Печатная плата:
Печатная плата (PCB) - это физическая основа или платформа, на которую можно приварить электронные компоненты. Медные дорожки соединяют эти компоненты друг с другом и позволяют печатной плате функционировать так, как она задумана.

Печатная плата является ядром электронного устройства, она может быть любой формы и размера, в зависимости от области применения электронного устройства. Наиболее распространенным материалом подложки / подложки для печатных плат является FR-4. Печатные платы на основе FR-4 обычно встречаются во многих электронных устройствах, и их производство является обычным. По сравнению с многослойными печатными платами односторонние и двусторонние печатные платы легче производить.

Печатная плата FR-4 изготовлена ​​из стекловолокна и эпоксидной смолы в сочетании с ламинированной медной оболочкой. Одними из ярких примеров сложных многослойных (до 12 слоев) печатных плат являются компьютерные видеокарты, материнские платы, микропроцессорные платы, FPGA, CPLD, жесткие диски, RF LNA, каналы спутниковой связи, импульсные источники питания, телефоны Android и многое другое. . Существует также множество примеров использования простых однослойных и двухслойных печатных плат, таких как телевизоры с электронно-лучевой трубкой, аналоговые осциллографы, портативные калькуляторы, компьютерные мыши, схемы FM-радио.

Применение печатной платы:
1. Медицинское оборудование:
Сегодняшние достижения медицинской науки полностью связаны с быстрым ростом электронной промышленности. Большинство медицинских устройств, таких как pH-метры, датчики сердцебиения, измерения температуры, аппараты ЭКГ / ЭЭГ, аппараты МРТ, рентгеновские снимки, компьютерная томография, аппараты артериального давления, приборы для измерения уровня глюкозы, инкубаторы, микробиологические устройства и многие другие устройства, отдельно основываются на электронные печатные платы. Эти печатные платы обычно компактны и имеют небольшой коэффициент формы. Плотность означает, что меньшие компоненты SMT размещаются на печатной плате меньшего размера. Эти медицинские устройства сделаны меньше по размеру, портативны, легки и просты в эксплуатации.

2. Промышленное оборудование.
Печатные платы также широко используются на производстве, на фабриках и будущих заводах. В этих отраслях промышленности имеется мощное механическое оборудование, приводимое в действие цепями, работающими на большой мощности и требующими большого тока. Для этого поверх печатной платы прижимается толстый слой меди, который отличается от сложных электронных печатных плат, где ток этих мощных печатных плат достигает 100 ампер. Это особенно важно при дуговой сварке, больших приводах серводвигателей, зарядных устройствах свинцово-кислотных аккумуляторов, военной промышленности, хлопковых ткацких станках и других областях применения.

3. Освещение.
Когда дело доходит до освещения, мир движется к энергоэффективным решениям. Эти галогенные лампы сейчас редко можно найти, но теперь мы видим вокруг светодиодные фонари и светодиоды высокой интенсивности. Эти небольшие светодиоды обеспечивают свет высокой яркости и монтируются на печатной плате на алюминиевой подложке. Алюминий имеет свойство поглощать тепло и рассеивать его в воздухе. Поэтому из-за высокой мощности эти алюминиевые печатные платы обычно используются в цепях светодиодных ламп для цепей светодиодов средней и высокой мощности.

4. Автомобильная и авиакосмическая промышленность.
Еще одно применение печатных плат - автомобильная и авиакосмическая промышленность. Общим фактором здесь является реверберация, создаваемая движением самолета или автомобиля. Следовательно, чтобы выдерживать эти сильные вибрации, печатная плата становится гибкой. Таким образом, используется печатная плата, называемая Flex PCB. Гибкие печатные платы выдерживают высокие вибрации и имеют небольшой вес, что позволяет снизить общий вес космического корабля. Эти гибкие печатные платы также можно отрегулировать в узком пространстве, что является еще одним большим преимуществом. Эти гибкие печатные платы служат в качестве разъемов, интерфейсов и могут быть собраны в компактных пространствах, например, за панелями, под приборными панелями и т. Д. Также используется комбинация жестких и гибких печатных плат.
Тип печатной платы:

Печатные платы (PCB) делятся на 8 основных категорий. Они есть

Односторонняя печатная плата:
Компоненты односторонней печатной платы монтируются только с одной стороны, а другая сторона используется для медного провода. На одну сторону подложки RF-4 наносится тонкий слой медной фольги, а затем наносится паяльная маска для обеспечения изоляции. Наконец, трафаретная печать используется для предоставления информации о маркировке C1, R1 и других компонентов на печатной плате. Эти однослойные печатные платы легко проектировать и производить в больших масштабах, они пользуются большим спросом и дешевы для покупки. Очень часто используется в бытовых товарах, таких как соковыжималки / блендеры, вентиляторы для зарядки, калькуляторы, небольшие зарядные устройства, игрушки, пульты дистанционного управления от телевизора и т. Д.

