Que é a placa de circuíto impreso (PCB) | Todo o que necesitas saber

"O PCB, tamén coñecido como placa de circuíto impreso, está formado por diferentes follas dun material non condutor, úsase para soportar e conectar fisicamente os compoñentes enchufados montados na superficie. Pero, cales son as funcións dunha placa PCB? Lea o seguinte contido para obter máis información útil. ---- FMUSER "

¿Está a buscar respostas ás seguintes preguntas:

Que fai unha placa de circuíto impreso?
Como se chama un circuíto impreso?
De que está feita unha placa de circuíto impreso?
Canto custa unha placa de circuíto impreso?
¿Son tóxicos os circuítos impresos?
Por que se chama placa de circuíto impreso?
Podes tirar placas de circuíto?
Cales son as partes dunha placa de circuíto?
Canto custa substituír unha placa de circuíto?
Como identifica unha placa de circuíto?
Como funciona unha placa de circuíto?

Ou quizais non estea tan seguro de se sabe as respostas a estas preguntas, pero non se preocupe an experto en enxeñaría electrónica e RF, FMUSER presentará todo o que precisa saber sobre a placa PCB.

Compartir é coidar!

contido

1) Que é un circuíto impreso?
2) Por que se chama placa de circuíto impreso?
3) Diferentes tipos de PCB (placas de circuíto impreso) 
4) Industria de placas de circuítos impresos en 2021
5) De que está feito un circuíto impreso?
6) Os PCB máis populares deseñaron material fabricado
7) Compoñentes da placa de circuíto impreso e como funcionan
8) Función da placa de circuíto impreso: por que necesitamos PCB?
9) Principio de montaxe de PCB: orificio pasante vs montado en superficie

Que é un circuíto impreso?

Información básica de Tarxeta PCB

Alcume: PCB é coñecido como placa de cableado impreso (PWB) ou placa de cableado gravada (EWB), tamén pode chamar a placa PCB como Xunta de Circuíto, PC Boardou PCB 

Definición: En xeral, unha placa de circuíto impreso refírese a táboa fina ou unha lámina illante plana feita de diferentes follas dun material non condutor como fibra de vidro, composto epoxi ou outro material laminado, que é a base do taboleiro acostumada fisicamente apoiar e conectar o compoñentes enchufados montados en superficie como transistores, resistencias e circuítos integrados na maioría dos aparellos electrónicos. Se consideras unha placa PCB como unha bandexa, os "alimentos" da "bandexa" serán o circuíto electrónico e outros compoñentes unidos a ela. O PCB está relacionado con moitas terminoloxías profesionais. Podes atopar máis información sobre a terminoloxía PCB dende o golpe páxina!

Ler tamén: Glosario de terminoloxía do PCB (para principiantes) | Deseño de PCB

Un PCB poboado con compoñentes electrónicos chámase a montaxe de circuítos impresos (PCA), montaxe de placa de circuíto impreso or Montaxe PCB (PCBA), placas de cableado impresas (PWB) ou "tarxetas de cableado impresas" (PWC), pero a placa de circuíto impreso con PCB (PCB) segue sendo o nome máis común.

A placa principal dun ordenador chámase "placa de sistema" ou "placa base".

* Que é un circuíto impreso?

Segundo Wikipedia, unha placa de circuíto impreso refírese a:
"Unha placa de circuíto impreso soporta e conecta de forma mecánica compoñentes eléctricos ou electrónicos mediante pistas condutivas, almofadas e outras características gravadas nunha ou máis capas de follas de cobre laminadas sobre e / ou entre capas de follas dun substrato non condutor."

A maioría dos PCB son planos e ríxidos, pero os substratos flexibles poden permitir que as táboas se axusten a espazos complicados.

Unha cousa interesante é que, aínda que as placas de circuíto máis comúns están feitas de composto de plástico ou fibra de vidro e resina e utilizan trazos de cobre, pódese empregar unha gran variedade doutros materiais. 

NOTA: PCB tamén pode significar "Bloque de control de procesos, "unha estrutura de datos nun núcleo do sistema que almacena información sobre un proceso. Para que poida executarse un proceso, o sistema operativo primeiro debe rexistrar información sobre o proceso no PCB.

Ler tamén: Proceso de fabricación de PCB | 16 pasos para facer unha placa PCB

A estrutura dunha placa PCB

Unha placa de circuíto impreso está composta por diferentes capas e materiais, que xuntos realizan diferentes accións co fin de aportar máis sofisticación aos circuítos modernos. Neste artigo, discutiremos en detalle todos os diferentes materiais e elementos de composición da placa de circuíto impreso.

Unha placa de circuíto impreso como o exemplo da imaxe só ten unha capa condutora. Un PCB dunha capa é moi restritivo; a realización do circuíto non fará un uso eficiente das áreas dispoñibles e o deseñador pode ter dificultades para crear as interconexións necesarias.

* A composición dunha placa PCB

O material base ou substrato da placa de circuíto impreso onde están soportados todos os compoñentes e equipos da placa de circuíto impreso adoita ser de fibra de vidro. Se se teñen en conta os datos da fabricación de PCB, o material máis popular para a fibra de vidro é o FR4. O núcleo sólido FR4 proporciona á placa de circuíto impreso a súa resistencia, soporte, rixidez e grosor. Dado que hai diferentes tipos de placas de circuíto impreso como PCB normais, PCB flexibles, etc., están construídos usando plástico flexible de alta temperatura.

Incorporar capas condutivas adicionais fai que o PCB sexa máis compacto e máis doado de deseñar. Unha tarxeta de dúas capas é unha mellora importante da tarxeta dunha soa capa e a maioría das aplicacións se benefician de ter polo menos catro capas. Un taboleiro de catro capas está composto pola capa superior, a capa inferior e dúas capas internas. ("Top" e "bottom" poden non parecer unha terminoloxía científica típica, pero non obstante son as denominacións oficiais no mundo do deseño e fabricación de PCB.)

Ler tamén: Deseño de PCB | Diagrama de fluxo do proceso de fabricación de PCB, PPT e PDF

Por que se chama placa de circuíto impreso?

Primeiro Consello de PCB

A invención da placa de circuíto impreso atribúese a Paul Eisler, un inventor austríaco. Paul Eisler desenvolveu por primeira vez a placa de circuíto impreso cando traballaba nun aparello de radio en 1936, pero as placas de circuíto non viron o uso masivo ata despois dos anos cincuenta. A partir de entón, a popularidade dos PCB comezou a medrar rapidamente.

As placas de circuítos impresos evolucionaron a partir de sistemas de conexión eléctrica que se desenvolveron na década de 1850, aínda que o desenvolvemento que conduciu á invención da placa de circuíto pode rastrexarse ​​ata a década de 1890. As tiras ou varillas metálicas empregáronse orixinalmente para conectar compoñentes eléctricos grandes montados sobre bases de madeira. 

*Tiras metálicas empregadas en conexión de compoñentes

Co tempo as tiras metálicas substituíronse por fíos conectados a bornes de parafuso e as bases de madeira substituíronse por chasis metálicos. Pero eran necesarios deseños máis pequenos e compactos debido ao aumento das necesidades operativas dos produtos que utilizaban placas de circuíto.

En 1925, Charles Ducas dos Estados Unidos presentou unha solicitude de patente para un método de creación dunha ruta eléctrica directamente sobre unha superficie illada mediante a impresión a través dunha plantilla con tintas eléctricamente conductoras. Este método deu a luz o nome de "cableado impreso" ou "circuíto impreso".

* Patentes de placas de circuítos impresos e Charles Ducas co primeiro aparello de radio mediante chasis de circuíto impreso e bobina aérea. 

Pero a invención da placa de circuíto impreso está acreditada por Paul Eisler, un inventor austríaco. Paul Eisler desenvolveu por primeira vez a placa de circuíto impreso cando traballaba nun aparello de radio en 1936, pero as placas de circuíto non viron o uso masivo ata despois dos anos cincuenta. A partir de entón, a popularidade dos PCB comezou a medrar rapidamente.

