Срок	Полное имя	Смысл
Печатные платы	Печатная плата	Плата, которая поддерживает и соединяет электронные компоненты с помощью токопроводящих дорожек, треков или сигнальных дорожек, вытравленных из медных листов, ламинированных на непроводящую подложку.

Что такое печатная плата?

В современной электронике печатная плата (ПП) является одним из основных компонентов устройства. ПП являются фундаментальными строительными блоками современных технологий, выступая в качестве инфраструктуры, которая поддерживает и соединяет электронные компоненты оборудования. Кроме того, печатная плата (ПП) является распространенным компонентом во всем, от бытовой электроники до аэрокосмических и медицинских приборов.

Более того, печатные платы были разработаны для замены обычных соединений провод-провод, осуществляемых через жгуты, — обеспечивая метод сборки электронных схем, которые могли бы быть гораздо более компактными, надежными и эффективными. Они создаются путем травления или печати проводящих путей на изолирующей подложке, такой как стекловолокно или пластик, что позволяет потоку электричества проходить между компонентами.

О PCBasic

Время — деньги в ваших проектах — и PCBasic получает это. PCБазовый  - это компания по сборке печатных плат который обеспечивает быстрые и безупречные результаты каждый раз. Наш комплексный Услуги по сборке печатных плат включают экспертную инженерную поддержку на каждом этапе, гарантируя высочайшее качество каждой платы. Как ведущий производитель сборки печатных плат, мы предлагаем комплексное решение, которое оптимизирует вашу цепочку поставок. Сотрудничайте с нашими передовыми Завод по производству прототипов печатных плат для быстрого выполнения заказов и превосходных результатов, которым вы можете доверять.

Компоненты печатной платы

Печатная плата имеет следующие основные элементы:

· Базовый материал: Чаще всего для поддержки конструкции используют стекловолокно или пластик.

· Медные слои: Часть медной фольги наносится на подложку тонкими слоями, образуя токопроводящие дорожки.

· Паяльная маска: Прочный слой, нанесенный поверх меди, предотвращает короткие замыкания и окисление.

· Шелкография: Слой, используемый для печати этикеток, логотипов или идентификаторов компонентов на печатной плате.

· Электронный компонент: На плате расположены интегральные схемы (ИС), резисторы, полупроводники и т. д.

PCB Layers

Печатные платы состоят из различных слоев, которые поддерживают функциональность, долговечность и производительность. Обзор слоев печатной платы Слои печатной платы можно классифицировать следующим образом:

Базовый материал (слой подложки)

FR4 (армированная стекловолокном эпоксидная смола) обычно составляет основу печатной платы. Она обеспечивает механическую прочность и изоляцию.

Области применения: 

· Используется во всех печатных платах в качестве базового слоя.

Преимущества: 

· Долгоиграющий.

· Электроизоляция.

· Термостойкость.

Минусы:

· Различается по стоимости.

· Тепловые характеристики.

Медная фольга (проводящие дорожки)

Это тонкие листы меди, прижатые к подложке. Дорожки протравлены, чтобы позволить электрическому току течь. Обычно встречается в однослойных, двухслойных и многослойных печатных платах.

Применение: 

· Используется во всех типах печатных плат для передачи электрических сигналов между компонентами.

Наши преимущества:

· Отличная проводимость.

· Подходит для сигналов с высокой скоростью передачи данных.

· Мощный.

Минусы: 

· Увеличивает стоимость.

· Увеличивает сложность производства.

Сигнальные слои

Слои, предназначенные для передачи электрических сигналов между компонентами. Многослойная печатная плата состоит из множества сигнальных слоев, расположенных друг над другом для усложнения схемы.

Области применения:

· Используется в многослойных печатных платах для маршрутизации сигналов в конструкциях с высокой плотностью размещения компонентов (например, процессорах, графических процессорах).

Преимущества: 

· Минимизирует помехи в сигнале.

· Позволяет проложить сложный маршрут.

· Улучшает функциональность печатной платы.

Минусы:

· Повышенная сложность печатной платы.

