikację, aby sprostać specyficznym wymaganiom naszych klientów i dostarczać spersonalizowane rozwiązania.
Płytki PCB są wytwarzane poprzez izolację powierzchniowej warstwy przewodzącej folii miedzianej przez materiał izolacyjny podstawy płytki, co umożliwia przepływ prądu przez różne komponenty wzdłuż wcześniej zaprojektowanej trasy, ostatecznie osiągając takie funkcje, jak wytwarzanie mocy, wzmacnianie, tłumienie, modulacja, demodulacja i kodowanie.
Zrozumienie działania płytki drukowanej powinno zacząć się od jej składu. Cała płytka PCBA składa się z gołych płytek i komponentów, takich jak mikrochipy, rezystory, kondensatory i złącza. Producenci mocują komponenty do płytki drukowanej za pomocą lutowania lub innych technik. Weźmy na przykład jednostronną płytkę PCB, czyli płytkę zawierającą elementy elektroniczne i przewody tylko po jednej stronie płytki. Zwykle montujemy komponenty na płytce nieprzewodzącej technologią montażu SMT lub technologią montażu PCBA DIP i łączymy je małymi ścieżkami zwanymi ścieżkami. Ścieżki umożliwiają działanie elementów elektrycznych na całej płycie poprzez zasilanie ich. Nie wszystkie urządzenia sprzętowe są montowane bezpośrednio na płytce drukowanej, komponenty takie jak monitory i kamery są podłączane do płytki drukowanej za pomocą dopasowanych złączy i płaskich kabli.
Zasada działania dwustronnych i wielowarstwowych płytek drukowanych polega na wprowadzeniu gazu procesowego (Ar, N2, O2 itp.) do łącza wysokiej próżni, a gaz jest jonizowany w plazmę. Pod wpływem pola elektrycznego plazmy te przemieszczają się odpowiednio w stronę wysokiego i niskiego potencjału. Grupy atomowe poruszające się w kierunku niskiego potencjału bombardują cel (miedź), w wyniku czego atomy miedzi są usuwane z miedzi i ostatecznie pokrywane podłożem (FRP), czyli laminatem pokrytym miedzią. Jest to tradycyjna metoda fizyczna, której zaletą jest brak zanieczyszczeń i dojrzała technologia. Wadą jest to, że wydajność jest niska, a cykl jest długi. Jeśli chcesz szybko zrealizować proces produkcji PCB, możesz wcześniej ułożyć wytrawiony wzór, a następnie uformować płytkę w powyższy sposób, a wewnętrzny otwór do podłączenia można również pokryć metaliczną miedzią, aby była metalizowana.
Zalety płytek drukowanych
Kompaktowe rozwiązanie
Płytka drukowana może zawierać wiele części i elementów. Ponieważ wykorzystują one ścieżki miedziane zamiast rzeczywistych przewodów, pozwala to na uzyskanie takich samych wyników bez użycia przewodów przewodzących prąd. Deski są mniejsze i nie są tak nieporęczne. Jest to jeden z powodów, dla których tak wiele różnych typów urządzeń elektronicznych jest mniejszych niż w przeszłości. PCB pomogły w rozwoju technologii na wiele różnych sposobów. Obecnie możliwe jest tworzenie bardzo skomplikowanych obwodów w bardzo małych obudowach.
Oszczędność czasu i energii
Jedną z największych zalet stosowania płytek drukowanych jest ilość czasu, jaką można zaoszczędzić. Łączenie komponentów tradycyjnie zajmuje dużo czasu, podczas gdy montaż płytki drukowanej po ukończeniu projektu zajmuje znacznie mniej czasu. Faza projektowania jest często tym, co zajmuje najwięcej czasu w przypadku płytek drukowanych, ale nawet ten można skrócić, korzystając z odpowiedniego oprogramowania do jego tworzenia. AdvancedPCB faktycznie zapewnia klientom bezpłatne oprogramowanie o nazwie PCB Artist. Jest łatwy i intuicyjny w obsłudze oraz zapewnia stosunkowo prosty sposób zaprojektowania i przetestowania płytki drukowanej przed przejściem do reszty procesu.
