Desky plošných spojů (PCB) – desky s plošnými spoji – jsou vyrobeny z vrstev materiálů, obvykle zahrnujících základní vrstvu ze skelných vláken nebo epoxidové pryskyřice (zajišťující odolnost), měděné vrstvy pro výrobu obvodů a pájecí masky stínící měď. Jsou důležité, protože tvoří základ téměř všech moderních elektronických zařízení, od mobilních telefonů až po průmyslové stroje. Desky plošných spojů se v komunitě široce používají již dlouhou dobu, ale mnoho lidí neví, jak se desky plošných spojů vyrábějí a fungují. Pojďme se podívat, z čeho se desky plošných spojů vyrábějí!
Typy DPS
Desky plošných spojů (PCB) se podle počtu vrstev klasifikují jako jednostranné, oboustranné nebo vícevrstvé. Na základě materiálů substrátu lze desky plošných spojů také rozdělit na pevné, flexibilní nebo flexibilně-pevné.
Jednostranné PCB:
obsahuje ochrannou pájecí masku, sítotisk a vodivou kovovou vrstvu.
A oboustranná DPS:
Na každé straně je vodivá vrstva.
Vícevrstvá PCB:
nastává, když má deska plošných spojů více než dvě vrstvy vodivých materiálů.
A pevná deska plošných spojů (PCB):
Vrstvy pevné desky plošných spojů (PCB) – včetně substrátové vrstvy, měděné vrstvy, pájecí masky a sítotisku – se stlačí k sobě lepidlem a poté se zahřejí.
Flex PCB:
se skládají z jedné nebo více vrstev polyimidového (PI) substrátu, které jsou spojeny s materiály, jako je sklolaminát nebo kov.
Rigid-flex desky plošných spojů:
Tkané sklolaminátové vlákno nasáklé mnoha lepidly, epoxidovou pryskyřicí, polyimidem nebo polyesterem (PET) a mědí poskytuje substrátový materiál pro tuhé a flexibilní desky plošných spojů.
Materiály PCB
Materiály desek plošných spojů zahrnují izolační substráty, kontaktní plošky, vodiče a vodivé kovy, jako je měděná fólie.
Substrát plošných spojů:
Substrát desek plošných spojů (PCB) je klíčovým základním materiálem desek plošných spojů. Dielektrický materiál desek plošných spojů poskytuje izolaci, mechanickou oporu a elektrickou konektivitu. Jeho izolační materiály jsou obvykle ze skelných vláken nebo plastu.
Mezi běžné substrátové materiály pro desky plošných spojů patří hliník, polyimid, Rogers (polymer-keramické kompozity) a FR-4 (epoxidová pryskyřice vyztužená skelnými vlákny). Jedná se o keramiku, kterou lze kombinovat s materiály desek plošných spojů pro zvýšení dielektrické pevnosti.
Měděná fólie
Měděná fólie je klíčový materiál používaný ve vrstvách desek plošných spojů s různými aplikacemi nepřetržitě. ZÁKLADNÍ MĚĎ označuje tloušťku mědi nanesené na vnější i vnitřní vrstvu vícevrstvé desky plošných spojů. Je vyrobena z elektrolytické měděné katody o čistotě 99.99 %.
Polštářky a stopy
Páčka (pad) je metalizovaná oblast vrstvy desky plošných spojů, která je určena ke spojení s vývodem ze součástky pomocí pájky a může být vyrobena z materiálů pro desky plošných spojů, jako je zlato, měď nebo hliník.
Vodivá dráha na desce plošných spojů je vodivá dráha vylitá do substrátové vrstvy desky plošných spojů leptáním, nejčastěji z mědi. Vodivé dráhy na desce plošných spojů (PCB) jsou nezbytné materiály pro zajištění spolehlivého přenosu signálů mezi součástkami.
Přes
Průchodky jsou drobné otvory skrz vrstvu desky plošných spojů, které zajišťují komunikaci mezi více vrstvami pro elektronický signál a elektrický proud. Tyto průchodky jsou perforované a vyplněné vodivými materiály desky plošných spojů (jako je měděný nebo stříbrný epoxid), které elektricky propojují jednotlivé vrstvy desky. To je velmi důležité pro vícevrstvé obvody.
Pájecí maska
Pájecí maska je tenký, laku podobný povlak nanášený na měděné stopy vrstvy desky plošných spojů. Tato ochranná vrstva je klíčová při výrobě desek plošných spojů, protože chrání měď před oxidací a zabraňuje vzniku pájecích můstků mezi těsně umístěnými pájecími ploškami. Pájecí maska, obvykle vyrobená z epoxidové kapaliny nebo suchého filmu, zajišťuje trvanlivost a spolehlivost desky plošných spojů.