· Разработано очень тщательно, чтобы избежать перекрестных помех.

Силовая плоскость и заземляющая плоскость

Силовая плоскость: Слой толстой меди, распределяющий питание (VCC) по печатной плате.

Наземный самолет: Медный слой, обеспечивающий обратный путь току (земле).

Области применения: 

· Используется в многослойных печатных платах высокоскоростной электроники для стабильного распределения питания.

Преимущества: 

· Минимизированный электрический шум.

· Повышение целостности сигнала.

· Обеспечивает надежную подачу электроэнергии.

Минусы: 

· Увеличивает сложность и стоимость производства.

Изоляционный материал (диэлектрический слой)

Изоляционный материал удерживает проводящие слои отдельно, чтобы избежать короткого замыкания. Он состоит из таких материалов, как препрег (предварительно пропитанное стекловолокно).

Области применения: 

· Используется во всех печатных платах для изоляции проводящих слоев и предотвращения коротких замыканий.

Преимущества: 

· Изолирует и минимизирует помехи.

· Повышает термическую стабильность.

Минусы:

· Не все материалы имеют одинаковую диэлектрическую проницаемость, что влияет на характеристики сигнала.

Слои паяльной маски

Это защитное покрытие, покрывающее медные дорожки. Обычно оно зеленого, синего или красного цвета. Этот слой помогает избежать окисления и нежелательных припойных мостиков.

Области применения:

· Используется во всех печатных платах для покрытия медных дорожек и предотвращения образования припойных мостиков.

Преимущества:

· Защищает от окисления.

· Увеличивает долговечность.

· Обеспечивает лучший контакт при пайке.

Минусы: 

· Требует точности в применении.

· Неправильная маскировка может привести к дефектам производства.

Слой шелкографии

Это текст на бумаге или символы (а именно этикетки компонентов, логотипы, контрольные индикаторы). Шелкография помогает при сборке и отладке.

Области применения: 

· Используется на всех печатных платах для маркировки компонентов, логотипов и справочных индикаторов.

Преимущества: 

· Помощь со сборкой, отладкой и документированием.

Минусы:

· Ограничен размер маркировки.

· Требует профессионального подхода для печатных плат высокой плотности.

Слои паяльной пасты (для поверхностного монтажа)

Используется при сборке по технологии поверхностного монтажа (SMT). В комплект входит паяльная паста для крепления компонентов.

Области применения:

· Используется в печатных платах с технологией поверхностного монтажа (SMT) для размещения компонентов.

Преимущества:

· Надежные электрические соединения.

· Повышает точность при автоматизированной сборке.

Минусы: 

· Требуется трафаретная печать, а неправильное нанесение пасты может привести к дефектам.

Слой защиты от проникновения

Слой keep-Out обозначает запретные зоны, где не должны размещаться компоненты или трассы. Он обеспечивает достаточное расстояние и предотвращает проблемы с качеством производства.

Области применения:

· Ограничивает размещение компонентов или дорожек в той или иной области конструкции печатной платы.

Преимущества: 

· Помогает избежать перегрузки макета, обеспечивает технологичность и правильное размещение.

Минусы:

· Ограничивает гибкость проектирования (требует тщательного планирования).

Типы печатных плат на основе слоев

Однослойная печатная плата:

Однослойная печатная плата имеет один проводящий слой (чаще всего медный) на непроводящей подложке (чаще всего FR4, фенольная или армированная бумагой эпоксидная смола). Медные дорожки используются для создания электрических соединений на плате, которые затем покрываются паяльной маской для защиты от окисления. Простые электронные устройства в основном используют этот тип печатной платы для производства недорогих.

Он имеет только один слой. Этот слой может быть:

· Слой подложки (основной материал): В состав обычно входит FR4, фенольная смола или эпоксидная смола.

· Проводящий слой: Тонкий слой меди для дорожек цепей.

· Паяльная маска: Предотвращает короткое замыкание и коррозию проводников.

· Шелкография: Определить, какие компоненты находятся на плате.