A historia do desenvolvemento de PCB

● 1925: Charles Ducas, un inventor estadounidense, patentou o primeiro deseño de placas de circuíto cando plantea materiais condutores nunha táboa de madeira plana.
● 1936: Paul Eisler desenvolve a primeira placa de circuíto impreso para usala nun aparello de radio.
● 1943: Eisler patentou un deseño máis avanzado de PCB que consiste en gravar os circuítos sobre unha folla de cobre nun substrato non condutor reforzado con vidro.
● 1944: Os Estados Unidos e Gran Bretaña traballan xuntos para desenvolver fusibles de proximidade para o seu uso en minas, bombas e cunchas de artillería durante a Segunda Guerra Mundial.
● 1948: O exército dos Estados Unidos libera a tecnoloxía PCB ao público, o que provocou un desenvolvemento xeneralizado.
● Anos 1950: Os transistores introdúcense no mercado da electrónica, reducindo o tamaño global da electrónica e facilitando a incorporación de PCB e mellorando drasticamente a fiabilidade da electrónica.
● 1950-1960: Os PCB evolucionan ata placas de dobre cara con compoñentes eléctricos por un lado e impresión de identificación polo outro. As placas de cinc incorpóranse aos deseños de PCB e implántanse materiais e revestimentos resistentes á corrosión para evitar a degradación.
● Anos 1960:  O circuíto integrado - IC ou chip de silicio - introdúcese nos deseños electrónicos, poñendo miles e incluso decenas de miles de compoñentes nun só chip, mellorando significativamente a potencia, a velocidade e a fiabilidade da electrónica que incorpora estes dispositivos. Para acomodar os novos CI, o número de condutores nun PCB tivo que aumentar drasticamente, dando lugar a máis capas dentro do PCB medio. E ao mesmo tempo, debido a que os chips IC son tan pequenos, os PCB comezan a ser máis pequenos e as conexións de soldar fanse máis difíciles.
● Anos 1970: As placas de circuítos impresos están asociadas incorrectamente co bifenilo policlorado químico nocivo para o medio ambiente, que tamén se abreviaba como PCB nese momento. Esta confusión provoca confusión pública e problemas de saúde da comunidade. Para reducir a confusión, as placas de circuítos impresos (PCB) renomínanse placas de cableado impresas (PWB) ata que os PCB químicos se eliminan gradualmente nos anos noventa.
● 1970-1980: Os soldermasks de materiais finos de polímero desenvólvense para facilitar a aplicación de soldados nos circuítos de cobre sen unir circuítos adxacentes, aumentando aínda máis a densidade do circuíto. Posteriormente desenvólvese un recubrimento de polímero con imaxes fotográficas que se pode aplicar directamente aos circuítos, secar e modificar despois coa exposición fotográfica, mellorando aínda máis a densidade do circuíto. Isto convértese nun método de fabricación estándar para PCB.
● anos 1980:  Desenvólvese unha nova tecnoloxía de montaxe chamada tecnoloxía de montaxe superficial ou, en breve, SMT. Anteriormente todos os compoñentes do PCB tiñan cables de arame soldados en buratos nos PCB. Estes buratos ocuparon inmobles valiosos que eran necesarios para un encamiñamento adicional de circuítos. Os compoñentes SMT desenvolvéronse e convertéronse rapidamente no estándar de fabricación que se soldaron directamente sobre pequenas almofadas do PCB sen necesidade de buratos. Os compoñentes SMT proliferaron rapidamente converténdose no estándar da industria e traballaron para substituír compoñentes por burato, mellorando de novo a potencia funcional, o rendemento, a fiabilidade e reducindo os custos de fabricación electrónica.
● Anos 1990: Os PCB seguen diminuíndo de tamaño a medida que o software de deseño e fabricación asistido por ordenador (CAD / CAM) faise máis destacado. O deseño de informatización automatiza moitos pasos no deseño de PCB e facilita deseños cada vez máis complexos con compoñentes máis pequenos e lixeiros. Os provedores de compoñentes traballan simultaneamente para mellorar o rendemento dos seus dispositivos, reducir o seu consumo eléctrico, aumentar a súa fiabilidade e ao mesmo tempo reducir os custos. Conexións máis pequenas permiten un aumento rápido da miniaturización de PCB.
● Anos 2000: Os PCB fixéronse máis pequenos, máis lixeiros, teñen un número de capas moito máis alto e máis complexos. Os deseños de circuítos flexibles de varias capas e flexibles permiten unha funcionalidade moito máis operativa en dispositivos electrónicos, con PCB cada vez máis pequenos e de menor custo.

Ler tamén: Como reciclar un circuíto impreso de residuos? | Cousas que debes saber

Diferente Tipos de PCB (Pplacas de circuíto rematadas) 

Os PCB adoitan clasificarse en función da frecuencia, o número de capas e o substrato usado. A continuación falamos dalgúns tipos de chopo:

● PCB de unha cara / PCB de unha capa
● PCB de dobre cara / PCB de dobre capa
● PCB multicapa
● PCB flexibles
● PCB ríxidos
● PCB ríxidos-flexibles
● PCB de alta frecuencia
● PCB con respaldo de aluminio

1. PCB de unha cara / PCB de capa única
Os PCB dunha soa cara son o tipo básico de placas de circuíto, que só conteñen unha capa de substrato ou material base. Un dos lados do material base está revestido cunha fina capa de metal. O cobre é o revestimento máis común debido ao seu bo funcionamento como condutor eléctrico. Estes PCB tamén conteñen unha máscara de soldadura protectora, que se aplica na parte superior da capa de cobre xunto cunha capa de serigrafía. 

* Diagrama de PCB dunha capa

Algunhas vantaxes que ofrecen os PCB dun só lado son:
● Os PCB dunha soa cara utilízanse para a produción de volume e son de baixo custo.
● Estes PCB úsanse para circuítos sinxelos como sensores de potencia, relés, sensores e xoguetes electrónicos.

O modelo de baixo custo e alto volume significa que se usan normalmente para unha variedade de aplicacións, incluíndo calculadoras, cámaras, radio, equipos estéreo, unidades de estado sólido, impresoras e fontes de alimentación.

<<Volver a "Diferentes tipos de PCB"

2. PCB de dobre cara / PCB de dobre capa
Os PCB de dobre cara teñen os dous lados do substrato cunha capa condutora de metal. Os buratos da placa de circuíto permiten unir as partes metálicas dun lado ao outro. Estes PCB conectan os circuítos a cada lado por calquera dos dous esquemas de montaxe, é dicir, a tecnoloxía de buratos pasantes e a tecnoloxía de montaxe superficial. A tecnoloxía de orificios pasantes consiste en inserir compoñentes de chumbo a través dos buratos pre-perforados da placa de circuíto, que se soldan ás almofadas dos lados opostos. A tecnoloxía de montaxe superficial implica que os compoñentes eléctricos colócanse directamente na superficie das placas de circuíto. 

* Diagrama de PCB de dobre capa

As vantaxes que ofrecen os PCB de dobre cara son:
● A montaxe en superficie permite conectar máis circuítos á placa en comparación coa montaxe por burato pasante.
● Estes PCB utilízanse nunha ampla gama de aplicacións, incluíndo sistemas de telefonía móbil, monitorización de enerxía, equipos de proba, amplificadores e moitos outros.

Os PCB de montaxe superficial non utilizan fíos como conectores. Pola contra, moitos pequenos cables están soldados directamente á placa, o que significa que a propia placa utilízase como superficie de cableado para os diferentes compoñentes. Isto permite completar circuítos empregando menos espazo, liberando espazo para permitir á placa completar máis funcións, normalmente a velocidades máis altas e peso máis lixeiro do que permitiría unha placa de orificios pasantes.

Os PCB de dobre cara úsanse normalmente en aplicacións que requiren un nivel intermedio de complexidade do circuíto, como controis industriais, fontes de alimentación, instrumentación, sistemas HVAC, iluminación LED, cadros de mandos automotores, amplificadores e máquinas expendedoras.

<<Volver a "Diferentes tipos de PCB"

3. PCB multicapa
Os PCB multicapa teñen placas de circuíto impreso, que comprenden máis de dúas capas de cobre como 4L, 6L, 8L, etc. Estes PCB expanden a tecnoloxía empregada nos PCB de dobre cara. Varias capas dunha placa de substrato e materiais illantes separan as capas en PCB multicapa. Os PCB teñen un tamaño compacto e ofrecen vantaxes de peso e espazo. 

* Diagrama de PCB multicapa

Algunhas vantaxes que ofrecen os PCB multicapa son:
● Os PCB multicapa ofrecen un alto nivel de flexibilidade no deseño.
● Estes PCB xogan un papel importante nos circuítos de alta velocidade. Proporcionan máis espazo para os patróns e a potencia dos condutores.

<<Volver a "Diferentes tipos de PCB"

4. PCB flexibles
Os PCB flexibles constrúense sobre un material base flexible. Estes PCB veñen en formatos de unha ou dúas caras e multicapa. Isto axuda a reducir a complexidade dentro do conxunto do dispositivo. A diferenza dos PCB ríxidos, que empregan materiais inmóbiles como a fibra de vidro, as placas de circuítos impresos flexibles están feitas de materiais que poden flexionarse e moverse, como o plástico. Do mesmo xeito que os PCB ríxidos, os PCB flexibles veñen en formatos simple, dobre ou multicapa. Como deben ser impresos nun material flexible, o PCB flexible custa máis a fabricación.

