Čo je doska plošných spojov?
Doska s plošnými spojmi (PCB) je elektronická zostava, ktorá používa medené vodiče na vytváranie elektrických spojení medzi komponentmi a poskytuje im mechanickú podporu. DPS sú vyrobené z nevodivého materiálu s vytlačenými alebo vyleptanými vodivými čiarami. Elektronické súčiastky sa potom namontujú na dosku a stopy spájajú súčiastky, aby vytvorili pracovný obvod.
Prečo si vybrať nás
Profesionálny tím
Poskytovateľ bezpečnostných služieb, ktorému zákazníci dôverujú, slúži zákazníkom v mnohých odvetviach, ako sú vláda a podniky, financie, lekárska starostlivosť, internet, elektronický obchod atď.
Technická podpora
Náš tím odborníkov je k dispozícii, aby vám pomohol s riešením problémov, odpovedal na technické otázky a poskytol rady.
Spoľahlivé zásobovanie
Ponúkame vertikálne integrovaný model dodávateľského reťazca, aby sme zabezpečili spoľahlivé dlhodobé dodávky a úplnú sledovateľnosť.
Zákaznícky servis
Uprednostňujeme otvorenú komunikáciu, aby sme riešili špecifické požiadavky našich klientov a dodávali personalizované riešenia.
Dosky plošných spojov sa vyrábajú izoláciou povrchovej vodivej vrstvy z medenej fólie cez základný izolačný materiál dosky, čo umožňuje prúdenie prúdu cez rôzne komponenty pozdĺž vopred navrhnutej trasy, čím sa v konečnom dôsledku dosahujú funkcie, ako je výroba energie, zosilnenie, útlm, modulácia, demodulácia a kódovanie.
Pochopenie fungovania dosky plošných spojov by malo začať jej zložením. Celá doska PCBA sa skladá z holých dosiek a komponentov, ako sú mikročipy, odpory, kondenzátory a konektory. Výrobcovia pripevňujú súčiastky na dosku plošných spojov spájkovaním alebo inými technikami. Vezmime si napríklad jednostrannú PCB, dosku, ktorá má elektronické súčiastky a vodiče len na jednej strane dosky. Zvyčajne súčiastky montujeme na nevodivú dosku technológiou montáže SMT alebo technológiou montáže PCBA DIP a spájame ich malými dráhami nazývanými stopy. Trasy umožňujú fungovanie elektrických komponentov na celej doske tým, že ich napájajú. Nie všetky hardvérové zariadenia sú priamo namontované na doske plošných spojov, komponenty, ako sú monitory a kamery, sú k doske plošných spojov pripojené pomocou zodpovedajúcich konektorov a plochých káblov.
Princíp fungovania obojstranných a viacvrstvových dosiek plošných spojov je zaviesť procesný plyn (Ar, N2, O2, atď.) do vysokovákuového spojenia a tento plyn sa ionizuje na plazmu. Pôsobením elektrického poľa sa tieto plazmy pohybujú smerom k vysokému potenciálu a nízkemu potenciálu. Atómové skupiny pohybujúce sa smerom k nízkemu potenciálu bombardujú cieľ (meď), takže atómy medi sú z medi odstránené a nakoniec pokryté substrátom (FRP), to znamená laminátom pokrytým meďou. Ide o tradičnú fyzikálnu metódu, ktorá má výhody bez znečistenia a vyspelej technológie. Nevýhodou je pomalá účinnosť a dlhý cyklus. Ak chcete rýchlo realizovať proces výroby DPS, môžete vopred položiť leptaný vzor a potom vytvoriť DPS vyššie uvedeným spôsobom a vnútorný otvor na pripojenie môže byť tiež pokovovaný kovovou meďou, aby bola pokovená.
Výhody dosiek plošných spojov
Kompaktné riešenie
Doska s plošnými spojmi môže obsahovať množstvo častí a prvkov. Pretože využívajú skôr medené dráhy než skutočné drôty, umožňujú rovnaké typy výsledkov bez použitia drôtov s prúdom. Dosky sú menšie a nie sú také objemné. To je jeden z dôvodov, prečo je toľko rôznych typov elektronických zariadení menších ako v minulosti. PCB pomohli posunúť technológiu dopredu mnohými rôznymi spôsobmi. Teraz je možné mať veľmi komplikované obvody vo veľmi malých baleniach.
