Baskılı devre kartı nedir ve nerelerde kullanılır?
Baskılı devre kartı veya kısaca PCB birçok uygulama için kullanılabilir, çoğunlukla mühendisler veya PCB tasarımlarında uzmanlaşmış üçüncü taraf şirketler tarafından müşterilere sunulan farklı PCB tasarım türleri vardır, tasarımların farklı gereksinimleri, tüketici elektroniği PCB'si, endüstriyel PCB ve diğerleri gibi farklı uygulamaları olabilir... Hepimiz PCB'lerin ne için kullanıldığını merak ederken, bu yazıda farklı PCB örneklerini ve PCB türlerini tartışacak ve açıklayacağız: PCB'ler ne için kullanılır, PCB tasarım türleri ve baskılı devre kartlarının bilgisayarlarda, mikroişlemcilerde ve mikrodenetleyici odaklı tasarımlarda işlevi.
PCB uygulamaları ve endüstrileri
PCB üretildiğinde, çok özel bir kullanım alanı vardır; bu kullanım alanı tüketici elektroniğinden endüstriyel, havacılık, tıp, oyun ve oyuncak endüstrisi, otomotiv ve daha birçok alanda olabilir. PCB'yi üretime gönderdiğimizde, bir PCB'nin ne işe yaradığını, nasıl kullanılacağını, hangi amaçla kullanılacağını ve hangi sektöre ait olduğunu zaten biliyoruz. Farklı sektörlerin sıcaklık, nem, raf ömrü gibi farklı özellikleri ve gereksinimleri olabilir; bu da her uygulama için özel olarak tasarlanmış bir tasarım gerektirecektir.
1. Tüketici elektroniği PCB'si
Tüketici elektroniği çoğunlukla biz tipik tüketicilerin günlük hayatta kullandığı ürünleri ifade eder. Bunlar bir ampul, LCD ekran, hava temizleyici, dizüstü bilgisayar ve diğerleri olabilir... Tüketici ürününün form faktörü nedeniyle net bir şekilde göremesek de, her ürün kendi içinde bir PCB barındırır ve bu elektronik kartlar uygulamanın işlevini ve uzun kullanım ömrünü sağlar. Dizüstü bilgisayarlar ve bilgisayarlar PCB'leri genellikle birden fazla görevi işlemek ve gerçekleştirmek için kullanılır, bu tür PCB'ler GPU, CPU, Bellek, HDD ve daha fazlası gibi ekstra bileşenlerle birlikte gelir, bunların hepsi PCB kartına monte edilmiş veya doğrudan bağlanmış elektronik bileşenlerdir, tüketici dizüstü bilgisayarlarında / PC'lerinde bir PCB'ye "anakart" denir, bu nedenle farklı bir isim olmasına rağmen anakart aynı zamanda birçok PCB veya monte edilmiş PCB (PCBA) türünden biridir.
Tüketici uygulamaları genellikle son kullanıcının baskılı devre kartını nasıl kullanacağını veya PCB'lerin ne için kullanıldığını bilmesini gerektirmez, çünkü kartlar son kullanıcının ihtiyaçlarına uygun ve işlevsel bir bitmiş ürün tasarımıyla gelir. Bu elektronik PCB'ler genellikle yüksek sıcaklık, nem veya zorlu çevre koşulları gibi yüksek kısıtlamalara veya gereksinimlere sahip değildir. Fiyat, mümkün olduğunca çok tüketicinin PCB kartını karşılayabilmesi için çok önemli bir faktördür. Görmüş olabileceğiniz bazı tüketici uygulamaları PCB örnekleri şunlardır:
A. Akıllı ev aletleri, ampuller ve anahtarlar
B. Ölçek ölçüm cihazları
C. Kişisel bilgisayarlar, dizüstü bilgisayarlar, tabletler ve akıllı telefonlar
D. Mikrodalga fırınlar, fırınlar, buzdolapları ve diğer pişirme cihazları.
E. Akıllı saat ve giyilebilir cihazlar
F. TV, LCD ve diğer tip monitörler.
2. Endüstriyel, Tarım ve IoT
Tüm PCB'ler aynı şekilde doğmazken, tüketici elektroniği ve PCB'lerin üretim maliyeti daha düşüktür ve sıcaklık, radyasyon, nem vb. gibi minimum test gerektirirler. Endüstriyel, tarımla ilgili ve IoT uygulamaları, genel olarak, uzun bir süre boyunca sürekli güvenilirlik ve işlevselliği garantilemek için bir dizi test gerektirir.