* Diagrama de PCB flexible

Aínda así, os PCB flexibles ofrecen moitas vantaxes sobre os PCB ríxidos. A máis destacada destas vantaxes é o feito de ser flexibles. Isto significa que se poden dobrar sobre bordos e envolvelos arredor das esquinas. A súa flexibilidade pode levar a un aforro de custos e peso xa que se pode empregar un só PCB flexible para cubrir áreas que poden levar varios PCB ríxidos.

Os PCB flexibles tamén se poden empregar en áreas que poden estar suxeitas a riscos ambientais. Para facelo, simplemente constrúense empregando materiais que poden ser impermeables, a proba de choque, resistentes á corrosión ou resistentes a aceites de alta temperatura, unha opción que os PCB ríxidos tradicionais poden non ter.

Algunhas vantaxes que ofrecen estes PCB son:
● Os PCB flexibles axudan a diminuír o tamaño da tarxeta, o que os fai ideais para varias aplicacións onde se precisa unha alta densidade de traza de sinal.
● Estes PCB están deseñados para condicións de traballo, onde a temperatura e a densidade son as principais preocupacións.

Os PCB flexibles tamén se poden empregar en áreas que poden estar suxeitas a riscos ambientais. Para facelo, simplemente constrúense empregando materiais que poden ser impermeables, a proba de choque, resistentes á corrosión ou resistentes a aceites de alta temperatura, unha opción que os PCB ríxidos tradicionais poden non ter.

<<Volver a "Diferentes tipos de PCB"

5. PCB ríxidos
Os PCB ríxidos refírense a aqueles tipos de PCB cuxo material base está fabricado a partir dun material sólido e que non se pode dobrar. Os PCB ríxidos están feitos dun substrato sólido que impide que a placa se torce. Posiblemente o exemplo máis común dun PCB ríxido sexa a placa base dun ordenador. A placa base é un PCB multicapa deseñado para asignar electricidade a partir da fonte de alimentación, permitindo á vez a comunicación entre todas as moitas partes do ordenador, como CPU, GPU e RAM.

*Os PCB ríxidos poden ser desde un simple PCB dunha soa capa ata un PCB multi-capa de oito ou dez capas

Os PCB ríxidos constitúen quizais o maior número de PCB fabricados. Estes PCB úsanse en calquera lugar onde sexa necesario que o propio PCB estea configurado nunha forma e permaneza durante o resto da vida útil do dispositivo. Os PCB ríxidos poden ser desde un simple PCB dunha soa capa ata un PCB multi-capa de oito ou dez capas.

Todos os PCB ríxidos teñen construcións dunha capa, dobre capa ou multicapa, polo que todos comparten as mesmas aplicacións.

● Estes PCB son compactos, o que garante a creación dunha variedade de circuítos complexos ao seu redor.

● Os PCB ríxidos ofrecen unha fácil reparación e mantemento, xa que todos os compoñentes están claramente marcados. Ademais, os camiños de sinal están ben organizados.

<<Volver a "Diferentes tipos de PCB"

6. PCB ríxidos-flex
Os PCB ríxidos-flexibles son unha combinación de placas de circuítos ríxidas e flexibles. Comprenden varias capas de circuítos flexibles unidos a máis dunha placa ríxida.

* Diagrama de PCB ríxido flexible

Algunhas vantaxes que ofrecen estes PCB son:
● Estes PCB están construídos con precisión. Por iso, úsase en varias aplicacións médicas e militares.
● Ao ser lixeiros, estes PCB ofrecen un 60% de peso e aforro de espazo.

Os PCB ríxidos flexibles atópanse con máis frecuencia en aplicacións onde o espazo ou o peso son as principais preocupacións, incluídos os teléfonos móbiles, cámaras dixitais, marcapasos e automóbiles.

<<Volver a "Diferentes tipos de PCB"

7. PCB de alta frecuencia
Os PCB de alta frecuencia úsanse no rango de frecuencia de 500 MHz a 2 GHz. Estes PCB úsanse en varias aplicacións críticas como sistemas de comunicación, PCB de microondas, PCB de microstrip, etc.

Os materiais PCB de alta frecuencia inclúen a miúdo laminado epoxi reforzado con vidro de calidade FR4, resina de óxido de polifenileno (PPO) e teflón. O teflón é unha das opcións máis caras dispoñibles debido á súa pequena e estable constante dieléctrica, pequenas cantidades de perda dieléctrica e, en xeral, a baixa absorción de auga.

* Os PCB de alta frecuencia son placas de citcuit que están deseñadas para transmitir sinais a máis dun giaghertz

Hai que ter en conta moitos aspectos á hora de elixir unha placa PCB de alta frecuencia e o seu correspondente tipo de conector PCB, incluíndo a constante dieléctrica (DK), a disipación, a perda e o grosor dieléctrico.

O máis importante é o Dk do material en cuestión. Os materiais con alta probabilidade de cambio de constante dieléctrica adoitan ter cambios na impedancia, o que pode perturbar os harmónicos que compoñen un sinal dixital e causar unha perda global da integridade do sinal dixital, unha das cousas que os PCB de alta frecuencia están deseñados para previr.

Outras cousas a ter en conta á hora de elixir as placas e os tipos de conectores de PC que se van empregar ao deseñar un PCB de alta frecuencia son:

● Perda dieléctrica (DF), que afecta á calidade da transmisión do sinal. Unha menor cantidade de perda dieléctrica pode producir unha pequena cantidade de desperdicio de sinal.
● Expansión térmica. Se os índices de dilatación térmica dos materiais empregados para construír o PCB, como a folla de cobre, non son os mesmos, entón os materiais poderían separarse entre si debido aos cambios de temperatura.
● Absorción de auga. As altas cantidades de inxestión de auga afectarán á constante dieléctrica e á perda dieléctrica de PCB, especialmente se se usa en ambientes húmidos.
● Outras resistencias. Os materiais utilizados na construción dun PCB de alta frecuencia deberían clasificarse como resistentes á calor, resistencia ao impacto e resistencia a produtos químicos perigosos, segundo sexa necesario.

FMUSER é o experto na fabricación de PCB de alta frecuencia, ofrecemos non só PCB orzamentarios, senón tamén soporte en liña para o deseño dos seus PCB. Contacta connosco para máis información!

<<Volver a "Diferentes tipos de PCB"

8. PCB con respaldo de aluminio
Estes PCB úsanse en aplicacións de alta potencia, xa que a construción de aluminio axuda á disipación de calor. Os PCB con respaldo de aluminio son coñecidos por ofrecer un alto nivel de rixidez e un baixo nivel de expansión térmica, o que os fai ideais para aplicacións con alta tolerancia mecánica. 

* Diagrama de PCB de aluminio

Algunhas vantaxes que ofrecen estes PCB son:

▲ Baixo custo. O aluminio é un dos metais máis abundantes na Terra, que representa o 8.23% do peso do planeta. O aluminio é doado e barato para min, o que axuda a reducir gastos no proceso de fabricación. Así, a construción de produtos con aluminio é menos custosa.
▲ Respectuoso co medio ambiente. O aluminio non é tóxico e é facilmente reciclable. Pola súa facilidade de montaxe, fabricar placas de circuíto impreso con aluminio tamén é un bo xeito de aforrar enerxía.
▲ Disipación de calor. O aluminio é un dos mellores materiais dispoñibles para disipar a calor de compoñentes cruciais das placas de circuíto. En vez de dispersar o calor cara ao resto da placa, transfire calor ao aire libre. O PCB de aluminio arrefría máis rápido que un PCB de cobre de tamaño equivalente.
▲ Durabilidade do material. O aluminio é moito máis resistente que os materiais como a fibra de vidro ou a cerámica, especialmente para probas de caída. O uso de materiais base máis resistentes axuda a reducir os danos durante a fabricación, o envío e a instalación.

Todas estas vantaxes fan do PCB de aluminio unha excelente opción para aplicacións que requiren altas saídas de enerxía dentro de tolerancias moi estreitas, incluídos semáforos, iluminación automotriz, fontes de alimentación, controladores de motor e circuítos de alta corrente.

Ademais de LEDs e fontes de alimentación. os PCB con respaldo de aluminio tamén se poden empregar en aplicacións que requiren un alto grao de estabilidade mecánica ou onde o PCB poida estar sometido a altos niveis de tensión mecánica. Son menos susceptibles de expansión térmica que un taboleiro a base de fibra de vidro, o que significa que os outros materiais do taboleiro, como a folla de cobre e o illamento, serán menos propensos a desprenderse, alongando aínda máis a vida útil do produto.