Úspora času a energie
Jednou z najlepších výhod používania dosiek plošných spojov je množstvo času, ktoré možno ušetriť. Pripojenie komponentov tradične zaberie veľa času, zatiaľ čo zostavenie dosky plošných spojov po dokončení návrhu zaberie oveľa menej času. Fáza návrhu je často to, čo pri doskách plošných spojov zaberie najviac času, ale aj to sa dá skrátiť použitím správneho typu softvéru na jeho vytvorenie. AdvancedPCB v skutočnosti poskytuje zákazníkom bezplatný softvér s názvom PCB Artist. Je ľahké a intuitívne sa používa a poskytuje relatívne jednoduchý spôsob, ako navrhnúť a otestovať dosku s plošnými spojmi pred prechodom na zvyšok procesu.
Žiadne uvoľnené spojenia
Spoje na doske s plošnými spojmi sú vytvorené cez kopírovacie stopy a pokiaľ boli správne vyrobené, nebudete musieť riešiť skraty alebo uvoľnené spojenia. Porovnajte to s inými metódami pomocou skutočných drôtov, ktoré by sa mohli uvoľniť pri pohybe dosky. V niektorých prípadoch môže mať problém s pripojením samotný vodič. To všetko môže byť ťažké vystopovať a nájsť zdroj skutočného problému. S doskami plošných spojov tieto typy problémov neexistujú. Ak sa vyskytnú problémy s doskou, zvyčajne sa dá ľahko diagnostikovať a opraviť.
Spoľahlivá možnosť
Nie je náhodou, že toľko spoločností a jednotlivcov dnes používa dosky s plošnými spojmi. Sú spoľahlivým riešením, ktoré môže fungovať pre širokú škálu použití a veľkých aj malých produktov. Ak sú správne vyrobené, môžu vydržať dlho, čo ľuďom dodá väčšiu dôveru v elektroniku, ktorú používajú. To platí bez ohľadu na to, či toto zariadenie môže byť telefón, počítač alebo vojenské vybavenie, ktoré sa používa v menej než zhovievavom prostredí.
Nízke náklady
Samozrejme, pokiaľ ide o vytváranie a výrobu rôznych druhov elektrického tovaru, náklady sú veľmi dôležité. Našťastie, akonáhle je doska s plošnými spojmi navrhnutá a otestovaná, aby sa zabezpečilo jej správne fungovanie, masová výroba je veľmi cenovo dostupná. Vo väčšine prípadov sa používa menej komponentov, čo pomáha znížiť náklady na dostupnú úroveň pre väčšinu spoločností.
Typy dosiek plošných spojov
Vo všeobecnosti možno dosky rozdeliť do troch kategórií: pevné, ohybné alebo s kovovým jadrom.
Pevné dosky sú často prevažnou väčšinou dosiek, s ktorými sa dizajnér stretne, pričom rozloženie dosky je obsiahnuté v pevnom substráte vytvorenom procesom laminácie pri vysokej teplote a tlaku. Bežným materiálom pre tieto dosky je FR-4, ale v závislosti od konkrétnych potrieb dizajnu je možné tento materiál upraviť, aby sa zdôraznili alebo inak zlepšili určité vlastnosti dosky.
Flexibilné dosky sú zložené z menej tuhého materiálu, ktorý umožňuje oveľa väčší priehyb. Materiál na dotyk pripomína rolku fólie a hrúbka dosky je zvyčajne oveľa menšia ako pri štandardnej pevnej doske. Aj keď už vidia veľké využitie, existuje nádej, že flexibilné dosky predstavia ďalší krok nositeľnej technológie a odstránia súčasné rovinné obmedzenia, ktoré sú vlastné zariadeniam s pevnými doskami.
PCB s kovovým jadrom je niečo ako odnož pevných dizajnov dosiek so zvýšenou schopnosťou rozptyľovať teplo po celej doske, aby sa chránili citlivé obvody. Tento štýl môže byť možnosťou pre dizajny s vysokým prúdom, aby sa zabránilo tepelnému opotrebovaniu a poruchám.
Kdekoľvek existuje riadený elektromagnetizmus, dosky plošných spojov tvoria infraštruktúru na jeho udržiavanie. Dosky s plošnými spojmi samozrejme nevznikajú len tak z ničoty – ich dizajn a výroba sú samy osebe obrovským inžinierskym počinom.
Proces návrhu dosky plošných spojov
Pred vytvorením dosky s plošnými spojmi je potrebné ju navrhnúť. To sa dosiahne pomocou nástrojov CAD na návrh dosiek plošných spojov. Návrh PCB je rozdelený do dvoch hlavných kategórií: schematické zachytenie na vytvorenie konektivity obvodov v diagrame a potom rozloženie PCB na návrh skutočnej fyzickej dosky plošných spojov.