Sítotisk
Na desce plošných spojů se sítotiskem rozumí veškeré stopy inkoustu vytvořené tiskem na měděné vrstvě desky. Jeho úlohou je přesně lokalizovat součástky, měřicí body, části desky plošných spojů a výstražné značky na desce plošných spojů.
Pokud se chcete dozvědět více, klikněte prosím zde.
PCB Komponenty
Běžnými součástmi desek plošných spojů (PCB) jsou tranzistory, rezistory, kondenzátory, indukčnost a izolace.
1. Rezistory – Propouštějí elektrický proud, který vytváří napětí a poté uvolňuje elektrickou energii ve formě tepla uvnitř desky plošných spojů (PCB).
2. Tranzistor: Je to zesilovač používaný k regulaci nebo přepínání elektronických signálů v rámci sestavy obvodu.
3. Kondenzátory: V elektrických obvodech jsou kondenzátory druhou nejběžnější součástí po rezistorech. Ukládají a dodávají dodatečné náboje, čímž poskytují dodatečný výkon tam, kde je to potřeba, napříč celou deskou. Toho se obvykle dosahuje uložením protilehlých nábojů na dvou vodivých deskách oddělených izolačním materiálem.
4. Elektrické induktory: Induktory jsou kondenzátory, které ukládají energii a vytvářejí magnetické pole, když jimi prochází elektrický proud. Běžně se používají k rušení signálů uvnitř desky a potlačení rušení, například od jiného elektronického zařízení nebo vybavení.
5. Dioda: Toto je jednoduše zařízení určené k tomu, aby umožňovalo tok proudu pouze v jednom směru.
6. Dirigent: Vodič je elektrická dráha využívající stopy a pozemky.
Jak navrhnout desku plošných spojů?
Proces návrhu desek plošných spojů (PCB) zahrnuje použití CAD softwaru k vytváření desek plošných spojů. Proces je rozdělen do dvou hlavních fází: schéma zapojení (návrh zapojení obvodů v diagramu) a rozvržení PCB (návrh fyzického obvodu).
Mezi klíčové kroky patří:
Vývoj komponentVytváření potřebných CAD komponent, jako jsou schématické symboly, simulační modely a půdorysy.
Schematický návrhNaplnění schématu symboly a provedení simulací pro zajištění elektrické funkčnosti.
NákresPřenos dat o propojení do nástrojů pro návrh, umisťování komponent a trasování tras při dodržování konstrukčních pokynů.
Příprava výrobyPřevod návrhu desky plošných spojů do výrobních výkresů a kontrola všech součástí knihovny.
Závěrečné kontrolyOvěření správného rozestupu, zarovnání součástí a provedení konečné kontroly pravidel návrhu.
Příprava výrobyDokončení návrhu, přenos souborů do výrobního závodu a příprava desky k montáži.
Proces končí fyzickou výrobou desky plošných spojů, která zajišťuje, že všechny konstrukční prvky splňují požadované specifikace.
Aplikace DPSs
Desky plošných spojů (PCB) jsou nezbytnou součástí dnešní technologie. Většina desek plošných spojů (PCB) se používá v technických zařízeních, včetně spotřební elektroniky, jako jsou chytré telefony, chytré hodinky, počítače, televizory a další zařízení. Průmyslový sektor může také využívat desky plošných spojů, například v montážních strojích, elektrických zařízeních, jako jsou napájecí zdroje a měniče, a v zařízeních pro měření teploty. Desky plošných spojů (PCB) se rozšiřují i do lékařských zařízení, včetně rentgenových displejů, monitorů hladiny glukózy v krvi a dalších podobných zařízení.
Začněte s návrhy desek plošných spojů PCBasic
Společnost PCBasic byla založena v roce 2011 a sídlí v čínském Shenzhenu. PCBasic se již téměř deset let věnuje výrobě desek plošných spojů (PCB/PCBA) a dosáhla průkopnických objevů.
Díky vynikajícím odborným znalostem v oblasti desek plošných spojů a desítkám let pracovních zkušeností si společnost PCB Machine dokáže poradit s jakýmikoli technickými výzvami a jako přední světový výrobce desek plošných spojů přinést ty nejlepší materiály pro desky plošných spojů a spoje. Zadejte své návrhy desek plošných spojů společnosti PCBasic ještě dnes!
Chcete-li se dozvědět více o PCBasics, přejděte na www.pcbasics.com.
ZÁVĚR
Desky plošných spojů (PCB) jsou složité sestavy s mnoha základními součástkami, které zajišťují jejich funkčnost a trvanlivost. Aby deska plošných spojů správně fungovala, musí každá součástka efektivně plnit svou roli. Proto je v celém procesu návrhu zapotřebí pečlivá pozornost, aby se zajistilo, že všechny prvky budou bezproblémově fungovat společně.