<<Volver a "Diferentes tipos de PCB"

▲DE VOLTA▲

Industria de placas de circuítos impresos en 2021

O mercado global de PCB pódese segmentar en función do tipo de produto en flex (FPCB flexible e PCB ríxido-flex), substrato IC, interconexión de alta densidade (HDI) e outros. En base ao tipo de laminado PCB, o mercado pódese dividir en PR4, epoxi de alta Tg e poliimida. O mercado pódese dividir en base a aplicacións en electrónica de consumo, automoción, medicina, industrial e militar / aeroespacial, etc.

O crecemento do mercado de PCB durante o período histórico foi apoiado por varios factores como o crecente mercado de produtos electrónicos de consumo, o crecemento na industria de dispositivos sanitarios, a maior necesidade de PCB de dobre cara, un aumento na demanda de características de alta tecnoloxía no automóbil , e unha subida da renda dispoñible. O mercado tamén se enfronta a algúns desafíos como os estritos controis da cadea de subministración e a inclinación cara aos compoñentes COTS.

Espérase que o mercado de placas de circuítos impresos rexistre un CAGR do 1.53% durante o período de previsión (2021 - 2026) e valorouse en 58.91 millóns de dólares en 2020, e proxéctase que terá un valor de 75.72 millóns de dólares en 2026 durante o período 2021- 2026. O mercado experimentou un rápido crecemento nos últimos anos, principalmente debido ao desenvolvemento continuo de dispositivos electrónicos de consumo e á crecente demanda de PCB en todos os equipos electrónicos e eléctricos.

A adopción de PCB en vehículos conectados tamén acelerou o mercado de PCB. Trátase de vehículos totalmente equipados con tecnoloxías con fíos e sen fíos, que permiten que os vehículos se conecten a dispositivos informáticos como os teléfonos intelixentes. Con esta tecnoloxía, os condutores poden desbloquear os seus vehículos, iniciar sistemas de control de temperatura de forma remota, comprobar o estado da batería dos seus coches eléctricos e rastrexar os seus coches mediante teléfonos intelixentes.

A proliferación da tecnoloxía 5G, o PCB impreso en 3D, outras innovacións como o PCB biodegradable e o aumento no uso do PCB en tecnoloxías portátiles e na actividade de fusións e adquisicións (M&A) son algunhas das últimas tendencias existentes no mercado.

Ademais, a demanda de dispositivos electrónicos, como teléfonos intelixentes, reloxos intelixentes e outros dispositivos, tamén impulsou o crecemento do mercado. Por exemplo, segundo o estudo de vendas e previsión de tecnoloxía dos consumidores dos Estados Unidos, realizado pola Consumer Technology Association (CTA), os ingresos xerados polos teléfonos intelixentes valoráronse en 79.1 millóns de dólares e 77.5 millóns de dólares en 2018 e 2019, respectivamente.

A impresión 3D demostrou ser parte integral dunha das grandes innovacións do PCB nos últimos tempos. Espérase que a electrónica impresa en 3D ou PE 3D revolucione o xeito no que se deseñan os sistemas eléctricos no futuro. Estes sistemas crean circuítos 3D imprimindo un elemento de substrato capa a capa, engadindo despois unha tinta líquida que contén funcionalidades electrónicas. Pódense engadir tecnoloxías de montaxe superficial para crear o sistema final. O 3D PE pode proporcionar enormes beneficios técnicos e de fabricación tanto ás empresas de fabricación de circuítos como aos seus clientes, especialmente en comparación cos PCB 2D tradicionais.

Co estalido de COVID-19, a produción de placas de circuíto impreso viuse afectada por restricións e atrasos na rexión Asia-Pacífico, especialmente en China, durante os meses de xaneiro e febreiro. As empresas non fixeron cambios importantes nas súas capacidades de produción, pero a feble demanda en China presenta algúns problemas da cadea de subministración. O informe da Asociación da Industria de Semicondutores (SIA), en febreiro, indicou os posibles impactos comerciais a longo prazo fóra de China relacionados co COVID-19. O efecto da diminución da demanda podería reflectirse nos ingresos do 2T20 das empresas.

O crecemento do mercado de PCB está fortemente ligado á economía global e á tecnoloxía estrutural como smartphones, 4G / 5G e centros de datos. Espérase a caída no mercado en 2020 debido ao impacto do Covid-19. A pandemia puxo freos á fabricación de produtos electrónicos de consumo, teléfonos intelixentes e automoción e, así, diminuíu a demanda de PCB. O mercado amosaría unha recuperación gradual debido á reanudación das actividades de fabricación para dar un impulso á economía global.

De que está feito un circuíto impreso?

O PCB normalmente está feito de catro capas de material unidas entre si por calor, presión e outros métodos. Catro capas dun PCB están feitas de substrato, cobre, máscara de soldar e serigrafía.

Cada placa será diferente, pero na súa maioría compartirán algúns dos elementos. Aquí tes algúns dos materiais máis comúns empregados na fabricación de placas de circuíto impreso:

Os seis compoñentes básicos dunha placa de circuíto impreso estándar son:

● A capa central: contén resina epoxi reforzada con fibra de vidro
● Unha capa condutora: contén trazas e almofadas para compoñer o circuíto (normalmente con cobre, ouro, prata)
● Capa de máscara de soldar: tinta fina de polímero
● Superposición de serigrafía: tinta especial que mostra as referencias dos compoñentes
● Unha soldadura de estaño: úsase para fixar compoñentes a buratos pasantes ou almofadas de montaxe superficial

prepreg
O Preimpregado é un fino tecido de vidro recuberto de resina e secado en máquinas especiais chamadas tratadoras de prepregado. O vidro é o substrato mecánico que mantén a resina no seu lugar. A resina - normalmente FR4 epoxi, poliimida, teflón e outros - comeza como un líquido que se recubre sobre o tecido. Mentres o prepreg se move polo tratador, entra nunha sección de forno e comeza a secar. Unha vez que sae do tratador, queda seco ao tacto.

Cando o preimpregnado está exposto a temperaturas máis altas, normalmente por riba dos 300º Fahrenheit, a resina comeza a suavizarse e fundirse. Unha vez que a resina do preimpregnado se funde, alcanza un punto (chamado termoendurecible) onde se endurece de novo para volverse ríxida e moi, moi forte. A pesar desa resistencia, o prepregado e o laminado adoitan ser moi lixeiros. As láminas preimpregnadas ou fibra de vidro úsanse para fabricar moitas cousas, desde barcos ata palos de golf, avións e pas de aeroxeradores. Pero tamén é fundamental na fabricación de PCB. As follas Preimpregadas son as que empregamos para pegar o PCB e tamén son as que se usan para construír o segundo compoñente dun laminado de PCB.

* Pila de PCB para arriba-diagrama de vista lateral

Laminado
Os laminados, ás veces chamados laminados revestidos de cobre, créanse ao curar a altas temperaturas e presionan capas de tea cunha resina termoestable. Este proceso forma o espesor uniforme que é esencial para o PCB. Unha vez que se endureza a resina, os laminados de PCB son coma un composto de plástico, con follas de folla de cobre polos dous lados. Se o taboleiro ten un alto número de capas, o laminado debe estar formado por vidro tecido para a estabilidade dimensional. 

PCB compatible con RoHS
Os PCB compatibles con RoHS son os que seguen a restrición de substancias perigosas da Unión Europea. A prohibición é o uso de chumbo e outros metais pesados ​​en produtos de consumo. Todas as partes do taboleiro deben estar libres de chumbo, mercurio, cadmio e outros metais pesados.

Máscara de soldadura
Soldermask é o revestimento epoxi verde que cobre os circuítos das capas exteriores do taboleiro. Os circuítos internos están enterrados nas capas de preimpregnado, polo que non necesitan ser protexidos. Pero as capas externas, se se deixan desprotexidas, oxidaranse e corroeranse co paso do tempo. Soldermask proporciona esa protección aos condutores no exterior do PCB.

Nomenclatura: serigrafía
A nomenclatura, ou ás veces chamada serigrafía, son as letras brancas que se ven na parte superior do revestimento da máscara de soldar nun PCB. A serigrafía adoita ser a capa final do taboleiro, o que lle permite ao fabricante de PCB escribir etiquetas nas áreas importantes do taboleiro. É unha tinta especial que mostra os símbolos e as referencias dos compoñentes para as localizacións dos compoñentes durante o proceso de montaxe. A nomenclatura é a letra que mostra onde vai cada compoñente no taboleiro e ás veces tamén ofrece orientación de compoñente. 