Żadnych luźnych połączeń
Połączenia na płytce drukowanej są wykonywane poprzez ścieżki kopiujące i jeśli zostały wykonane prawidłowo, nie będziesz musiał zmagać się ze zwarciami lub luźnymi połączeniami. Porównaj to z innymi metodami wykorzystującymi rzeczywiste przewody, które mogą się poluzować, gdy płyta się poruszy. W niektórych przypadkach sam przewód może powodować problemy z połączeniem. Wszystko to może być trudne do wyśledzenia i zlokalizowania źródła rzeczywistego problemu. W przypadku płytek drukowanych tego typu problemy nie występują. Jeżeli występują problemy z płytą, zazwyczaj łatwo jest je zdiagnozować i naprawić.
Niezawodna opcja
To nie przypadek, że tak wiele firm i osób prywatnych korzysta obecnie z płytek drukowanych. Są niezawodnym rozwiązaniem, które może sprawdzić się w szerokim zakresie zastosowań i produktów, zarówno dużych, jak i małych. Jeśli zostaną odpowiednio wykonane, mogą służyć przez długi czas, co da ludziom większe zaufanie do używanej przez nich elektroniki. Dzieje się tak niezależnie od tego, czy tym urządzeniem może być telefon, komputer, czy sprzęt wojskowy używany w niezbyt sprzyjającym środowisku.
Niskie koszty
Oczywiście, jeśli chodzi o tworzenie i produkcję różnego rodzaju artykułów elektrycznych, koszt jest bardzo ważny. Na szczęście po zaprojektowaniu i przetestowaniu płytki drukowanej pod kątem prawidłowego działania, produkcja masowa jest bardzo przystępna cenowo. W większości przypadków używanych jest mniej komponentów, co pomaga obniżyć koszty do poziomu przystępnego dla większości firm.
Rodzaje płytek drukowanych
Ogólnie płyty można podzielić na trzy kategorie: sztywne, elastyczne i z metalowym rdzeniem.
Sztywne płyty to często zdecydowana większość płyt, z którymi spotyka się projektant, gdzie układ płyty jest zawarty w sztywnym podłożu utworzonym w procesie laminowania w wysokiej temperaturze i pod ciśnieniem. Powszechnym materiałem na te płyty jest FR-4, ale w zależności od konkretnych potrzeb projektu, można go zmodyfikować, aby podkreślić lub w inny sposób poprawić pewne cechy płyty.
Elastyczne deski składają się z mniej sztywnego materiału, który pozwala na znacznie większe ugięcie. Materiał w dotyku przypomina rolkę folii, a grubość płyty jest zwykle znacznie mniejsza niż w przypadku standardowej sztywnej płyty. Chociaż płyty te są już powszechnie stosowane, istnieje nadzieja, że płyty elastyczne zapoczątkowują kolejny krok w technologii urządzeń do noszenia i usuwają obecne ograniczenia planarne właściwe dla urządzeń ze sztywnymi płytami.
PCB z metalowym rdzeniem jest czymś w rodzaju odgałęzienia konstrukcji sztywnych płytek, ze zwiększoną zdolnością do rozpraszania ciepła na całej płycie w celu ochrony wrażliwych obwodów. Ten styl może być opcją dla projektów wysokoprądowych, aby zapobiec zużyciu termicznemu i awariom.
Wszędzie tam, gdzie istnieje kontrolowany elektromagnetyzm, płytki drukowane stanowią infrastrukturę umożliwiającą jego utrzymanie. Oczywiście płytki drukowane nie powstają po prostu z nicości – ich projektowanie i produkcja są same w sobie ogromnym przedsięwzięciem inżynieryjnym.
Proces projektowania płytek drukowanych
Zanim będzie można zbudować płytkę drukowaną, należy ją zaprojektować. Osiąga się to za pomocą narzędzi CAD do projektowania płytek drukowanych PCB. Projektowanie PCB dzieli się na dwie główne kategorie: przechwytywanie schematów w celu utworzenia połączeń obwodów na schemacie, a następnie układ PCB w celu zaprojektowania rzeczywistej fizycznej płytki drukowanej.
Opracuj bibliotekę części CAD
Pierwszym krokiem jest opracowanie biblioteki części CAD potrzebnych do projektu. Będzie to obejmować symbole schematyczne, modele symulacyjne, ślady układu PCB i modele krokowe do wyświetlania płytek drukowanych 3D. Gdy biblioteki są już gotowe, następnym krokiem jest utworzenie logicznej reprezentacji obwodu na schemacie. Narzędzia CAD służą do umieszczania symboli na arkuszu schematu, a następnie łączenia ich w celu utworzenia obwodu.