Akıllı üretim sektöründe, üretim sürecini daha verimli hale getirmek için sıklıkla Nesnelerin İnterneti (IoT) ve endüstriyel uygulamalar kullanılır. PCBasic, süreci kolay, hızlı ve düşük maliyetli hale getirmek için 15 yıllık deneyim ve farklı donanım türlerini bünyesinde barındırır. Örnek olarak, görüntülerle PCB türlerini belirleyebilen ve bu sayede PCBA'daki kusurları tespit edebilen bir yapay zeka kamera bilgisayar modülü verilebilir. SMT üretimi Son ürünü müşterilere teslim etmeden önce uyarı göndermek ve hataları düzeltmek için.
Örneğin, tarım uygulamalarında bazı PCB elektronik kartları yıllarca dış mekanda kalacaktır. Bu gibi durumlarda, ürünün kullanım ömrü boyunca minimum arıza oranı sağlamak için bileşenler ve PCB malzemeleri dikkatlice seçilmelidir. Endüstriyel elektronik kartlar genellikle daha pahalıdır ancak aynı zamanda daha güvenilirdir ve hem iç hem de dış mekanlarda zorlu koşullarda çalışmaya uygundur. PCB elektronik katmanları ve kalınlıkları, yüksek voltaj ve akım koşullarında net sinyal sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bazı tarım ve IoT uygulamaları şunlardır:
A. Akıllı bahçe izleme sistemi
B. Hava durumu izleme istasyonu
C. Sera izleme ve kontrolü
D. Akıllı atık ve çöp toplama ve çok daha fazlası.
3. Ağ ve telekomünikasyon
Popüler PCB uygulaması Ağ ve telekomünikasyon, hem tüketici hem de endüstriyel kullanım durumlarında kullanılabilir. Örneğin, tüketiciler internete internet servis sağlayıcısı (İSS) aracılığıyla erişmek için çoğunlukla yönlendiriciler, modemler, tekrarlayıcılar veya erişim noktaları kullanırken, endüstriyel kullanım için sunucular, NAS (ağa bağlı depolama) kutuları ve başka bir tür endüstriyel ekipman kullanılır. Yukarıdaki tüm örnekler, çok özel bir amaç ve uygulamaya hizmet etmek üzere özel yapım PCB'ler kullanır. PCB sistemleri, tüketiciler için küçük boyutlarda ve genellikle endüstriyel telekomünikasyon cihazlarında bulunan büyük ve hacimli paketler halinde gelir. Bazı PCB sistemleri daha karmaşık olabilir ve birden fazla PCB'nin bir şekilde üst üste yerleştirilmesini veya birbirine bağlanmasını gerektirebilir. Ağ ve iletişim PCB elektroniğinin bazıları şunları içerir:
A. Ağ yönlendiricileri ve anahtarları
B. Erişim noktaları, modemler ve tekrarlayıcılar
C. Ağ bağlantılı depolama aygıtları
D. Sunucular ve İnternet servis sağlayıcı istasyonları
4. Tıbbi endüstriler
Belirli koşullar altında bir hastaneye veya doktora gitmeniz talihsiz bir durum olsaydı, hastanelerin ve doktorların işlerini yapmak için kullandıkları farklı türde cihazlar, bilgisayarlar ve monitörlerle karşılaşmış olabilirsiniz. Tüm bu cihazlar, içinde veya kısa PCB'lerin içinde basılı elektronik kartlar içerir. Elektronik PCB, tıbbi cihazların günlük hayatı kurtarmasını, hastaları 24/7 izlemesini sağlar ve tahmin edebileceğiniz gibi, tasarımdaki tek bir hata birçok insanın hayatına mal olabilir. Bu nedenle, tıp endüstrileri ve uygulamaları sıkı PCB tasarım gerekliliklerine sahiptir ve piyasaya sürülen her tasarım, tasarlandığı işlevi yerine getirebildiğinden emin olmak için düzinelerce testten geçmelidir.
Tıbbi endüstride kullanılan PCB elektronik cihazlarına bazı örnekler:
A. Kalp pilleri.
B. MR ve BT.
C. Kalp destek ve izleme ekipmanları.
D. AKG ve X-Ray cihazları. Yaşam desteği,
E. Defibrilatörler ve diğer hayati tehlike arz eden ekipman türleri.
5. Askeri uygulamalar
Sıradan tüketiciler için daha az popüler olan ancak göz ardı edilemeyecek bir sektör ise askeri sektördür. Genellikle bir PCB tasarımının ne kadar muhteşem olduğunu veya kartın ne kadar dayanıklı, uzun ömürlü ve yüksek kaliteli tasarlandığını ifade etmek istediğimizde, PCB elektrik kartının tasarımının ve üretiminin ne kadar mükemmel olduğunu vurgulamak için buna "Askeri sınıf" tasarım diyebiliriz. Askeri cihazlar ve uygulamalardaki elektronik PCB'ler kesinlikle dört gözle beklenen bir şeydir; kullanılan yonga setleri genellikle gizlidir ve bileşenlerin tedarik imkanı, çok özel bir amaç ve dağıtım yolu için yetkili kuruluşlara ve üreticilere verilebilir. Askeri uygulamalardaki elektronik PCB'ler dayanıklı, uzun ömürlüdür ve hava basıncı ve yüksek sıcaklık değişiklikleri gibi zorlu koşullara dayanacak şekilde tasarlanmıştır.