Области применения:

· Калькуляторы.

· Источники питания.

Двухслойная печатная плата

Двухслойная печатная плата содержит медный проводящий материал с обеих сторон печатной платы. Сквозные отверстия (металлизированные сквозные отверстия) обеспечивают электрические соединения между слоями, что позволяет создавать более компактные схемы. Этот тип печатной платы немного более универсален, чем однослойные типы, и вмещает умеренно сложные схемы.

Области применения:

· Промышленный контроль

· Автомобильная электроника

· Смартфоны и аудиоустройства

Он имеет два слоя. Эти слои могут быть:

· Слой подложки: FR4 или эпоксидная смола.

· Нижний медный слой: Проводящие пути для цепей.

· Верхний медный слой: Дополнительные схемы для более высокой сложности.

· Через: Использовались для создания электрических соединений между верхним и нижним слоями.

Многослойная печатная плата

Многослойная печатная плата представляет собой слой из трех или более пробитых проводящих слоев, размещенных друг над другом с диэлектрическими слоями изоляции между каждым из них. Например, высокоскоростная, компактная структура используется в военном, компьютерном, коммуникационном и другом оборудовании.

Области применения:

· Смартфоны и компьютеры

· Медицинское оборудование

· Оборона, космос и безопасность

· Телекоммуникации на высокой скорости

Multi-Layer имеет 4+ слоя. Эти слои могут быть:

· Субстрат сердечников: Структурный strength

· Медные слои: Для достижения сложности схемы необходимо несколько проводящих слоев.

· Изоляционный слой: Располагается между проводящими слоями.

· Силовые и заземляющие плоскости: Минимизируйте помехи сигнала и передавайте мощность.

· Паяльная маска и слои шелкографии: Защита и идентификация.

Гибкая печатная плата:

Гибкие печатные платы состоят из гибких материалов (обычно полиимида (ПИ) или полиэстера (ПЭТ)), которые могут сгибаться, скручиваться или складываться без поломки. Они широко используются в носимых устройствах, автомобильной электронике и аэрокосмических приложениях.

Области применения:

· Смартфоны и носимые устройства.

· Автомобильные приборные панели.

· Медицинские приборы.

· Космические корабли и спутники.

Слои гибкой печатной платы различаются доска в доска. Эти слои могут быть:

· Гибкая подложка (полиимид или ПЭТ).

· Медный токопроводящий слой.

· Клеевой слой.

· Покрытие защитное.

· Шелкография для компонентов.

Жесткая печатная плата

Жестко-гибкая печатная плата — это тип печатной платы, которая объединяет дельта-жесткие и гибкие секции на одной плате. Она используется в небольших устройствах с ограниченным объемом, таких как военные устройства, камеры и медицинские имплантаты.

Области применения:

· Медицинские приборы (кардиостимуляторы, слуховые аппараты).

· Камеры и носимые устройства.

· Промышленные системы управления.

Слои в гибко-жёсткой печатной плате:

· Жесткие секции (материал FR4)

· Инновации для гибкости Разделы (Полиимидная подложка)

· Медные токопроводящие слои

· Препрег и клеевые слои

· Гибкие секции: Защитное покрытие

Высокочастотная плата:

Высокочастотная печатная плата способна работать на частотах выше 1 ГГц с помощью материалов с низкими потерями, таких как ПТФЭ (тефлон) и ламинаты Rogers. Это очень важный аспект применения в области радиочастот (RF) и микроволновых технологий.

Области применения:

· Базовые станции 5G.

· Радарные и GPS-системы.

· Спутниковая связь.

· Высокоскоростная обработка данных.

Слои в высокочастотной печатной плате:

· ПТФЭ или субстрат Роджерса.

· Медные токопроводящие слои.

· Диэлектрические изоляционные слои.

· Силовые и заземляющие плоскости.

· Паяльная маска и шелкография.