Jednocześnie przeprowadzana jest symulacja obwodu w celu sprawdzenia, czy projekt będzie działał elektrycznie zgodnie z zamierzeniami. Po wykonaniu tych zadań narzędzia do tworzenia schematów wyślą dane dotyczące połączeń do narzędzi układu.
Układ
Po stronie układu PCB schematyczna łączność jest odbierana i przetwarzana w postaci sieci łączących dwa lub więcej pinów komponentów. Mając na ekranie zarys zamierzonego kształtu płytki, projektant układu umieści ślady komponentów we właściwych miejscach. Po optymalnym zorganizowaniu tych elementów następnym krokiem jest połączenie siatek z kołkami poprzez narysowanie śladów i płaszczyzn pomiędzy kołkami. Narzędzia CAD będą miały wbudowane zasady projektowania, które zapobiegają stykaniu się śladów jednej siatki z inną siecią, a także regulują wiele innych szerokości i odstępów potrzebnych do kompletnego projektu. Po zakończeniu trasowania narzędzia projektowe są ponownie wykorzystywane do tworzenia rysunków produkcyjnych i plików wyjściowych, które producent wykorzysta do zbudowania płytki.
Projektowanie i produkcja płytki drukowanej to proces krok po kroku: tworzenie schematów i symulacja, konfigurowanie siatek projektowych PCB i DRC, rozmieszczanie komponentów, trasowanie PCB, płaszczyzny zasilania, a na koniec montaż BOM i budowanie płytki.
Struktura i zastosowania płytek drukowanych
Wiele ważnych cech wydajności PCB jest zdefiniowanych w stosie lub rozmieszczeniu warstw na PCB. Układ warstw zbudowany jest z naprzemiennych warstw materiału przewodzącego i izolującego oraz z naprzemiennych warstw rdzenia i prepregu (dwa rodzaje dielektryków stosowanych w ułożeniu warstw). Właściwości dielektryczne i mechaniczne rdzenia i prepregu określą niezawodność oraz integralność sygnału/mocy w projekcie i należy je starannie wybrać podczas projektowania pod kątem zastosowań o wysokiej niezawodności. Na przykład zastosowania wojskowe i medyczne wymagają wysoce niezawodnych konstrukcji, które można zastosować w trudnych warunkach, a płytka drukowana do systemu telekomunikacyjnego może wymagać laminatu PTFE o niskich stratach w małym opakowaniu.
Przykład zestawienia PCB pokazano poniżej. W tym przykładzie stos implementuje strukturę 4-warstwową z dwiema warstwami płaszczyzny wewnętrznej (L02_GND dla uziemienia i L03_PWR dla zasilania). Ten typ zestawienia jest odpowiedni dla urządzeń IoT, lekkich systemów wbudowanych i wielu innych projektów korzystających z szybkich protokołów. Układ płaszczyzny wewnętrznej pomaga zapewnić integralność zasilania, zapewniając jednocześnie pewne ekranowanie przed zewnętrznymi zakłóceniami elektromagnetycznymi. Warstwy płaszczyzny wewnętrznej zapewniają również spójne odniesienie dla sygnałów o kontrolowanej impedancji. Ten typ układania stosów jest typowy dla wielu projektów i często stanowi punkt wyjścia dla wielu nowoczesnych płytek drukowanych.
Typowe elementy płytek drukowanych
Płytki drukowane są wykonane z różnych materiałów PCB i komponentów elektrycznych. Typowe komponenty PCB obejmują:
Rezystory
Rezystory przesyłają prąd elektryczny w celu wytworzenia napięcia i rozpraszają energię elektryczną w postaci ciepła. Występują w różnych materiałach.
Kondensatory
Zadaniem kondensatora jest utrzymywanie ładunku elektrycznego w płytce, a następnie uwalnianie go, gdy w innym miejscu obwodu potrzebna jest większa moc. Kondensatory zazwyczaj działają poprzez gromadzenie przeciwnych ładunków na dwóch warstwach przewodzących oddzielonych materiałem izolacyjnym.
Cewki indukcyjne
Są one podobne do kondensatorów, ponieważ magazynują energię. Często jednak stosuje się je do blokowania sygnałów na płytce PCB, takich jak zakłócenia pochodzące z innego urządzenia elektronicznego.
