- English
- Español
- Português
- русский
- Français
- 日本語
- Deutsch
- tiếng Việt
- Italiano
- Nederlands
- ภาษาไทย
- Polski
- 한국어
- Svenska
- magyar
- Malay
- বাংলা ভাষার
- Dansk
- Suomi
- हिन्दी
- Pilipino
- Türkçe
- Gaeilge
- العربية
- Indonesia
- Norsk
- تمل
- český
- ελληνικά
- український
- Javanese
- فارسی
- தமிழ்
- తెలుగు
- नेपाली
- Burmese
- български
- ລາວ
- Latine
- Қазақша
- Euskal
- Azərbaycan
- Slovenský jazyk
- Македонски
- Lietuvos
- Eesti Keel
- Română
- Slovenski
- मराठी
- Srpski језик
Introductie van printplaat en zijn toepassingsgebied:
2021-07-06
Printplaat:
Een printplaat (PCB) is een fysieke basis of platform waarop elektronische componenten kunnen worden gelast. Kopersporen verbinden deze componenten met elkaar en zorgen ervoor dat de print kan functioneren zoals deze is ontworpen.
De printplaat is de kern van het elektronische apparaat, het kan elke vorm en grootte hebben, afhankelijk van de toepassing van het elektronische apparaat. Het meest voorkomende substraat/substraatmateriaal voor PCB's is FR-4. Op FR-4 gebaseerde PCB's worden vaak aangetroffen in veel elektronische apparaten en de fabricage ervan is gebruikelijk. In vergelijking met meerlagige PCB's zijn enkelzijdige en dubbelzijdige PCB's gemakkelijker te vervaardigen.
FR-4 PCB is gemaakt van glasvezel en epoxyhars gecombineerd met gelamineerde koperen bekleding. Enkele van de belangrijkste voorbeelden van complexe meerlaagse (tot 12-laags) PCB's zijn grafische kaarten voor computers, moederborden, microprocessorkaarten, FPGA's, CPLD's, harde schijven, RF LNA, antenne-feeds voor satellietcommunicatie, schakelende voedingen, Android-telefoons en meer . Er zijn ook veel voorbeelden waar eenvoudige enkellaags en dubbellaags PCB's worden gebruikt, zoals CRT-televisies, analoge oscilloscopen, handrekenmachines, computermuizen, FM-radiocircuits.
Toepassing van PCB:
1. Medische apparatuur:
De huidige vooruitgang in de medische wetenschap is volledig te danken aan de snelle groei van de elektronica-industrie. De meeste medische apparaten zoals pH-meters, hartslagsensoren, temperatuurmetingen, ECG/EEG-machines, MRI-machines, röntgenfoto's, CT-scans, bloeddrukmachines, glucosemeters, couveuses, microbiologische apparaten en vele andere apparaten zijn afzonderlijk gebaseerd op elektronische printplaten. Deze PCB's zijn meestal compact en hebben een kleine vormfactor. Dichtheid betekent dat kleinere SMT-componenten in kleinere PCB-formaten worden geplaatst. Deze medische apparaten zijn kleiner, draagbaar, licht en eenvoudig te bedienen gemaakt.
2. Industriële apparatuur.
PCB's worden ook veel gebruikt in productie, fabrieken en op handen zijnde fabrieken. Deze industrieën hebben mechanische apparatuur met hoog vermogen die wordt aangedreven door circuits die op hoog vermogen werken en een hoge stroomsterkte vereisen. Hiervoor wordt een dikke laag koper op de print gedrukt, wat anders is dan bij de geavanceerde elektronische printplaten, waar de stroomsterkte van deze high-power printjes maar liefst 100 ampère is. Dit is vooral belangrijk bij booglassen, grote servomotoraandrijvingen, loodacculaders, de militaire industrie, katoenen weefgetouwen voor kleding en andere toepassingen.
