PCB's (printplaten) bestaan uit verschillende materiaallagen, meestal een basislaag van glasvezel of epoxyhars (voor duurzaamheid), koperlagen voor de schakelingen en soldeermaskers die het koper afschermen. Ze zijn belangrijk omdat ze de basis vormen van bijna alle moderne elektronische apparaten, van mobiele telefoons tot industriële machines. Printplaten worden al lange tijd veel gebruikt, maar veel mensen weten niet hoe PCB's worden gemaakt en werken. Laten we eens kijken waar PCB's van gemaakt zijn!
Soorten printplaten
Printplaten (PCB's) worden op basis van het aantal lagen geclassificeerd als enkelzijdig, dubbelzijdig of meerlagig. Afhankelijk van het substraatmateriaal kunnen PCB's ook worden gecategoriseerd als stijf, flexibel of flex-stijf.
Een enkelzijdige PCB:
bestaat uit een beschermend soldeermasker, zeefdruk en een geleidende metaallaag.
A dubbelzijdige printplaat:
Aan elke kant bevindt zich een geleidende laag.
Een meerlagige PCB:
is wanneer een printplaat meer dan twee lagen geleidend materiaal heeft.
A stijve printplaat (PCB):
De lagen van een stijve printplaat (PCB) — inclusief substraatlaag, koperlaag, soldeermasker en zeefdruk — worden met lijm op elkaar gedrukt en vervolgens verhit.
Flex-printplaten:
bestaan uit één of meer lagen polyimide (PI)-substraat, die verbonden zijn met materialen zoals glasvezel of metaal.
Rigid-flex PCB's:
De geweven glasvezel is doordrenkt met veel verschillende soorten lijm, epoxyhars, polyimide of polyester (PET) en koper en vormt het basismateriaal voor rigide-flexibele PCB's.
PCB-materialen
PCB-materialen omvatten isolerende substraten, pads, sporen en geleidende metalen zoals koperfolie.
PCB-substraat:
PCB-substraat is een belangrijk basismateriaal voor printplaten. Diëlektrisch PCB-materiaal zorgt voor isolatie, mechanische ondersteuning en elektrische connectiviteit. De isolatiematerialen zijn meestal van glasvezel of kunststof.
Veelgebruikte substraatmaterialen voor printplaten zijn aluminium, polyimide, Rogers (polymeer-keramische composieten) en FR-4 (glasvezelversterkte epoxyhars). Dit zijn keramische materialen die gecombineerd kunnen worden met printplaatmaterialen om de diëlektrische sterkte te verbeteren.
Koperfolie
Koperfolie is een cruciaal materiaal dat wordt gebruikt in de lagen van printplaten, met diverse toepassingen die de klok rond plaatsvinden. BASISKOPER Verwijst naar de koperdikte die wordt aangebracht op zowel de buitenste als de binnenste laag van een meerlaagse PCB. Deze is gemaakt van een elektrolytische koperkathode met een zuiverheid van 99.99%.
Pads en sporen
Een pad is het gemetalliseerde oppervlak van een printplaatlaag dat via soldeer verbinding maakt met de aansluiting van een component. Het kan gemaakt zijn van PCB-materialen zoals goud, koper of aluminium.
Een printplaatspoor is een geleidend pad dat door middel van etsen in de substraatlaag van de printplaat wordt aangebracht, meestal van koper. De sporen op een printplaat (PCB) zijn essentiële materialen om ervoor te zorgen dat signalen betrouwbaar tussen de componenten kunnen worden doorgegeven.
Via
Via's zijn kleine gaatjes in een printplaatlaag die zorgen voor de communicatie tussen meerdere lagen voor elektronische signalen en elektrische stroom. Deze via's zijn geperforeerd en gevuld met geleidende PCB-materialen (zoals koper of zilverepoxy) die de afzonderlijke lagen van de printplaat elektrisch verbinden. Deze zijn zeer belangrijk voor meerlaagse circuits.
Een soldeermasker
Een soldeermasker is een dunne, lakachtige coating die over de kopersporen van een printplaatlaag wordt aangebracht. Deze beschermlaag is cruciaal bij de productie van printplaten, omdat hij het koper beschermt tegen oxidatie en soldeerbruggen tussen dicht op elkaar geplaatste soldeerpads voorkomt. Het soldeermasker, meestal gemaakt van vloeibare epoxy of een droge film, garandeert de duurzaamheid en betrouwbaarheid van de printplaat.
Zeefdruk
Op een printplaat (PCB) verwijst zeefdruk naar alle inktsporen die tijdens het printen op een koperen plaatlaag ontstaan. De functie ervan is het nauwkeurig lokaliseren van componenten, meetpunten, PCB-secties en waarschuwingsborden op de printplaat.