Tranzystory
Tranzystor jest wzmacniaczem. Służy do przełączania lub sterowania sygnałami elektronicznymi na płytce. Dostępnych jest kilka różnych wersji tranzystorów, ale najpowszechniejszym jest tranzystor bipolarny.
Transformatory
Służą one do przesyłania energii elektrycznej z jednego obwodu do drugiego poprzez zwiększenie lub zmniejszenie napięcia.
Diody
Dioda umożliwia przepływ prądu elektrycznego w jednym kierunku, ale nie w drugim. W efekcie diody służą do zapobiegania przepływowi prądu elektrycznego w złym kierunku i uszkodzeniu płytki oraz urządzenia. Najpopularniejszą formą diody jest dioda LED (co oznacza diodę elektroluminescencyjną).
Czujniki
Urządzenia te służą do wykrywania zmian warunków środowiskowych i generowania sygnału elektrycznego odpowiadającego tej zmianie. Sygnał ten jest następnie przesyłany do innych elementów płytki drukowanej. Czujniki przekształcają element fizyczny, taki jak ruch światła, jakość powietrza lub dźwięk, w energię elektryczną.
Typowe warstwy PCB
Każdy typ płytki PCB zawiera inną liczbę warstw wpływających na jej funkcjonalność. Jednak niezależnie od tego, jaki typ płytki PCB wybierzesz, każda płytka zawiera ten sam podstawowy fundament. Oznacza to, że wszystkie płytki PCB zawierają następujące cztery warstwy:
Warstwa podłoża
Jest ono zwykle wykonane z włókna szklanego, które nadaje desce sztywność. Warstwy podłoża można również wykonać z żywic epoksydowych, ale nie mają one takiej trwałości, jaką zapewnia włókno szklane.
Warstwa miedzi
Jak można się spodziewać po nazwie, miedziana warstwa płytki PCB jest wykonana z cienkiej warstwy folii miedzianej, która jest laminowana z płytką za pomocą ciepła.
Kiedy mówimy o różnych „warstwach” PCB, mówimy o tym, z ilu warstw miedzi się składają. Na przykład jednostronna płytka PCB będzie miała tylko jedną warstwę materiału przewodzącego po jednej stronie płytki. W tym scenariuszu druga strona płytki służy do umieszczenia różnych elementów elektronicznych. Tymczasem dwustronna płytka PCB zamontuje przewodzącą miedź i komponenty po obu stronach płytki.
Grubość warstwy miedzi zostanie określona na podstawie ilości mocy, jaką musi wytrzymać płytka drukowana. Płytki PCB, które muszą wytrzymać większy poziom mocy, będą miały grubszą zawartość miedzi.
Warstwa maski lutowniczej
Warstwa maski lutowniczej jest nakładana na miedź i zapewnia większości płytek PCB zielony kolor. Warstwa ta izoluje miedź i sprawia, że nie styka się ona z innymi elementami.
Warstwa sitodruku
Warstwa sitodruku jest dodawana przede wszystkim z myślą o korzyściach dla ludzi. Polega na dodaniu liter, cyfr i symboli na płytkę, dzięki czemu użytkownicy mogą łatwiej zrozumieć funkcjonalność różnych pinów i diod LED.
Nasza fabryka
Sihui Fuji Electronics Technology Co., Ltd. Założona w 2009 roku, od 14 lat koncentruje się na długoterminowej i niezawodnej produkcji płytek drukowanych. Dzięki sile produkcyjnej polegającej na sprawdzaniu allegro, produkcji masowej, wielu nazwach produktów, różnych partiach i krótkim czasie dostawy, zapewnia kompleksowe usługi w jednym miejscu, aby w największym stopniu zaspokoić potrzeby klientów. Jest to chiński producent płytek elektronicznych z bogatym doświadczeniem w zarządzaniu jakością japońskich firm. Biznes.
Często zadawane pytania
Jako jeden z wiodących producentów i dostawców płytek drukowanych w Chinach, serdecznie zapraszamy do zakupu lub sprzedaży hurtowej płytek drukowanych luzem na sprzedaż tutaj z naszej fabryki. Wszystkie niestandardowe produkty charakteryzują się wysoką jakością i konkurencyjną ceną. Skontaktuj się z nami, aby uzyskać wycenę i bezpłatną próbkę.
Łączna płyta PCB, Podłoże kontroli przemysłowej, PCB rejestratora temperatury i wilgotności