3. Verlichting.
Als het om verlichting gaat, evolueert de wereld naar energie-efficiënte oplossingen. Deze halogeenlampen zijn nu nog maar zelden te vinden, maar nu zien we LED-verlichting rond en hoge intensiteit LED's. Deze kleine LED's geven licht met een hoge helderheid en zijn gemonteerd op PCB's op basis van aluminium substraat. Aluminium heeft de eigenschap warmte op te nemen en aan de lucht af te geven. Daarom worden deze aluminium PCB's vanwege het hoge vermogen vaak gebruikt in LED-lampcircuits voor LED-circuits met gemiddeld en hoog vermogen.
4. De auto- en ruimtevaartindustrie.
Een andere toepassing voor PCB's is de auto- en ruimtevaartindustrie. Een gemeenschappelijke factor hier is de galm die wordt gegenereerd door de beweging van een vliegtuig of een auto. Daarom wordt de PCB flexibel om aan deze krachtige trillingen te kunnen voldoen. Dus een PCB genaamd een Flex PCB wordt gebruikt. Flexibele PCB's zijn bestand tegen hoge trillingen en zijn licht van gewicht, wat het totale gewicht van het ruimtevaartuig kan verminderen. Deze flexibele PCB's kunnen ook in een smalle ruimte worden aangepast, wat een ander groot voordeel is. Deze flexibele PCB's dienen als connectoren, interfaces en kunnen worden gemonteerd in compacte ruimtes zoals achter panelen, onder dashboards, enz. Ook wordt een combinatie van stijve en flexibele PCB's gebruikt.
PCB-type:
Printplaten (PCB's) vallen in 8 hoofdcategorieën. Zij zijn
Enkelzijdige printplaat:
De componenten van de enkelzijdige print zijn slechts aan één kant gemonteerd, de andere kant wordt gebruikt voor koperdraad. Een dunne laag koperfolie wordt aangebracht op één zijde van het RF-4-substraat en vervolgens wordt een soldeermasker aangebracht om isolatie te verschaffen. Ten slotte wordt zeefdruk gebruikt om de markeringsinformatie van C1, R1 en andere componenten op de PCB te verstrekken. Deze enkellaagse PCB's zijn eenvoudig op grote schaal te ontwerpen en te vervaardigen, er is veel vraag naar en goedkoop in aanschaf. Zeer vaak gebruikt in huishoudelijke producten zoals sapcentrifuges/blenders, oplaadventilatoren, rekenmachines, kleine batterijladers, speelgoed, tv-afstandsbedieningen, enz.
Dubbele printplaat:
Dubbelzijdige PCB wordt aangebracht op de koperen laag PCB aan beide zijden van het bord. Boor gaten waarin THT-elementen met kabels zijn geïnstalleerd. Deze gaten verbinden het ene deel met het andere via koperen rails. Componentdraden gaan door het gat, de overtollige draden worden gesneden door een snijplotter en de draden worden aan het gat gelast. Dit gebeurt allemaal handmatig. U kunt ook SMT-componenten en THT-componenten hebben met 2 lagen PCB. Er zijn geen gaten nodig voor de SMT-componenten, maar de pads worden op de PCB gemaakt en de SMT-componenten worden op de PCB bevestigd door reflow-solderen. SMT-componenten nemen zeer weinig ruimte in beslag op de PCB, zodat ze meer vrije ruimte op het bord kunnen gebruiken om meer functies te bereiken. Dubbelzijdige PCB wordt gebruikt voor voeding, versterker, DC-motorstuurprogramma, instrumentcircuit, enz.
Meerlagige printplaat:
Multilayer PCB is gemaakt van meerlagige 2-layer PCB, ingeklemd tussen diëlektrische isolatielagen om ervoor te zorgen dat het bord en de componenten niet worden beschadigd door oververhitting. Meerlagige PCB's zijn verkrijgbaar in verschillende vormen en lagen, variërend van 4-laags tot 12-laags PCB's. Hoe meer lagen, hoe complexer het circuit, hoe complexer het ontwerp van de PCB-lay-out.
Meerlagige PCB's hebben meestal afzonderlijke aardingslagen, stroomlagen, hogesnelheidssignaallagen, overwegingen voor signaalintegriteit en thermisch beheer. Veel voorkomende toepassingen zijn militaire vereisten, lucht- en ruimtevaartelektronica, satellietcommunicatie, navigatie-elektronica, GPS-tracking, radar, digitale signaalverwerking en beeldverwerking.