Tanto as máscaras de soldadura como a nomenclatura son normalmente verdes e brancos, aínda que é posible que vexas outras cores como o vermello, o amarelo, o gris e o negro, estas son as máis populares.

Soldermask protexe todos os circuítos das capas exteriores do PCB, onde non pretendemos conectar compoñentes. Pero tamén necesitamos protexer os buratos e almofadas de cobre expostos onde pretendemos soldar e montar os compoñentes. Para protexer esas áreas e proporcionar un bo acabado soldable, adoitamos empregar revestimentos metálicos, como níquel, ouro, soldadura de estaño / chumbo, prata e outros acabados finais deseñados só para fabricantes de PCB.

▲DE VOLTA▲

Os PCB máis populares deseñaron material fabricado

Os deseñadores de PCB enfróntanse a varias características de rendemento cando miran a selección de material para o seu deseño. Algunhas das consideracións máis populares son:

Constante dieléctrica - un indicador clave de rendemento eléctrico
Retardador de chama - crítico para a cualificación UL (ver arriba)
Temperaturas de transición vítrea máis altas (Tg) - para soportar o procesamento de ensamblaxes a maior temperatura
Factores de perda atenuados - importante nas aplicacións de alta velocidade, onde se valora a velocidade do sinal
Resistencia mecánica incluídos os atributos de corte, tracción e outros mecánicos que se lle poden requirir ao PCB cando se poña en servizo
Rendemento térmico - unha consideración importante en contornas de servizo elevadas
Estabilidade dimensional - ou canto se move o material e como se move constantemente durante a fabricación, os ciclos térmicos ou a exposición á humidade

Aquí tes algúns dos materiais máis populares empregados na fabricación de placas de circuíto impreso:

O substrato: laminado epoxi FR4 e fibra de vidro preimpregnada
O FR4 é o material de substrato de PCB máis popular do mundo. A denominación "FR4" describe unha clase de materiais que cumpren certos requisitos definidos polas normas NEMA LI 1-1998. Os materiais FR4 teñen boas características térmicas, eléctricas e mecánicas, así como unha relación resistencia-peso favorable que os fai ideais para a maioría das aplicacións electrónicas. Os laminados FR4 e preimpregnados están feitos con pano de vidro, resina epoxi e adoitan ser o material de PCB de menor custo dispoñible. Tamén se pode facer con materiais flexibles que ás veces tamén se poden estirar. 

É especialmente popular para os PCB con reconto de capas inferiores: simples, a dúas caras en construcións multicapa xeralmente inferiores a 14 capas. Ademais, a resina epoxi base pódese mesturar con aditivos que poden mellorar significativamente o seu rendemento térmico, o rendemento eléctrico e a supervivencia / clasificación da chama UL, mellorando moito a súa capacidade para ser usada no reconto de capas máis elevadas, constrúe aplicacións de estrés térmico máis elevadas e un maior rendemento eléctrico a un custo menor para deseños de circuítos de alta velocidade. Os laminados e preimpregnados FR4 son moi versátiles, adaptables con técnicas de fabricación amplamente aceptadas con rendementos previsibles.

Laminados de poliimida e preimpregnados
Os laminados de poliimida ofrecen un maior rendemento de temperatura que os materiais FR4, así como unha lixeira mellora das propiedades do rendemento eléctrico. Os materiais de poliimidas custan máis que FR4 pero ofrecen unha mellor capacidade de supervivencia en ambientes duros e con temperaturas máis altas. Tamén son máis estables durante o ciclo térmico, con menos características de expansión, o que os fai axeitados para construcións de contas de capas máis altas.

Laminados de teflón (PTFE) e capas de unión
Os laminados de teflón e os materiais de unión ofrecen excelentes propiedades eléctricas, o que os fai ideais para aplicacións de circuítos de alta velocidade. Os materiais de teflón son máis caros que a poliimida, pero proporcionan aos deseñadores as capacidades de alta velocidade que precisan. Os materiais de teflón pódense revestir sobre tecidos de vidro, pero tamén se poden fabricar como películas non soportadas ou con recheos e aditivos especiais para mellorar as propiedades mecánicas. A fabricación de PCB de teflón a miúdo require unha man de obra especializada, equipos e procesamento especializados e unha anticipación de rendementos de fabricación máis baixos.

Laminados flexibles
Os laminados flexibles son finos e ofrecen a posibilidade de dobrar o deseño electrónico sen perder a continuidade eléctrica. Non teñen tecido de vidro como soporte pero están construídos sobre película de plástico. Son igualmente eficaces dobrados nun dispositivo para un flex único para instalar a aplicación, xa que están en flex dinámico, onde os circuítos se plegarán continuamente durante a vida do dispositivo. Os laminados flexibles pódense fabricar a partir de materiais a temperaturas máis altas como poliimida e LCP (polímero de cristal líquido), ou materiais de baixo custo como o poliéster e o PEN. Debido a que os laminados flexibles son tan finos, a fabricación de circuítos flexibles tamén pode requirir unha man de obra especializada, equipos e procesamento especializados e unha anticipación de rendementos de fabricación máis baixos.

outros

Hai moitos outros laminados e materiais de unión no mercado, incluíndo BT, éster de cianato, cerámica e sistemas mesturados que combinan resinas para obter características de rendemento eléctricas e / ou mecánicas distintas. Debido a que os volumes son moito máis baixos que FR4 e a fabricación pode ser moito máis difícil, normalmente considéranse alternativas caras para deseños de PCB.

O proceso de montaxe da placa de circuíto impreso é complexo e implica interacción con moitos compoñentes pequenos e un coñecemento detallado das funcións e colocación de cada peza. Unha placa de circuíto non funcionará sen os seus compoñentes eléctricos. Ademais, úsanse diferentes compoñentes segundo o dispositivo ou produto ao que se destine. Como tal, é importante ter unha comprensión profunda dos diferentes compoñentes que se integran na montaxe da placa de circuíto impreso.

▲DE VOLTA▲

Compoñentes da placa de circuíto impreso e Como funcionan
Na maioría das placas de circuítos impresos úsanse os seguintes 13 compoñentes comúns:

● Resistencias
● Transistores
● Capacitores
● Indutora
● Diodos
● transformadores
● circuítos integrados
● Osciladores de cristal
● Potenciómetro
● SCR (rectificador controlado por silicio)
● Sensores
● Interruptores / relés
● Baterías

1. Resistores: control de enerxía 
Os resistores son un dos compoñentes máis usados ​​nos PCB e son probablemente os máis sinxelos de entender. A súa función é resistir o fluxo de corrente disipando a enerxía eléctrica como calor. Sen resistencias, é posible que outros compoñentes non poidan controlar a tensión e isto pode provocar unha sobrecarga. Veñen en multitude de tipos diferentes feitos cunha variedade de materiais diferentes. A resistencia clásica máis familiar para o afeccionado son as resistencias de estilo 'axial' con cables nos dous extremos longos e o corpo inscrito con aneis de cores.

2. Transistores - Amplificación de enerxía
Os transistores son cruciais para o proceso de montaxe da placa de circuíto impreso debido á súa natureza multifuncional. Son dispositivos semicondutores que poden conducir e illar e poden actuar como interruptores e amplificadores. Son de tamaño máis pequeno, teñen unha vida relativamente longa e poden funcionar con subministracións de baixa tensión de forma segura sen corrente de filamento. Os transistores son de dous tipos: transistores de unión bipolar (BJT) e transistores de efecto campo (FET).

3. Condensadores: almacenamento de enerxía
Os condensadores son compoñentes electrónicos pasivos de dous terminais. Actúan como baterías recargables para manter a carga eléctrica temporalmente e soltala sempre que se precisa máis enerxía noutros lugares do circuíto. 

Podes facelo recollendo cargas opostas en dúas capas condutoras separadas por un material illante ou dieléctrico. 

Os condensadores adoitan clasificarse segundo o condutor ou o material dieléctrico, o que orixina moitos tipos con características variables desde condensadores electrolíticos de alta capacidade, condensadores de polímero diversos ata condensadores de disco cerámicos máis estables. Algúns teñen aparencias similares ás resistencias axiais, pero o condensador clásico é un estilo radial cos dous cables que sobresaen do mesmo extremo.

4. Indutores: aumento da enerxía
Os indutores son compoñentes electrónicos pasivos de dous terminais que almacenan enerxía (no canto de almacenar enerxía electrostática) nun campo magnético cando atravesa unha corrente eléctrica. Os indutores úsanse para bloquear as correntes alternativas mentres permiten o paso de correntes directas. 