Двойная печатная плата:
Двусторонняя печатная плата наносится на печатную плату с медным слоем с обеих сторон платы. Просверлить отверстия, в которые устанавливаются элементы THT с выводами. Эти отверстия соединяют одну часть с другой через медные шины. Выводы компонентов проходят через отверстие, лишние выводы срезаются резаком, а выводы привариваются к отверстию. Все это делается вручную. Вы также можете иметь компоненты SMT и компоненты THT с 2 слоями печатной платы. Для компонентов SMT отверстия не требуются, но контактные площадки сделаны на печатной плате, а компоненты SMT прикреплены к печатной плате пайкой оплавлением. Компоненты SMT занимают очень мало места на печатной плате, поэтому они могут использовать больше свободного места на плате для выполнения большего количества функций. Двусторонняя печатная плата используется для источника питания, усилителя, драйвера двигателя постоянного тока, цепи прибора и т. Д.

Многослойная печатная плата:
Многослойная печатная плата изготовлена ​​из многослойной двухслойной печатной платы, зажатой между слоями диэлектрической изоляции, чтобы гарантировать, что плата и компоненты не будут повреждены из-за перегрева. Многослойные печатные платы доступны в различных формах и слоях, от 4-слойных до 12-слойных. Чем больше слоев, тем сложнее схема, тем сложнее макет печатной платы.
Многослойные печатные платы обычно имеют отдельные слои заземления, слои питания, слои высокоскоростного сигнала, соображения целостности сигнала и управление температурным режимом. Распространенными приложениями являются военные требования, аэрокосмическая и аэрокосмическая электроника, спутниковая связь, навигационная электроника, GPS-слежение, радар, цифровая обработка сигналов и обработка изображений.

Жесткая печатная плата:
Все типы печатных плат, описанные выше, относятся к категории жестких печатных плат. Жесткие печатные платы имеют твердые подложки, такие как FR-4, Rogers, фенольные и эпоксидные смолы. Эти доски не гнутся и не скручиваются, но могут оставаться в форме от 10 до 20 лет. Вот почему многие электронные устройства имеют долгий срок службы из-за жесткости, прочности и жесткости жесткой печатной платы. Печатные платы для компьютеров и ноутбуков жесткие, и многие домашние телевизоры, ЖК-телевизоры и LED-телевизоры сделаны из жестких печатных плат. Все вышеперечисленные односторонние, двусторонние и многослойные печатные платы также применимы к жестким печатным платам.

Гибкая печатная плата или гибкая печатная плата не жесткие, но гибкие и легко сгибаются. Они обладают эластичностью, высокой термостойкостью и прекрасными электрическими свойствами. Материал подложки для Flex PCB зависит от производительности и стоимости. Обычными материалами подложки для Flex PCB являются полиамидная (PI) пленка, полиэфирная (PET) пленка, PEN и PTFE.
Стоимость изготовления Flex PCB - это не просто жесткая печатная плата. Их можно складывать или заворачивать по углам. Они занимают меньше места, чем их жесткие аналоги. Они легкие по весу, но имеют очень низкую прочность на разрыв.

Комбинация жестких и гибких печатных плат важна во многих приложениях с ограниченным пространством и весом. Например, в камере схемы сложные, но сочетание жестких и гибких печатных плат уменьшит количество деталей и уменьшит размер печатной платы. Подключение двух печатных плат также может быть объединено на одной печатной плате. Распространенными приложениями являются цифровые камеры, мобильные телефоны, автомобили, ноутбуки и устройства с движущимися частями.

Высокоскоростная печатная плата:
Высокоскоростные или высокочастотные печатные платы - это печатные платы, используемые для приложений, связанных с передачей сигналов на частотах выше 1 ГГц. В этом случае возникают проблемы с целостностью сигнала. Материал подложки высокочастотной печатной платы должен быть тщательно выбран в соответствии с требованиями дизайна.
Обычно используемые материалы - полифенилен (PPO) и политетрафторэтилен. Он имеет стабильную диэлектрическую проницаемость и небольшие диэлектрические потери. Они поглощают меньше воды, но стоят дороже.
Многие другие диэлектрические материалы имеют переменную диэлектрическую проницаемость, которая вызывает изменения импеданса, что приводит к искажению гармонических и цифровых сигналов и потере целостности сигнала.

Материал подложки PCBS на основе алюминия обладает характеристиками эффективного рассеивания тепла. Из-за низкого теплового сопротивления охлаждение печатной платы на основе алюминия более эффективно, чем его аналог на основе меди. Он излучает тепло в воздухе и в зоне горячего спая печатной платы.

Многие схемы светодиодных ламп, светодиоды высокой яркости изготовлены из печатной платы с алюминиевой подложкой.

Алюминий - металл в изобилии, и его дешево добывать, поэтому затраты на печатные платы невысоки. Алюминий пригоден для вторичной переработки и не токсичен, что делает его экологически чистым. Алюминий прочен и долговечен, что снижает вероятность повреждения при производстве, транспортировке и сборке.
Все эти особенности делают печатные платы на основе алюминия полезными для сильноточных приложений, таких как контроллеры двигателей, сверхмощные зарядные устройства и светодиодные фонари высокой яркости.

Заключение:
В последние годы печатные платы превратились из простых однослойных версий, подходящих для более сложных систем, таких как высокочастотные тефлоновые печатные платы.
В настоящее время печатные платы проникают практически во все области современных технологий и развивающейся науки. Микробиология, микроэлектроника, нанонаука и технологии, аэрокосмическая промышленность, военная промышленность, авионика, робототехника, искусственный интеллект и другие области - все они основаны на различных формах строительных блоков печатных плат (PCB).