HDI PCB

HDI PCB (+High-Density Interconnect PCB) — это тип печатной платы с высокой плотностью контактных площадок, дорожек и переходных отверстий. Она использует микропереходы, глухие и скрытые переходные отверстия, а также малую ширину дорожек, что позволяет миниатюризировать и передавать сигналы на высокой скорости. Эти HDI Печатные платы имеют решающее значение для электронных устройств малого форм-фактора, таких как смартфоны, ноутбуки и современное медицинское оборудование.

Области применения:

· Смартфоны и планшеты

· Ноутбуки и носимые устройства

· Медицинские приборы

· Автомобильная электроника, ADAS (усовершенствованные системы помощи водителю).

· Аэрокосмическая и военная промышленность: применение в спутниках, авионике и оборонных системах.

· Высокоскоростные вычисления

· Устройства и оборудование Интернета вещей для предприятий 5G

Некоторые включают HDI PCB, которые могут иметь различные слои в зависимости от требований дизайна. Типичные слои включают:

· Основной субстрат: Материал основного слоя, как правило, FR4, PTFE или ламинат Rogers.

· Медные слои: Для питания, заземления и маршрутизации сигналов используется несколько проводящих слоев.

· Микроотверстия (отверстия, просверленные лазером): Vias эффективно соединяет различные слои.

· Диэлектрические слои: Между токопроводящими сигнальными дорожками проложены изолирующие слои.

· Слои препрега: Поместите между слоями клейкий материал, чтобы скрепить их.

· Силовые и заземляющие плоскости: Обеспечьте стабильное питание и снижение шума.

· Паяльная маска и шелкография: как необходимость защиты и маркировки компонентов.

Структура типов печатных плат HDI:

· 1+N+1 (один слой HDI): один слой HDI с обеих сторон

· 2+N+2 (двойной слой HDI): Два слоя HDI со всех сторон.

· HDI любого слоя: Микроотверстия соединяют любые слои, обеспечивая максимальную гибкость проектирования.

Печатная плата против печатной платы

Ключевые отличия

· Печатная плата — это просто плата, а печатная плата — это готовый к эксплуатации электронный модуль.

· Печатные платы представляют собой пассивные структуры, в то время как печатные платы включают в себя активные компоненты, такие как микроконтроллеры, резисторы, конденсаторы и ИС.

· Печатная плата является основным компонентом процесса печатной платы, при этом печатная плата делает акцент на сборке и функционировании схем, в то время как печатная плата представляет собой изготовление самой платы.

· Тестирование печатной платы обходится дороже, поскольку оно проверяет эксплуатационные характеристики печатной платы, в то время как тестирование печатной платы проверяет только непрерывность цепи и дефекты структуры платы.

Услуги PCBasic PCBA

Мы предоставляем комплексные услуги по сборке печатных плат (PCBA), включая:

Прототипирование и мелкосерийное производство.

Проектирование и производство печатных плат на высоких скоростях.

Автоматизированный SMT и сборка через сквозное отверстие.

Жесткий & сгибать и гибко-жёсткие печатные платы.

Обеспечение качества (AOI, рентген, функциональное тестирование, Испытание летающего зонда...).

Вывод

Печатная плата и слои печатной платы по типам печатных плат имеют решающее значение для проектирования электроники. Стопки плат в многослойных печатных платах могут быть пугающими, но каждый слой (медь, подложка, паяльная маска, шелкография и т. д.) играет свою собственную роль в функциональности устройства.

Благодаря качественному проектированию, выбору соответствующих материалов и соблюдению стандартов тестирования инженеры могут повысить надежность и срок службы печатной платы. Для инженеров знание материалов печатной платы, структуры слоев и лучших методов проектирования жизненно важно для обеспечения долговечности и высокой производительности их электроники. Даже любители и студенты могут оживить свои проекты, используя недорогое программное обеспечение для проектирования печатных плат.

С появлением новых технологий, таких как IoT, аппаратное обеспечение AI и носимые технологии, спрос на печатные платы никогда не угаснет. Независимо от того, ремонтируете ли вы неисправную плату или внедряете новое революционное устройство, знакомство с основами печатных плат может помочь вам добиться успеха в постоянно растущей электронной сфере.