Os indutores úsanse a miúdo para filtrar ou bloquear certos sinais, por exemplo, bloquear interferencias en equipos de radio ou úsanse xunto con condensadores para facer circuítos sintonizados, para manipular sinais de corrente alterna en fontes de alimentación conmutadas, é dicir. Receptor de TV.

5. Diodos - Redirección de enerxía 
Os diodos son compoñentes semicondutores que actúan como interruptores de sentido único para as correntes. Permiten que as correntes pasen facilmente nunha dirección que permita que a corrente flúa só nunha dirección, desde o ánodo (+) ata o cátodo (-), pero restrinxen as correntes que flúan na dirección oposta, o que pode causar danos.

O diodo máis popular entre os afeccionados é o diodo emisor de luz ou LED. Como suxire a primeira parte do nome, úsanse para emitir luz, pero calquera que tente soldar sabe que é un diodo, polo que é importante que a orientación sexa correcta, se non, o LED non se iluminará .

6. Transformadores - Transferencia de enerxía
A función dos transformadores é transferir enerxía eléctrica dun circuíto a outro, cun aumento ou diminución da tensión. Os transformadores xerais transfiren enerxía dunha fonte a outra a través dun proceso chamado "indución". Como ocorre coas resistencias, regulan tecnicamente a corrente. A maior diferenza é que proporcionan máis illamento eléctrico que a resistencia controlada "transformando" a tensión. É posible que viches grandes transformadores industriais en postes de telégrafo; estes reducen a tensión das liñas de transmisión aéreas, normalmente de varios centos de miles de voltios, ata os poucos centos de voltios que normalmente se requiren para uso doméstico.

Os transformadores de PCB constan de dous ou máis circuítos indutivos separados (chamados devanados) e un núcleo de ferro brando. O devanado primario é para o circuíto de orixe -ou de onde procederá a enerxía- e o devanado secundario para o circuíto receptor-por onde vai a enerxía. Os transformadores descompoñen grandes cantidades de tensión en correntes máis pequenas e máis manexables para non sobrecargar nin sobrecargar o equipo.

7. Circuítos integrados: centrais eléctricas
Os circuítos integrados ou circuítos integrados son circuítos e compoñentes que se reduciron ás obleas de material semicondutor. O gran número de compoñentes que se poden encaixar nun só chip é o que deu orixe ás primeiras calculadoras e agora aos potentes ordenadores desde os teléfonos intelixentes ata os supercomputadores. Normalmente son os cerebros dun circuíto máis amplo. O circuíto normalmente está encerrado nunha carcasa de plástico negro que pode ter todas as formas e tamaños e ter contactos visibles, xa sexan cables que se estenden do corpo ou almofadas de contacto directamente como chips BGA por exemplo.

8. Osciladores de cristal: temporizadores precisos
Os osciladores de cristal proporcionan o reloxo en moitos circuítos que requiren elementos de sincronización precisos e estables. Producen un sinal electrónico periódico facendo que oscila un material piezoeléctrico, o cristal, de aí o nome. Cada oscilador de cristal está deseñado para vibrar a unha frecuencia específica e é máis estable, económico e ten un factor de forma pequeno en comparación con outros métodos de sincronización. Por esta razón, úsanse normalmente como temporizadores precisos para microcontroladores ou máis comúnmente, en reloxos de pulsera de cuarzo.

9. Potenciómetros - Resistencia variada
Os potenciómetros son unha forma de resistencia variable. Adoitan estar dispoñibles en tipos rotativos e lineais. Ao xirar a perilla dun potenciómetro rotativo, a resistencia varía a medida que o contacto deslizante se move sobre unha resistencia semicircular. Un exemplo clásico de potenciómetros rotativos é o controlador de volume nas radios onde o potenciómetro rotativo controla a cantidade de corrente do amplificador. O potenciómetro lineal é o mesmo, excepto que a resistencia varía movendo o contacto deslizante sobre a resistencia de forma lineal. Son xeniais cando se precisa unha posta a punto no campo.  

10. SCR (rectificador controlado por silicio) - Control de alta corrente
Tamén coñecidos como tiristores, os rectificadores controlados de silicio (SCR) son similares aos transistores e aos diodos; de feito, son esencialmente dous transistores que traballan xuntos. Tamén teñen tres cables pero constan de catro capas de silicio en vez de tres e só funcionan como interruptores, non como amplificadores. Outra diferenza importante é que só se precisa un único pulso para activar o conmutador, mentres que a corrente ten que aplicarse continuamente no caso dun único transistor. Son máis axeitados para cambiar cantidades maiores de enerxía.

11. Sensores
Os sensores son dispositivos cuxa función é detectar cambios nas condicións ambientais e xerar un sinal eléctrico correspondente a ese cambio, que se envía a outros compoñentes electrónicos do circuíto. Os sensores converten a enerxía dun fenómeno físico en enerxía eléctrica, polo que son efectivamente transdutores (converten a enerxía dunha forma noutra). Poden ser desde un tipo de resistencia nun detector de temperatura de resistencia (RTD) ata LEDs que detectan sinais de entrada, como nun mando a distancia de televisión. Existen unha gran variedade de sensores para diversos estímulos ambientais, por exemplo, sensores de humidade, luz, calidade do aire, tacto, son, humidade e movemento.

12. Conmutadores e relés: botóns de enerxía
Un compoñente básico e facilmente esquecido, o interruptor é simplemente un botón de acendido para controlar o fluxo de corrente no circuíto, cambiando entre un circuíto aberto ou un circuíto pechado. Varían bastante no aspecto físico, dende o control deslizante, xiratorio, pulsador, palanca, alternador, interruptores de teclas e a lista continúa. Do mesmo xeito, un relé é un interruptor electromagnético operado a través dun solenoide, que se converte nunha especie de imán temporal cando a corrente flúe a través del. Funcionan como interruptores e tamén poden amplificar pequenas correntes a grandes.

13. Baterías: subministración de enerxía
En teoría, todo o mundo sabe o que é unha batería. Quizais o compoñente máis adquirido nesta lista, as baterías son usadas por máis que enxeñeiros electrónicos e afeccionados. A xente usa este pequeno dispositivo para alimentar os seus obxectos cotiáns; mandos a distancia, lanternas, xoguetes, cargadores e moito máis.

Nun PCB, unha batería almacena basicamente enerxía química e a converte en enerxía electrónica utilizable para alimentar os diferentes circuítos presentes na placa. Usan un circuíto externo para permitir que os electróns flúan dun electrodo ao outro. Isto forma unha corrente eléctrica funcional (pero limitada).

A corrente está limitada polo proceso de conversión da enerxía química a enerxía eléctrica. Para algunhas baterías, este proceso podería rematar en cuestión de días. Outros poden tardar meses ou anos antes de gastar completamente a enerxía química. É por iso que hai que cambiar algunhas baterías (como as de control remoto ou controladores) cada poucos meses, mentres que outras (como as baterías de reloxos de pulso) tardan anos en esgotarse.

Función da placa de circuíto impreso: por que necesitamos PCB?

Os PCB atópanse en case todos os dispositivos electrónicos e informáticos, incluídas placas base, tarxetas de rede e tarxetas gráficas para circuítos internos que se atopan en unidades de disco duro / CD-ROM. En termos de aplicacións informáticas nas que se precisan trazos condutores finos como portátiles e escritorios, serven de base para moitos compoñentes internos de computadores, como tarxetas de vídeo, tarxetas de controlador, tarxetas de interface de rede e tarxetas de expansión. Estes compoñentes conéctanse á placa base, que tamén é unha placa de circuíto impreso.

Os PCB tamén se producen mediante un proceso fotolitográfico nunha versión a maior escala do xeito en que se fan os camiños condutores nos procesadores. 

Aínda que os PCB adoitan asociarse aos ordenadores, úsanse noutros dispositivos electrónicos ademais dos PC. Por exemplo, a maioría dos televisores, radios, cámaras dixitais, teléfonos móbiles e tabletas inclúen unha ou máis placas de circuíto impreso. Non obstante, os PCB que se atopan nos dispositivos móbiles teñen un aspecto similar aos que se atopan nos ordenadores de sobremesa e nos equipos electrónicos grandes, pero normalmente son máis finos e conteñen circuítos máis finos.