Stijve PCB:
Alle hierboven besproken PCB-types behoren tot de categorie stijve PCB's. Stijve PCB's hebben vaste substraten zoals FR-4, Rogers, fenol- en epoxyharsen. Deze planken buigen en draaien niet, maar kunnen vele jaren tot 10 of 20 jaar in vorm blijven. Dit is de reden waarom veel elektronische apparaten een lange levensduur hebben vanwege de stijfheid, robuustheid en stijfheid van een stijve PCB. PCB's voor computers en laptops zijn stijf en veel thuis-tv's, lcd- en led-tv's zijn gemaakt van stijve PCB's. Alle bovenstaande enkelzijdige, dubbelzijdige en meerlagige PCB-toepassingen zijn ook van toepassing op stijve PCB's.
Een flexibele print of flexibele print is niet star, maar wel flexibel en gemakkelijk te buigen. Ze hebben elasticiteit, hoge hittebestendigheid en uitstekende elektrische eigenschappen. Het substraatmateriaal voor Flex PCB is afhankelijk van prestaties en kosten. Gebruikelijke substraatmaterialen voor Flex PCB zijn polyamide (PI) folie, polyester (PET) folie, PEN en PTFE.
De productiekosten van Flex PCB zijn niet alleen stijve PCB's. Ze kunnen worden gevouwen of om hoeken worden gewikkeld. Ze nemen minder ruimte in beslag dan hun starre tegenhangers. Ze zijn licht in gewicht maar hebben een zeer lage scheursterkte.
De combinatie van stijve en flexibele PCB's is belangrijk in veel toepassingen met beperkte ruimte en gewicht. In een camera zijn de circuits bijvoorbeeld complex, maar de combinatie van stijve en flexibele PCB's zal het aantal onderdelen verminderen en de PCB-grootte verkleinen. De bedrading van twee PCB's kan ook gecombineerd worden op één PCB. Veelvoorkomende toepassingen zijn digitale camera's, mobiele telefoons, auto's, laptops en apparaten met bewegende delen
Hoge snelheidsprint:
Hoge snelheid of hoogfrequente PCB's zijn PCB's die worden gebruikt voor toepassingen met signaalcommunicatie bij frequenties hoger dan 1GHz. In dit geval spelen problemen met de signaalintegriteit een rol. Het materiaal van het HF-PCB-substraat moet zorgvuldig worden geselecteerd om aan de ontwerpvereisten te voldoen.
Veelgebruikte materialen zijn polyfenyleen (PPO) en polytetrafluorethyleen. Het heeft een stabiele diëlektrische constante en een klein diëlektrisch verlies. Ze absorberen minder water, maar kosten meer.
Veel andere diëlektrische materialen hebben variabele diëlektrische constanten die impedantieveranderingen veroorzaken, wat resulteert in vervorming van harmonische en digitale signalen en verlies van signaalintegriteit
Op aluminium gebaseerd PCBS-substraatmateriaal heeft de kenmerken van effectieve warmteafvoer. Vanwege de lage thermische weerstand is PCB-koeling op basis van aluminium efficiënter dan zijn tegenhanger op koperbasis. Het straalt warmte uit in de lucht en in het hot junction-gebied van de printplaat.
Veel LED-lampcircuits, LED's met hoge helderheid zijn gemaakt van PCB's met een aluminium achterkant.
Aluminium is een overvloedig metaal en is goedkoop om te ontginnen, dus de PCB-kosten zijn laag. Aluminium is recyclebaar en niet giftig, waardoor het milieuvriendelijk is. Aluminium is robuust en duurzaam, waardoor schade tijdens productie, transport en montage wordt verminderd
Al deze kenmerken maken op aluminium gebaseerde PCB's gunstig voor toepassingen met hoge stroomsterkte, zoals motorcontrollers, heavy-duty batterijladers en LED-verlichting met hoge helderheid.
Conclusie:
In de afgelopen jaren zijn PCB's geëvolueerd van eenvoudige enkellaagse versies die geschikt zijn voor complexere systemen, zoals hoogfrequente Teflon-PCB's.