Wilt u meer weten, klik dan hier hier.
PCB Componenten
De gemeenschappelijke onderdelen van Printed Circuit Boards (PCB's) zijn transistors, weerstanden, condensatoren, inductie en isolatie.
1. Weerstanden – Deze laten een elektrische stroom door, waardoor een spanning ontstaat en vervolgens elektrische energie als warmte wordt afgegeven in de printplaat (PCB).
2. Transistor: Een versterker die wordt gebruikt om elektronische signalen binnen een schakeling te regelen of te schakelen.
3. Condensatoren: In elektrische circuits zijn condensatoren, na weerstanden, de meest voorkomende component. Ze slaan extra lading op en leveren deze, waardoor er overal waar nodig extra vermogen beschikbaar is. Dit wordt meestal bereikt door tegengestelde ladingen op te slaan op twee geleidende platen, gescheiden door een isolerend materiaal.
4. Elektrische inductoren: Inductoren zijn condensatoren die energie opslaan en een magnetisch veld creëren wanneer er een elektrische stroom doorheen loopt. Ze worden vaak gebruikt om signalen in de printplaat te verstoren en interferentie te onderdrukken, bijvoorbeeld van een ander elektronisch apparaat of andere apparatuur.
5. Diode: Dit is een apparaat dat ontworpen is om alleen stroom in één richting door te laten.
6. dirigent: Een geleider is een elektrisch pad dat bestaat uit sporen en landen.
Hoe ontwerp je een PCB?
Het PCB-ontwerpproces omvat het gebruik van CAD-software om printplaten te maken. Het proces is verdeeld in twee hoofdfasen: het vastleggen van het schema (het ontwerpen van circuitverbindingen in een diagram) en het ontwerpen van de PCB-layout (het ontwerpen van het fysieke circuit).
De belangrijkste stappen zijn onder meer:
Componentontwikkeling: Het creëren van de benodigde CAD-componenten zoals schematische symbolen, simulatiemodellen en footprints.
Schematisch ontwerp: Het schema vullen met symbolen en simulaties uitvoeren om de elektrische functionaliteit te garanderen.
Layout:Connectiviteitsgegevens overbrengen naar lay-outhulpmiddelen, componenten plaatsen en traces routeren met inachtneming van de ontwerprichtlijnen.
Voorbereiding van de fabricage:Het PCB-ontwerp omzetten in productietekeningen en alle bibliotheekcomponenten controleren.
Laatste controles: Controleren van de juiste afstand, uitlijning van componenten en uitvoeren van definitieve ontwerpregelcontroles.
Productievoorbereiding:Het ontwerp voltooien, de bestanden naar de productiefaciliteit overdragen en het bord gereedmaken voor montage.
Het proces wordt afgerond met de fysieke productie van de PCB, waarmee wordt gegarandeerd dat alle ontwerpelementen voldoen aan de vereiste specificaties.
Toepassingen van PCBs
PCB's (Printed Circuit Boards) zijn een essentieel onderdeel van de hedendaagse technologie. De meeste printplaten (PCB's) worden toegepast in technische apparatuur, waaronder consumentenelektronica zoals smartphones, smartwatches, computers, televisies en andere apparaten. Ook de industriële sector kan PCB's gebruiken in bijvoorbeeld assemblagemachines, elektrische apparatuur zoals voedingen en omvormers, en temperatuurmeetapparatuur. Printplaten (PCB's) worden ook gebruikt in medische apparatuur, zoals röntgendisplays, bloedglucosemeters en andere soortgelijke apparaten.
Begin met het ontwerpen van uw PCB met PCB-basis
PCBasic werd opgericht in 2011 en is gevestigd in Shenzhen, China. PCBasic is al bijna tien jaar actief in de productie van PCB's en PCBA's en heeft baanbrekende doorbraken bereikt.
Met uitstekende expertise in printplaten en tientallen jaren werkervaring is PCB Machine er zeker van dat ze elke technische uitdaging aankunnen en de beste materialen voor printplaten en PCBA's leveren als een vooraanstaande PCB-fabrikant wereldwijd. Wijs uw PCB-ontwerpen vandaag nog toe aan PCBasic!
Voor meer informatie over PCBasics kunt u terecht op www.pcbasics.com.
CONCLUSIE
Printplaten (PCB's) zijn complexe assemblages met veel essentiële componenten die hun functionaliteit en duurzaamheid garanderen. Om een PCB goed te laten functioneren, moet elk onderdeel zijn rol effectief vervullen. Daarom is zorgvuldige aandacht gedurende het hele ontwerpproces vereist om ervoor te zorgen dat alle elementen naadloos samenwerken.