Aínda así, a placa de circuíto impreso úsase amplamente en case todos os equipos / dispositivos precisos, desde pequenos dispositivos de consumo ata enormes pezas de maquinaria. FMUSER ofrece unha lista dos 10 usos máis comúns de PCB (placa de circuíto impreso) na vida diaria.

aplicación	Exemplo
Dispositivos Médicos	● Sistemas de imaxe médica ● Monitores ● Bombas de infusión ● Dispositivos internos
● Sistemas de imaxe médica: CT, COs escáneres AT e ultrasóns adoitan empregar PCB, do mesmo xeito que os ordenadores que compilan e analizan estas imaxes. ● Bombas de infusión: As bombas de infusión, como as de insulina e as de analgesia controladas polo paciente, entregan cantidades precisas de fluído a un paciente. Os PCB axudan a garantir que estes produtos funcionen de forma fiable e precisa. ● Monitores: A frecuencia cardíaca, a presión arterial, os monitores de glicosa no sangue e moito máis dependen dos compoñentes electrónicos para obter lecturas precisas. ● Dispositivos internos: Os marcapasos e outros dispositivos que se usan internamente requiren pequenos PCB para funcionar. Conclusión:  O sector médico está a producir continuamente máis usos para a electrónica. A medida que a tecnoloxía mellore e sexan posibles placas máis pequenas, densas e fiables, os PCB xogarán un papel cada vez máis importante na asistencia sanitaria.

aplicación	Exemplo
Aplicacións militares e de defensa	● Equipos de comunicacións: ● Sistemas de control: ● Instrumentación:
● Equipos de comunicacións: Os sistemas de comunicación por radio e outras comunicacións críticas requiren o funcionamento dos PCB. ● Sistemas de control: Os PCB están no centro dos sistemas de control de varios tipos de equipos, incluíndo sistemas de atasco de radar, sistemas de detección de mísiles e moito máis. ● Instrumentación: Os PCB permiten indicadores que os militares usan para controlar ameazas, realizar operacións militares e operar equipos. Conclusión:  Os militares adoitan estar á vangarda da tecnoloxía, polo que algúns dos usos máis avanzados dos PCB son para aplicacións militares e de defensa. Os usos dos PCB nos militares varían moito.

aplicación	Exemplo
Equipos de seguridade	● Cámaras de seguridade: ● Detectores de fume: ● Pechaduras electrónicas de portas ● Sensores de movemento e alarmas antirrobo
● Cámaras de seguridade: As cámaras de seguridade, tanto se se utilizan en interiores como en exteriores, dependen dos PCB, do mesmo xeito que os equipos utilizados para controlar as imaxes de seguridade. ● Detectores de fume: Os detectores de fume e outros dispositivos similares, como os detectores de monóxido de carbono, precisan PCB fiables para funcionar. ● Pechaduras electrónicas: As pechaduras electrónicas modernas tamén incorporan PCB. ● Sensores de movemento e alarmas antirrobo: Os sensores de seguridade que detectan o movemento dependen tamén dos PCB. Conclusión:  Os PCB xogan un papel esencial en moitos tipos diferentes de equipos de seguridade, especialmente porque máis destes tipos de produtos están gañando a capacidade de conectarse a Internet.

aplicación	Exemplo
LEDs	● Iluminación residencial ● Exhibidores de automoción ● Pantallas de ordenador ● Iluminación médica ● Iluminación de escaparate
● Iluminación residencial: A iluminación LED, incluídas as lámpadas intelixentes, axuda aos propietarios a iluminar a súa propiedade de forma máis eficiente. ● Iluminación do escaparate: As empresas poden usar LEDs para a sinalización e para iluminar as súas tendas. ● Pantallas automotrices: Os indicadores do panel de control, os faros, as luces de freo e moito máis poden usar PCB LED. ● Pantallas do ordenador: Os PCB LED alimentan moitos indicadores e pantallas en ordenadores portátiles e de escritorio. ● Iluminación médica: Os LED proporcionan luz brillante e desprenden pouca calor, o que os fai ideais para aplicacións médicas, especialmente aquelas relacionadas coa cirurxía e a medicina de emerxencia. Conclusión:  Os LED son cada vez máis comúns nunha variedade de aplicacións, o que significa que os PCB seguirán desempeñando un papel máis destacado na iluminación.

aplicación	Exemplo
Compoñentes aeroespaciais	● Fontes de alimentación ● Equipos de control: ● Equipos de comunicación
● Fontes de alimentación: Os PCB son un compoñente clave no equipamento que alimenta unha variedade de avións, torre de control, satélite e outros sistemas. ● Equipos de control: Os pilotos usan varios tipos de equipos de monitorización, incluíndo acelerómetros e sensores de presión, para controlar a función da aeronave. Estes monitores adoitan usar PCB. ● Equipos de comunicación: A comunicación co control de terra é unha parte vital para garantir unha viaxe aérea segura. Estes sistemas críticos dependen de PCB. Conclusión:  A electrónica empregada en aplicacións aeroespaciais ten requisitos similares aos empregados no sector do automóbil, pero os PCB aeroespaciais poden estar expostos a condicións aínda máis duras. Os PCB pódense usar nunha variedade de equipos aeroespaciais, incluíndo avións, lanzadeiras espaciais, satélites e sistemas de radiocomunicacións.

aplicación	Exemplo
Equipos industriais	● Fabricación de equipos ● Equipos eléctricos ● Equipos de medida ● Dispositivos internos
● Equipos de fabricación: Electrónica baseada en PCB: brocas e prensas eléctricas usadas na fabricación. ● Equipos eléctricos: Os compoñentes que alimentan moitos tipos de equipos industriais usan PCB. Este equipo de enerxía inclúe inversores de corrente continua a corrente alterna, equipos de coxeración de enerxía solar e moito máis. ● Equipos de medida: Os PCB adoitan alimentar equipos que miden e controlan a presión, a temperatura e outros factores. Conclusión:  A medida que a robótica, a tecnoloxía industrial IoT e outros tipos de tecnoloxía avanzada son cada vez máis comúns, xorden novos usos para os PCB no sector industrial.

aplicacións	Exemplo
Aplicacións marítimas	● Sistemas de navegación ● Sistemas de comunicacións ● Sistemas de control
● Sistemas de navegación: Moitos buques marítimos dependen dos PCB para os seus sistemas de navegación. Podes atopar PCB en sistemas de radar e GPS, así como noutros equipos. ● Sistemas de comunicacións: Os sistemas de radio que usan as tripulacións para comunicarse con portos e outros buques requiren PCB. ● Sistemas de control: Moitos dos sistemas de control dos buques marítimos, incluídos os sistemas de xestión de motores, os sistemas de distribución de enerxía e os sistemas de piloto automático, utilizan PCB. Conclusión:  Estes sistemas de piloto automático poden axudar á estabilización, manobra, minimización do erro de rumbo e xestión da actividade do timón.

aplicación	Exemplo
Consumer Electronics	● Dispositivos de comunicacións ● Informática ● Sistemas de entretemento ● Electrodomésticos
● Dispositivos de comunicacións: Os teléfonos intelixentes, tabletas, reloxos intelixentes, radios e outros produtos de comunicación requiren PCB para funcionar. ● Ordenadores: Os ordenadores para persoal e para empresas presentan PCB. ● Sistemas de entretemento: Os produtos relacionados co entretemento como televisores, equipos de son e videoconsolas dependen de PCB. ● Electrodomésticos: Moitos electrodomésticos tamén teñen compoñentes electrónicos e PCB, incluíndo frigoríficos, microondas e cafeteiras. Conclusión:  O uso de PCB en produtos de consumo certamente non está a diminuír. A proporción de estadounidenses que posúen un teléfono intelixente é agora do 77 por cento e está crecendo. Moitos dispositivos que antes non eran electrónicos tamén están a gañar unha funcionalidade electrónica avanzada e están a formar parte da Internet das cousas (IoT).

aplicación	Exemplo
Compoñentes para automoción	● Sistemas de entretemento e navegación ● Sistemas de control ● Sensores
● Sistemas de entretemento e navegación: Os equipos de son e os sistemas que integran a navegación e o entretemento dependen dos PCB. ● Sistemas de control: Moitos sistemas que controlan as funcións básicas do automóbil dependen da electrónica alimentada por PCB. Estes inclúen sistemas de xestión de motores e reguladores de combustible. ● Sensores: A medida que os coches se fan máis avanzados, os fabricantes incorporan cada vez máis sensores. Estes sensores poden controlar os puntos cegos e avisar aos condutores de obxectos próximos. Os PCB tamén son necesarios para os sistemas que permiten aos automóbiles aparcar en paralelo automaticamente. Conclusión:  Estes sensores forman parte do que permite aos automóbiles conducir por si mesmos. Agárdase que os vehículos totalmente autónomos sexan habituais no futuro, razón pola que se utilizan un gran número de placas de circuíto impreso.

aplicación	Exemplo
Equipos de telecomunicacións	● Torres de telecomunicacións ● Equipos de comunicacións de oficina ● Indicadores e indicadores LED
● Torres de telecomunicacións: As torres móbiles reciben e transmiten sinais de teléfonos móbiles e requiren PCB que poden soportar ambientes exteriores. ● Equipos de comunicacións de oficina: Gran parte do equipamento de comunicación que podes atopar nunha oficina require PCB, incluídos sistemas de conmutación de teléfono, módems, enrutadores e dispositivos VoIP (Voice over Internet Protocol). ● Indicadores e indicadores LED: Os equipos de telecomunicacións inclúen a miúdo pantallas e indicadores LED que utilizan PCB. Conclusión:  A industria das telecomunicacións está en constante evolución, e tamén o son os PCB que usa o sector. A medida que xeremos e transferimos máis datos, os PCB poderosos serán aínda máis importantes para as comunicacións.