PCB doordringt nu bijna elk gebied van moderne technologie en zich ontwikkelende wetenschap. Microbiologie, micro-elektronica, nanowetenschap en technologie, lucht- en ruimtevaartindustrie, leger, luchtvaartelektronica, robotica, kunstmatige intelligentie en andere gebieden zijn allemaal gebaseerd op verschillende vormen van printplaten (PCB's).
Een printplaat (PCB) is een fysieke basis of platform waarop elektronische componenten kunnen worden gelast. Kopersporen verbinden deze componenten met elkaar en zorgen ervoor dat de print kan functioneren zoals deze is ontworpen.
De printplaat is de kern van het elektronische apparaat, het kan elke vorm en grootte hebben, afhankelijk van de toepassing van het elektronische apparaat. Het meest voorkomende substraat/substraatmateriaal voor PCB's is FR-4. Op FR-4 gebaseerde PCB's worden vaak aangetroffen in veel elektronische apparaten en de fabricage ervan is gebruikelijk. In vergelijking met meerlagige PCB's zijn enkelzijdige en dubbelzijdige PCB's gemakkelijker te vervaardigen.
FR-4 PCB is gemaakt van glasvezel en epoxyhars gecombineerd met gelamineerde koperen bekleding. Enkele van de belangrijkste voorbeelden van complexe meerlaagse (tot 12-laags) PCB's zijn grafische kaarten voor computers, moederborden, microprocessorkaarten, FPGA's, CPLD's, harde schijven, RF LNA, antenne-feeds voor satellietcommunicatie, schakelende voedingen, Android-telefoons en meer . Er zijn ook veel voorbeelden waar eenvoudige enkellaags en dubbellaags PCB's worden gebruikt, zoals CRT-televisies, analoge oscilloscopen, handrekenmachines, computermuizen, FM-radiocircuits.
Toepassing van PCB:
1. Medische apparatuur:
De huidige vooruitgang in de medische wetenschap is volledig te danken aan de snelle groei van de elektronica-industrie. De meeste medische apparaten zoals pH-meters, hartslagsensoren, temperatuurmetingen, ECG/EEG-machines, MRI-machines, röntgenfoto's, CT-scans, bloeddrukmachines, glucosemeters, couveuses, microbiologische apparaten en vele andere apparaten zijn afzonderlijk gebaseerd op elektronische printplaten. Deze PCB's zijn meestal compact en hebben een kleine vormfactor. Dichtheid betekent dat kleinere SMT-componenten in kleinere PCB-formaten worden geplaatst. Deze medische apparaten zijn kleiner, draagbaar, licht en eenvoudig te bedienen gemaakt.
2. Industriële apparatuur.
PCB's worden ook veel gebruikt in productie, fabrieken en op handen zijnde fabrieken. Deze industrieën hebben mechanische apparatuur met hoog vermogen die wordt aangedreven door circuits die op hoog vermogen werken en een hoge stroomsterkte vereisen. Hiervoor wordt een dikke laag koper op de print gedrukt, wat anders is dan bij de geavanceerde elektronische printplaten, waar de stroomsterkte van deze high-power printjes maar liefst 100 ampère is. Dit is vooral belangrijk bij booglassen, grote servomotoraandrijvingen, loodacculaders, de militaire industrie, katoenen weefgetouwen voor kleding en andere toepassingen.
3. Verlichting.
Als het om verlichting gaat, evolueert de wereld naar energie-efficiënte oplossingen. Deze halogeenlampen zijn nu nog maar zelden te vinden, maar nu zien we LED-verlichting rond en hoge intensiteit LED's. Deze kleine LED's geven licht met een hoge helderheid en zijn gemonteerd op PCB's op basis van aluminium substraat. Aluminium heeft de eigenschap warmte op te nemen en aan de lucht af te geven. Daarom worden deze aluminium PCB's vanwege het hoge vermogen vaak gebruikt in LED-lampcircuits voor LED-circuits met gemiddeld en hoog vermogen.