Vyvíjajte časti CAD knižnice
Prvým krokom je vývoj knižničných CAD dielov potrebných pre návrh. To bude zahŕňať schematické symboly, simulačné modely, stopy pre rozloženie PCB a krokové modely pre zobrazenie 3D dosky s plošnými spojmi. Keď sú knižnice pripravené, ďalším krokom je vytvorenie logickej reprezentácie obvodov na schéme. Nástroje CAD sa používajú na umiestnenie symbolov na schematický hárok a ich následné pripojenie do obvodu.
Súčasne sa spustí simulácia obvodu, aby sa overilo, že návrh bude elektricky fungovať tak, ako má. Po dokončení týchto úloh schematické nástroje odošlú svoje údaje o pripojení do nástrojov na usporiadanie.
Rozloženie
Na strane rozloženia návrhu dosky plošných spojov sa schematická konektivita prijíma a spracováva ako siete, ktoré spájajú dva alebo viac kolíkov komponentov. S obrysom zamýšľaného tvaru dosky na obrazovke dizajnér rozloženia umiestni stopy komponentov na správne miesta. Keď sú tieto komponenty optimálne usporiadané, ďalším krokom je pripojenie sietí k kolíkom nakreslením stôp a rovín medzi kolíky. Nástroje CAD budú mať v sebe zabudované pravidlá návrhu, ktoré zabránia tomu, aby sa stopy jednej siete dotýkali inej siete, ako aj riadia mnohé ďalšie šírky a priestory potrebné na kompletný návrh. Po dokončení smerovania sa opäť použijú konštrukčné nástroje na vytvorenie výrobných výkresov a výstupných súborov, ktoré výrobca použije na zostavenie dosky.
Návrh a výroba dosky plošných spojov je proces krok za krokom: vytvorenie schémy a simulácia, nastavenie mriežok návrhu PCB a DRC, umiestnenie komponentov, smerovanie PCB, napájacie roviny a nakoniec zostavenie kusovníka a zostavenie dosky.
Štruktúra a aplikácie dosky plošných spojov
Mnohé z dôležitých výkonnostných charakteristík DPS sú definované v usporiadaní alebo usporiadaní vrstiev v DPS. Navrstvenie vrstiev je vytvorené so striedajúcimi sa vrstvami vodivého a izolačného materiálu a so striedajúcimi sa vrstvami jadra a predimpregnovaného laminátu (dva typy dielektrík používaných pri vrstvení). Dielektrické a mechanické vlastnosti jadra a predimpregnovaného laminátu určia spoľahlivosť a integritu signálu/výkonu v dizajne a mali by byť starostlivo vybrané pri navrhovaní pre aplikácie s vysokou spoľahlivosťou. Napríklad vojenské a medicínske aplikácie potrebujú vysoko spoľahlivé návrhy, ktoré môžu byť nasadené v drsnom prostredí, a PCB pre telekomunikačný systém môže vyžadovať nízkostratový PTFE laminát v malom balení.
Príklad zostavy PCB je uvedený nižšie. V tomto príklade zostava implementuje 4-vrstvovú štruktúru s dvoma vrstvami vnútornej roviny (L02_GND pre zem a L03_PWR pre napájanie). Tento typ stohovania je vhodný pre zariadenia internetu vecí, ľahké vstavané systémy a mnoho ďalších návrhov, ktoré používajú vysokorýchlostné protokoly. Usporiadanie vnútornej roviny pomáha zabezpečiť integritu napájania a zároveň poskytuje určité tienenie proti externému EMI. Vrstvy vnútornej roviny tiež poskytujú konzistentnú referenciu pre signály s riadenou impedanciou. Tento typ stohovania je typický pre mnohé návrhy a často je východiskovým bodom pre mnohé moderné dosky plošných spojov.
Bežné komponenty dosiek plošných spojov
Dosky s plošnými spojmi sú vyrobené z rôznych materiálov PCB a elektrických komponentov. Bežné komponenty PCB zahŕňajú:
Rezistory
Rezistory prenášajú elektrický prúd, aby vytvorili napätie a rozptýlili elektrickú energiu ako teplo. Prichádzajú v rôznych materiáloch.
Kondenzátory
Úlohou kondenzátora je udržať elektrický náboj v doske a potom ho uvoľniť, keď je inde v obvode potrebné viac energie. Kondenzátory zvyčajne fungujú tak, že zbierajú opačné náboje na dvoch vodivých vrstvách, ktoré sú oddelené izolačným materiálom.