FMUSER sabe que calquera industria que utilice equipos electrónicos precisa PCB. Sexa cal sexa a aplicación para a que use os seus PCB, é importante que sexan fiables, accesibles e deseñados para adaptarse ás súas necesidades. 

Como o experto na fabricación de PCB de transmisores de radio FM, así como o provedor de solucións de transmisión de audio e vídeo, FMUSER tamén sabe que está a buscar PCB de calidade e orzamento para o seu transmisor de transmisión FM, iso é o que ofrecemos. Contacta connosco inmediatamente para consultas de tarxetas PCB gratuítas!

▲DE VOLTA▲

Principio de montaxe de PCB: orificio pasante vs. montado en superficie

Nos últimos anos, especialmente no campo dos semicondutores, é necesaria unha maior demanda de maior funcionalidade, menor tamaño e maior utilidade. E hai dous métodos para colocar compoñentes nunha placa de circuíto impreso (PCB), que é a montaxe por orificio pasante (THM) e a tecnoloxía de montaxe superficial (SMT). Varían en características, vantaxes e desvantaxes diferentes, tomemos unha ollada!

Compoñentes do burato

Existen dous tipos de compoñentes de montaxe por burato: 

Compoñentes axiais de chumbo - percorrer un compoñente en liña recta (ao longo do "eixe"), co extremo do fío de saída do compoñente en calquera dos extremos. Os dous extremos colócanse a través de dous furados separados no taboleiro, proporcionando ao compoñente un axuste máis plano e plano. Estes compoñentes prefírense cando se busca un axuste cómodo e compacto. A configuración do chumbo axial pode presentarse en forma de resistencias de carbono, condensadores electrolíticos, fusibles e diodos emisores de luz (LED).

Compoñentes radiais de chumbo - sobresaen do taboleiro, cos seus cables situados a un lado do compoñente. Os cables radiais ocupan menos superficie, polo que son preferibles para placas de alta densidade. Os compoñentes radiais están dispoñibles como condensadores de disco cerámicos.

* Lead axial (arriba) vs. Radial lead (abaixo)

Os compoñentes do chumbo axial percorren un compoñente en liña recta ("axialmente"), con cada extremo do fío de chumbo que sae do compoñente en calquera dos extremos. Os dous extremos colócanse a través de dous buratos separados no taboleiro, permitindo que o compoñente se axuste máis preto e máis plano. 

Xeralmente, a configuración do cable axial pode presentarse en forma de resistencias de carbono, condensadores electrolíticos, fusibles e diodos emisores de luz (LED).

Os compoñentes radiais de chumbo, por outra banda, sobresaen do taboleiro, xa que os seus cables están situados a un lado do compoñente. Os dous tipos de compoñentes a través do burato son compoñentes de chumbo "xemelgos".

Os compoñentes radiais de chumbo están dispoñibles como condensadores de disco cerámicos, mentres que a configuración de cables axiais pode presentarse en forma de resistencias de carbono, condensadores electrolíticos, fusibles e diodos emisores de luz (LED).

Os compoñentes axiais de chumbo úsanse pola súa comodidade á placa, os cables radiais ocupan menos superficie, o que os fai mellores para táboas de alta densidade

Montaxe por orificio pasante (THM)
A montaxe a través de buratos é o proceso polo cal os cables de compoñentes colócanse nos buratos dun PCB espido, é unha especie do antecesor da tecnoloxía Surface Mount. O método de montaxe a través de buratos, nunha instalación de montaxe moderna, pero aínda se está a considerar como unha operación secundaria e estase a empregar dende a introdución de ordenadores de segunda xeración. 

O proceso foi unha práctica estándar ata o auxe da tecnoloxía de montaxe superficial (SMT) na década de 1980, momento no que se esperaba a eliminación completa do burato pasante. Non obstante, a pesar dunha forte caída na popularidade ao longo dos anos, a tecnoloxía de orificios demostrou ser resistente na era do SMT, ofrecendo unha serie de vantaxes e aplicacións de nicho: a fiabilidade, e é por iso que a montaxe por orificios substitúe o vello punto. construción a punto.

* Conexión punto a punto

Os compoñentes do burato pasante úsanse mellor para produtos de alta fiabilidade que requiren conexións máis fortes entre capas. Mentres que os compoñentes SMT só se aseguran mediante soldadura na superficie do taboleiro, os cables dos compoñentes do burato pasan polo taboleiro, permitindo aos compoñentes soportar máis tensións ambientais. É por iso que a tecnoloxía de orificios pasantes úsase normalmente en produtos militares e aeroespaciais que poden experimentar aceleracións extremas, colisións ou altas temperaturas. A tecnoloxía de buratos tamén é útil en aplicacións de proba e prototipado que ás veces requiren axustes e substitucións manuais.

En xeral, a desaparición completa dos orificios pasantes da montaxe de PCB é unha idea errónea. Salvo os usos anteriores para a tecnoloxía de orificios pasantes, sempre hai que ter en conta os factores de dispoñibilidade e custo. Non todos os compoñentes están dispoñibles como paquetes SMD e algúns compoñentes de orificios pasantes son menos custosos.

Ler tamén: Through Hole vs Surface Mount | Cal é a diferenza?

Tecnoloxía de montaxe superficial (SMT)
SMT: o proceso polo que os compoñentes se montan directamente sobre a superficie do PCB. 

A tecnoloxía de montaxe en superficie coñecíase orixinalmente como "montaxe plana", ao redor de 1960 e foi amplamente utilizada a mediados dos anos 80.

Hoxe en día, practicamente todo o hardware electrónico fabrícase con SMT. Tornouse esencial para o deseño e fabricación de PCB, ao mellorar a calidade e o rendemento dos PCB en xeral e reduciu moito os custos de procesamento e manipulación.  

Os compoñentes utilizados para a tecnoloxía de montaxe en superficie son os chamados paquetes de montaxe en superficie (SMD). Estes compoñentes teñen cables debaixo ou arredor do paquete. 

Hai moitos tipos diferentes de paquetes SMD con diferentes formas e feitos con diferentes materiais. Este tipo de paquetes divídense en diferentes categorías. A categoría "Compoñentes pasivos rectangulares" inclúe principalmente as resistencias e condensadores SMD estándar. As categorías "Small Outline Transistor" (SOT) e "Small Outline Diode" (SOD), úsanse para transistores e diodos. Tamén hai paquetes que se utilizan principalmente para circuítos integrados (CI) como amplificadores opcionais, transceptores e microcontroladores. Exemplos de paquetes que se usan para circuítos integrados son: "Circuíto integrado de pequeno contorno" (SOIC), "Quad Flat Pack" (QFN) e "Ball Grid Array" (BGA).

Os paquetes mencionados anteriormente son só algúns exemplos dos paquetes SMD dispoñibles. Hai moitos máis tipos de paquetes con diferentes variantes dispoñibles no mercado.

As diferenzas clave entre o montaxe SMT e o burato pasante son 
(a) SMT non require perforar buratos a través dun PCB
(b) Os compoñentes SMT son moito máis pequenos
(c) Os compoñentes SMT pódense montar a ambos os dous lados da placa. 

A capacidade de encaixar un número elevado de compoñentes pequenos nun PCB permitiu PCB moito máis densos, de maior rendemento e pequenos.

Nunha palabra: a maior diferenza en comparación coa montaxe por furado é que non hai que furar no PCB para crear unha conexión entre as pistas do PCB e os compoñentes. 

Os cables do compoñente farán contacto directo cos chamados PAD dun PCB. 

Os cables dos compoñentes do burato pasante, que atravesan a tarxeta e conectan as capas dunha tarxeta, substituíronse por "vias": pequenos compoñentes que permiten unha conexión condutora entre as distintas capas dun PCB e que actúan esencialmente como cables do burato pasante. . Algúns compoñentes de montaxe superficial como os BGA son compoñentes de maior rendemento con cables máis curtos e máis pines de interconexión que permiten velocidades máis altas. 

▲DE VOLTA▲

Compartir é coidar!

Deixar unha mensaxe 

Lista de mensaxes