4. De auto- en ruimtevaartindustrie.
Een andere toepassing voor PCB's is de auto- en ruimtevaartindustrie. Een gemeenschappelijke factor hier is de galm die wordt gegenereerd door de beweging van een vliegtuig of een auto. Daarom wordt de PCB flexibel om aan deze krachtige trillingen te kunnen voldoen. Dus een PCB genaamd een Flex PCB wordt gebruikt. Flexibele PCB's zijn bestand tegen hoge trillingen en zijn licht van gewicht, wat het totale gewicht van het ruimtevaartuig kan verminderen. Deze flexibele PCB's kunnen ook in een smalle ruimte worden aangepast, wat een ander groot voordeel is. Deze flexibele PCB's dienen als connectoren, interfaces en kunnen worden gemonteerd in compacte ruimtes zoals achter panelen, onder dashboards, enz. Ook wordt een combinatie van stijve en flexibele PCB's gebruikt.
PCB-type:
Printplaten (PCB's) vallen in 8 hoofdcategorieën. Zij zijn
Enkelzijdige printplaat:
De componenten van de enkelzijdige print zijn slechts aan één kant gemonteerd, de andere kant wordt gebruikt voor koperdraad. Een dunne laag koperfolie wordt aangebracht op één zijde van het RF-4-substraat en vervolgens wordt een soldeermasker aangebracht om isolatie te verschaffen. Ten slotte wordt zeefdruk gebruikt om de markeringsinformatie van C1, R1 en andere componenten op de PCB te verstrekken. Deze enkellaagse PCB's zijn eenvoudig op grote schaal te ontwerpen en te vervaardigen, er is veel vraag naar en goedkoop in aanschaf. Zeer vaak gebruikt in huishoudelijke producten zoals sapcentrifuges/blenders, oplaadventilatoren, rekenmachines, kleine batterijladers, speelgoed, tv-afstandsbedieningen, enz.
Dubbele printplaat:
Dubbelzijdige PCB wordt aangebracht op de koperen laag PCB aan beide zijden van het bord. Boor gaten waarin THT-elementen met kabels zijn geïnstalleerd. Deze gaten verbinden het ene deel met het andere via koperen rails. Componentdraden gaan door het gat, de overtollige draden worden gesneden door een snijplotter en de draden worden aan het gat gelast. Dit gebeurt allemaal handmatig. U kunt ook SMT-componenten en THT-componenten hebben met 2 lagen PCB. Er zijn geen gaten nodig voor de SMT-componenten, maar de pads worden op de PCB gemaakt en de SMT-componenten worden op de PCB bevestigd door reflow-solderen. SMT-componenten nemen zeer weinig ruimte in beslag op de PCB, zodat ze meer vrije ruimte op het bord kunnen gebruiken om meer functies te bereiken. Dubbelzijdige PCB wordt gebruikt voor voeding, versterker, DC-motorstuurprogramma, instrumentcircuit, enz.
Meerlagige printplaat:
Multilayer PCB is gemaakt van meerlagige 2-layer PCB, ingeklemd tussen diëlektrische isolatielagen om ervoor te zorgen dat het bord en de componenten niet worden beschadigd door oververhitting. Meerlagige PCB's zijn verkrijgbaar in verschillende vormen en lagen, variërend van 4-laags tot 12-laags PCB's. Hoe meer lagen, hoe complexer het circuit, hoe complexer het ontwerp van de PCB-lay-out.
Meerlagige PCB's hebben meestal afzonderlijke aardingslagen, stroomlagen, hogesnelheidssignaallagen, overwegingen voor signaalintegriteit en thermisch beheer. Veel voorkomende toepassingen zijn militaire vereisten, lucht- en ruimtevaartelektronica, satellietcommunicatie, navigatie-elektronica, GPS-tracking, radar, digitale signaalverwerking en beeldverwerking.