Askeriyenin PCB elektronik kart üretirken kullanacağı uygulamalardan bazıları şunlardır:
A. İnsansız araçlar.
B. Robotik ve savunma navigasyon sistemleri.
C. İletişim ve kontrol sistemleri.
D. Havan ve topçu.
E. Güvenlik ve şifrelemeyle ilgili ekipmanlar.
6. Otomotiv endüstrileri
Otomotiv endüstrisi son on yıllarda değişip gelişiyor, radyo cihazları lüks olarak kabul edilirken basit arabalar kullanıyorduk, bugün arabaların çoğu ultra akıllı bilgisayarlarla çalışıyor ve Tesla'nınki gibi bazı arabalar tamamen elektrikli. Zaman geçtikçe otomotiv uygulamalarının Lidar, 5G, AI ve daha fazlası gibi teknolojilerin sürdüğümüz arabanın her parçasına dahil edilmesiyle daha popüler ve daha akıllı hale geldiğini görüyoruz, bugün bazı arabalarda sürücülerin araba onlar için sürerken rahatlamalarını sağlayan dahili bir otopilot modu bile var, tüm bunlar tahmin ettiğiniz gibi bir PCB elektrik panosu tarafından destekleniyor. Bu PCB'ler, güvenliği ilk öncelik olarak sağlamak için endüstriyel sınıf için tasarlanmıştır, araçtaki tek bir bilgisayar sistemindeki hata feci bir felakete neden olabilir, güvenilir bileşenlerle yüksek kaliteli PCB'ler üreterek eve dönüş yolunda güvenli bir sürüş sağlayabiliriz.
Otomotiv endüstrisi için elektronik PCB uygulamaları şunlardır:
A. Motor tahrikiyle ilgili sistemler
B. Sıcaklık ve nem akıllı iklim kontrolü
C. Ekranlar, hoparlörler ve ses sistemleri
D. Hırsızlık önleme ve uyarı
E. Hava yastığı emniyet kontrol mekanizması
F. Ateşleme ve aracın çalıştırılması
G. Engel algılama uyarı sistemleri ve daha fazlası
7. Havacılık ve uzay araştırmaları
Son olarak, bugün tartışacağımız sektör havacılık sektörüdür. Bu isme veya uygulamalarına aşina olmayabiliriz ancak havacılık ve uzay araştırmaları sektörü her gün bize hizmet ediyor. Aslında, yukarıda tartıştığımız tüm cep telefonları ve uygulamalar havacılık sektörüne ait uydular olmadan mümkün olmazdı.
Havacılık ve uzay sanayisinde ve özellikle günlük hayatımızda kullandığımız uydularda bulunan elektronik PCB ve komponentler, uzayda bulunan ve radyasyonun ve sıcaklığın bizim bildiğimiz ve alıştığımız seviyelerden farklı olduğu PCB'ler olduğundan askeri ve endüstriyel sınıf uygulamalara aittir.
Uçaklar ve hava taşıtları, navigasyon sistemleri, GPS ve yüksek hızda bir yerden bir yere seyahat etmemiz gerektiğinde bize hizmet eden otopilot kontrolü gibi diğer uygulamalar da mevcuttur. Boeing 737 uçaklarının yaklaşık 367,000 elektronik parçadan oluştuğunu biliyor muydunuz? Kulağa inanılmaz geliyor, ancak bildiğimiz her uygulama PCB elektroniği gerektiriyor ve bu da PCB ve elektronik devrelerin üretim sürecinin ne kadar önemli olduğunu gösteriyor. PCBA üretimi her sektöre yöneliktir.
Havacılık ve uzay sanayinde kullanılan uygulamalardan bazıları şunlardır:
A. Radyasyon izleme
B. Termal yönetim ve malzeme proses izleme
C. Uçuş kontrolörleri ve otopilot sistemleri
D. GPS ve NanoSAT'lar ve uydu sistemi
E. Sinyal sensörlerinin izlenmesi
F. Elektrik şebekeleri, radyo iletişim sistemleri ve daha fazlası
