Co je to deska plošných spojů a k čemu se dá použít
Deska plošných spojů nebo zkráceně PCB lze použít pro mnoho aplikací. Nejčastěji existují různé typy návrhů desek plošných spojů, které zákazníkům nabízejí inženýři nebo společnosti třetích stran specializující se na návrhy desek plošných spojů. Návrhy mohou mít různé požadavky, různé aplikace, jako jsou desky plošných spojů pro spotřební elektroniku, průmyslové desky plošných spojů a další... I když se všichni zajímáme, k čemu se desky plošných spojů používají, v tomto článku se budeme zabývat a vysvětlovat různé příklady a typy desek plošných spojů: k čemu se desky plošných spojů používají, typy návrhů desek plošných spojů a funkce desek plošných spojů v počítačích, mikroprocesorech a návrzích orientovaných na mikrokontroléry.
Aplikace a průmyslová odvětví PCB
Když se vyrábí deska plošných spojů (PCB), má velmi specifický případ použití, který může být kdekoli od spotřební elektroniky přes průmyslový, letecký, lékařský, herní a hračkářský průmysl, automobilový průmysl a mnoho dalšího. Když posíláme desku plošných spojů k výrobě, již víme, k čemu deska plošných spojů slouží, jak bude použita a k jakému účelu a do kterého odvětví patří. Různá odvětví mohou mít různé specifikace a požadavky, jako je teplota, vlhkost, trvanlivost a další... což bude vyžadovat návrh na míru pro každou jednotlivou aplikaci.
1. Deska plošných spojů spotřební elektroniky
Spotřební elektronika se většinou vztahuje na produkty, které my, typičtí spotřebitelé, používáme v každodenním životě. Může to být žárovka, LCD obrazovka, čistička vzduchu, notebook a další... i když to kvůli tvaru spotřebního produktu nemůžeme jasně vidět, každý produkt obsahuje desku plošných spojů (PCB). Tyto elektronické desky zajišťují funkčnost aplikace a její dlouhou životnost. Desky plošných spojů v laptopech a počítačích se obvykle používají ke zpracování a provádění více úkolů. Tyto desky plošných spojů se dodávají s dalšími komponenty, jako je GPU, CPU, paměť, HDD a další. Všechny tyto elektronické součástky jsou namontovány nebo přímo připojeny k desce plošných spojů. Deska plošných spojů v spotřebitelském notebooku/PC se označuje jako „základní deska“, takže i když se liší názvem, základní deska je také jedním z mnoha typů desek plošných spojů nebo sestavených desek plošných spojů (PCBA).
Spotřebitelské aplikace obvykle nevyžadují, aby koncový zákazník věděl, jak používat desky plošných spojů nebo k čemu se desky plošných spojů používají, protože desky jsou dodávány v hotovém provedení vhodném a funkčním podle potřeb koncového zákazníka. Tyto elektronické desky plošných spojů obvykle nemají žádná vysoká omezení ani požadavky, jako je vysoká teplota nebo vlhkost nebo drsné podmínky prostředí. Cena je velmi důležitým faktorem, aby si desky plošných spojů mohlo dovolit co nejvíce spotřebitelů. Mezi příklady spotřebitelských aplikací s deskami plošných spojů, které jste mohli vidět, patří:
A. Chytré domácí spotřebiče, žárovky a vypínače
B. Zařízení pro měření stupnice
C. Osobní počítače, notebooky, tablety a chytré telefony
D. Mikrovlnné trouby, trouby, ledničky a další kuchyňské spotřebiče.
E. Chytré hodinky a nositelná elektronika
F. Televize, LCD a další typy monitorů.
2. Průmysl, zemědělství a internet věcí
Ne všechny desky plošných spojů se rodí stejné, zatímco spotřební elektronika a desky plošných spojů jsou levnější na výrobu a vyžadují minimální testy, jako je teplota, záření, vlhkost atd. Průmyslové, zemědělské a IoT aplikace obecně vyžadují řadu testů, aby byla zajištěna stálá spolehlivost a funkčnost po dlouhou dobu.