Stijve PCB:
Alle hierboven besproken PCB-types behoren tot de categorie stijve PCB's. Stijve PCB's hebben vaste substraten zoals FR-4, Rogers, fenol- en epoxyharsen. Deze planken buigen en draaien niet, maar kunnen vele jaren tot 10 of 20 jaar in vorm blijven. Dit is de reden waarom veel elektronische apparaten een lange levensduur hebben vanwege de stijfheid, robuustheid en stijfheid van een stijve PCB. PCB's voor computers en laptops zijn stijf en veel thuis-tv's, lcd- en led-tv's zijn gemaakt van stijve PCB's. Alle bovenstaande enkelzijdige, dubbelzijdige en meerlagige PCB-toepassingen zijn ook van toepassing op stijve PCB's.
Een flexibele print of flexibele print is niet star, maar wel flexibel en gemakkelijk te buigen. Ze hebben elasticiteit, hoge hittebestendigheid en uitstekende elektrische eigenschappen. Het substraatmateriaal voor Flex PCB is afhankelijk van prestaties en kosten. Gebruikelijke substraatmaterialen voor Flex PCB zijn polyamide (PI) folie, polyester (PET) folie, PEN en PTFE.
De productiekosten van Flex PCB zijn niet alleen stijve PCB's. Ze kunnen worden gevouwen of om hoeken worden gewikkeld. Ze nemen minder ruimte in beslag dan hun starre tegenhangers. Ze zijn licht in gewicht maar hebben een zeer lage scheursterkte.
De combinatie van stijve en flexibele PCB's is belangrijk in veel toepassingen met beperkte ruimte en gewicht. In een camera zijn de circuits bijvoorbeeld complex, maar de combinatie van stijve en flexibele PCB's zal het aantal onderdelen verminderen en de PCB-grootte verkleinen. De bedrading van twee PCB's kan ook gecombineerd worden op één PCB. Veelvoorkomende toepassingen zijn digitale camera's, mobiele telefoons, auto's, laptops en apparaten met bewegende delen
Hoge snelheidsprint:
Hoge snelheid of hoogfrequente PCB's zijn PCB's die worden gebruikt voor toepassingen met signaalcommunicatie bij frequenties hoger dan 1GHz. In dit geval spelen problemen met de signaalintegriteit een rol. Het materiaal van het HF-PCB-substraat moet zorgvuldig worden geselecteerd om aan de ontwerpvereisten te voldoen.
Veelgebruikte materialen zijn polyfenyleen (PPO) en polytetrafluorethyleen. Het heeft een stabiele diëlektrische constante en een klein diëlektrisch verlies. Ze absorberen minder water, maar kosten meer.
Veel andere diëlektrische materialen hebben variabele diëlektrische constanten die impedantieveranderingen veroorzaken, wat resulteert in vervorming van harmonische en digitale signalen en verlies van signaalintegriteit
Op aluminium gebaseerd PCBS-substraatmateriaal heeft de kenmerken van effectieve warmteafvoer. Vanwege de lage thermische weerstand is PCB-koeling op basis van aluminium efficiënter dan zijn tegenhanger op koperbasis. Het straalt warmte uit in de lucht en in het hot junction-gebied van de printplaat.
Veel LED-lampcircuits, LED's met hoge helderheid zijn gemaakt van PCB's met een aluminium achterkant.
Aluminium is een overvloedig metaal en is goedkoop om te ontginnen, dus de PCB-kosten zijn laag. Aluminium is recyclebaar en niet giftig, waardoor het milieuvriendelijk is. Aluminium is robuust en duurzaam, waardoor schade tijdens productie, transport en montage wordt verminderd
Al deze kenmerken maken op aluminium gebaseerde PCB's gunstig voor toepassingen met hoge stroomsterkte, zoals motorcontrollers, heavy-duty batterijladers en LED-verlichting met hoge helderheid.
Conclusie:
In de afgelopen jaren zijn PCB's geëvolueerd van eenvoudige enkellaagse versies die geschikt zijn voor complexere systemen, zoals hoogfrequente Teflon-PCB's.
PCB doordringt nu bijna elk gebied van moderne technologie en zich ontwikkelende wetenschap. Microbiologie, micro-elektronica, nanowetenschap en technologie, lucht- en ruimtevaartindustrie, leger, luchtvaartelektronica, robotica, kunstmatige intelligentie en andere gebieden zijn allemaal gebaseerd op verschillende vormen van printplaten (PCB's).