Induktory
Sú podobné kondenzátorom v tom, že uchovávajú energiu. Často sa však používajú na blokovanie signálov v rámci PCB, ako je rušenie z iného elektronického zariadenia.
Tranzistory
Tranzistor je zosilňovač. Používa sa na prepínanie alebo ovládanie elektronických signálov na doske. Existuje niekoľko rôznych verzií tranzistorov, ale najbežnejší je bipolárny tranzistor.
Transformátory
Používajú sa na prenos elektrickej energie z jedného okruhu do druhého prostredníctvom zvýšenia alebo zníženia napätia.
Diódy
Dióda umožňuje prúdenie elektrického prúdu v jednom smere, ale nie v druhom. V dôsledku toho sa diódy používajú na zabránenie toku elektrického prúdu v nesprávnom smere a poškodeniu dosky a zariadenia. Najpopulárnejšou formou diódy je LED (čo znamená svetlo emitujúca dióda).
Senzory
Tieto zariadenia sa používajú na detekciu zmien podmienok prostredia a generovanie elektrického signálu, ktorý zodpovedá zmene. Tento signál je potom odoslaný do iných komponentov na doske plošných spojov. Senzory premieňajú fyzický prvok, ako je pohyb svetla, kvalita vzduchu alebo zvuk, na elektrickú energiu.
Spoločné vrstvy DPS
Každý typ DPS obsahuje iný počet vrstiev, ktoré prispievajú k jeho funkčnosti. Avšak bez ohľadu na to, aký typ PCB si vyberiete, každá doska obsahuje rovnaký základ. To znamená, že všetky PCB obsahujú nasledujúce štyri vrstvy:
Vrstva substrátu
Ten je zvyčajne vyrobený zo sklolaminátu, ktorý doske dodáva jej tuhosť. Podkladové vrstvy môžu byť tiež vyrobené z epoxidov, ale tieto nemajú trvanlivosť, ktorú poskytuje sklolaminát.
Medená vrstva
Ako by ste očakávali z názvu, medená vrstva PCB je vyrobená z tenkej vrstvy medenej fólie, ktorá je laminovaná na dosku pomocou tepla.
Keď hovoríme o rôznych „vrstvách“ PCB, hovoríme o tom, z koľkých medených vrstiev pozostávajú. Napríklad jednostranná doska plošných spojov bude mať iba jednu vrstvu vodivého materiálu na jednej strane dosky. V tomto scenári sa druhá strana dosky používa na začlenenie rôznych elektronických komponentov. Medzitým obojstranná doska plošných spojov namontuje vodivú meď a komponenty na obe strany dosky.
Hrúbka medenej vrstvy bude určená množstvom energie, ktorú musí DPS vydržať. PCB, ktoré potrebujú zvládnuť vyššiu úroveň výkonu, budú mať hrubšiu úroveň medi.
Vrstva spájkovacej masky
Vrstva spájkovacej masky je umiestnená na vrchu medi a dodáva väčšine DPS ich zelenú farbu. Táto vrstva izoluje meď a zaisťuje, že sa nedostane do kontaktu s inými prvkami.
Vrstva sieťotlače
Vrstva sieťotlače sa primárne pridáva v prospech ľudí. Zahŕňa pridávanie písmen, čísel a symbolov na dosku, aby používatelia ľahšie pochopili funkčnosť rôznych kolíkov a LED diód.
Naša továreň
Sihui Fuji Electronics Technology Co., Ltd. Spoločnosť bola založená v roku 2009 a už 14 rokov sa zameriava na dlhodobú a spoľahlivú výrobu dosiek plošných spojov. S výrobnou silou allegro proofingu, hromadnou výrobou, viacerými názvami produktov, rôznymi šaržami a krátkymi dodacími lehotami poskytuje komplexné služby na jednom mieste, aby uspokojila potreby zákazníkov v čo najväčšej miere. Je to čínsky výrobca dosiek s elektronickými obvodmi s bohatými skúsenosťami v oblasti riadenia kvality japonských spoločností. Podnikanie.
FAQ
Ako jeden z popredných výrobcov a dodávateľov dosiek plošných spojov v Číne vás srdečne vítame, aby ste si tu kúpili alebo veľkoobchodne kúpili plošné dosky plošných spojov na predaj z našej továrne. Všetky prispôsobené produkty majú vysokú kvalitu a konkurencieschopnú cenu. Kontaktujte nás pre cenovú ponuku a bezplatnú vzorku.
Doska s modrou farbou PCB, zdravotníctvo, Substrát LED