V oblasti inteligentní výroby se často používají IoT a průmyslové aplikace, aby se výrobní proces stal produktivnějším. PCBasic využívá 15 let zkušeností a různé typy hardwaru, aby byl proces snadný, rychlý a levný. Jedním z příkladů by mohl být počítačový modul s kamerou a umělou inteligencí, který dokáže identifikovat typy desek plošných spojů pomocí obrázků a tím identifikovat vady v desce plošných spojů a… SMT výroba aby odeslali upozornění a opravili tyto chyby před dodáním finálního produktu zákazníkům.
Například v zemědělství budou některé elektronické desky plošných spojů umístěny venku po mnoho let. V takových případech by měly být součástky a materiály desek plošných spojů pečlivě vybírány, aby se zajistila minimální poruchovost během životnosti produktu. Průmyslové elektronické desky jsou obvykle dražší, ale zároveň spolehlivější a vhodnější pro práci v náročných podmínkách, a to jak uvnitř, tak venku. Elektronické vrstvy a tloušťka desek plošných spojů jsou navrženy tak, aby zajistily čistý signál i za podmínek vysokého napětí a proudu. Mezi zemědělské aplikace a aplikace v oblasti internetu věcí patří:
A. Inteligentní systém monitorování zahrady
B. Stanice pro monitorování počasí
C. Monitorování a regulace skleníků
D. Chytrý sběr odpadu a odpadků a mnoho dalšího.
3. Síť a telekomunikace
Oblíbené Aplikace na desce plošných spojů Pokud jde o sítě a telekomunikace, lze je použít jak v spotřebitelských, tak v průmyslových případech. Například spotřebitelé nejčastěji používají routery, modemy, opakovače nebo přístupové body pro přístup k internetu prostřednictvím poskytovatele internetových služeb (ISP), zatímco pro průmyslové použití se používají servery, NAS (síťové úložiště) a další typy průmyslových zařízení. Všechny výše uvedené příklady implementují zakázkově vyrobené desky plošných spojů, které slouží velmi specifickému účelu a aplikaci. Systémy desek plošných spojů se dodávají v malých velikostech pro spotřebitele a ve velkých objemných pouzdrech, která se často nacházejí v průmyslových telekomunikačních zařízeních. Některé systémy desek plošných spojů mohou být složitější a mohou vyžadovat více desek plošných spojů naskládaných nebo propojených navzájem nějakým způsobem. Mezi síťové a komunikační elektronické desky plošných spojů patří:
A. Síťové routery a přepínače
B. Přístupové body, modemy a opakovače
C. Síťová úložná zařízení
D. Servery a stanice poskytovatelů internetových služeb
4. Lékařský průmysl
Pokud jste měli smůlu a za určitých okolností jste navštívili nemocnici nebo lékaře, možná jste se setkali s různými typy zařízení, počítačů a monitorů, které nemocnice a lékaři používají k výkonu své práce. Všechna tato zařízení obsahují plošné spoje uvnitř nebo zkráceně v deskách plošných spojů. Elektronické desky plošných spojů umožňují zdravotnickým prostředkům zachraňovat každodenní život, monitorovat pacienty 24 hodin denně, 7 dní v týdnu a jak si dokážete představit - jediná chyba v návrhu může stát život mnoha lidí. Z tohoto důvodu mají lékařský průmysl a aplikace přísné požadavky na návrh desek plošných spojů a každý návrh, který je uveden na trh, vyžaduje provedení desítek testů, aby se zajistilo, že může fungovat tak, k čemu byl navržen.
Některé příklady elektronických součástek s deskami plošných spojů používaných v lékařství:
A. Kardiovaskulární kardiostimulátory.
B. MRI a CT.
C. Zařízení pro podporu a monitorování srdeční činnosti.
D. AKG a rentgenové přístroje. Přístroje pro podporu života.
E. Defibrilátory a další životně důležité typy zařízení.
5. Vojenské aplikace
Méně populárním odvětvím pro běžné spotřebitele, ale něco, co nelze ignorovat, je vojenský průmysl. Často, když chceme vyjádřit, jak úžasný je design desek plošných spojů nebo jak odolná, dlouhotrvající a vysoce kvalitní je deska navržena, můžeme to nazvat designem „vojenské třídy“, tedy zdůraznit, jak skvělý je design a výroba elektrických desek plošných spojů. Elektronické desky plošných spojů ve vojenských zařízeních a aplikacích jsou rozhodně něco, na co se můžeme těšit, používané čipové sady jsou často důvěrné a možnost získávat komponenty může být udělena autorizovaným podnikům a výrobcům pro velmi specifický účel a distribuční cestu. Elektronické desky plošných spojů ve vojenských aplikacích jsou odolné, s dlouhou životností a navrženy tak, aby odolaly náročným podmínkám, jako je tlak vzduchu a vysoké změny teplot.
Mezi aplikace, které armáda použije při výrobě elektronických desek plošných spojů, patří:
A. Bezpilotní vozidla.
B. Robotické a obranné navigační systémy.
C. Komunikační a řídicí systémy.
D. Minomety a dělostřelectvo.
E. Zařízení pro zabezpečení a šifrování.
6. Automobilový průmysl
Automobilový průmysl se v posledních desetiletích měnil a vyvíjel. Dříve jsme jezdili v jednoduchých autech, když byla rádia považována za luxus. Dnes je většina aut poháněna ultra-chytrými počítači a některá auta, jako například od Tesly, jsou plně elektrická. Postupem času vidíme, jak se automobilové aplikace stávají populárnějšími a chytřejšími díky technologiím, jako je Lidar, 5G, umělá inteligence a další, které jsou začleněny do každého detailu auta, které řídíme. Dnes mají některá auta dokonce zabudovaný režim autopilota, který umožňuje řidičům relaxovat, zatímco za ně řídí autopilot. To vše je poháněno, jak jste uhodli, elektronickou deskou s plošnými spoji. Tyto desky s plošnými spoji jsou navrženy pro průmyslovou použití, aby byla zajištěna bezpečnost na prvním místě. Jediná chyba v počítačovém systému automobilu může způsobit katastrofální nehodu. Výrobou vysoce kvalitních desek s důvěryhodnými komponenty můžeme zajistit bezpečnou jízdu na cestě domů.
Mezi aplikace elektronických desek plošných spojů v automobilovém průmyslu patří:
A. Systémy související s pohonem motoru
B. Inteligentní regulace teploty a vlhkosti
C. Displeje, reproduktory a audiosystémy
D. Zabezpečení proti krádeži a výstraha
E. Mechanismus ovládání airbagu
F. Zapalování a startování vozu
G. Systémy detekce překážek a další
7. Letectví a kosmonautika a průzkum vesmíru
V neposlední řadě se dnes budeme zabývat odvětvím leteckého průmyslu. Možná nám tento název ani jeho aplikace nejsou známy, ale letecký a kosmický průmysl nám slouží každý den. Ve skutečnosti by všechny mobilní telefony a aplikace, o kterých jsme hovořili výše, nebyly možné bez satelitů, které patří do leteckého průmyslu.
Elektronické desky plošných spojů a součástky v leteckém průmyslu, a zejména v satelitech, které nám denně slouží, patří do vojenských a průmyslových aplikací, protože se nacházejí v prostoru, kde záření a teplota dosahují jiných úrovní, než jaké známe a na jaké jsme zvyklí zde na Zemi.
Některé další aplikace se týkají také letadel, navigačních systémů, GPS a autopilota, který nám slouží, když potřebujeme cestovat z místa na místo vysokou rychlostí. Věděli jste, že letadla Boing 737 jsou vyrobena z přibližně 367,000 XNUMX elektronických součástek? Zní to téměř neuvěřitelně, ale každá aplikace, jak ji známe, vyžaduje elektroniku PCB, což naznačuje, jak důležitý je proces výroby PCB a... Výroba desek plošných spojů (PCBA) je pro každé odvětví.
Mezi aplikace používané v leteckém průmyslu patří:
A. Monitorování radiace
B. Tepelný management a monitorování materiálových procesů
C. Řídicí jednotky letu a systémy autopilota
D. GPS a nano satelity a satelitní systémy
E. Monitorování signálních senzorů
F. Elektrické sítě, rádiové komunikační systémy a další
