PCBje vyrobena technologií elektronického tisku, proto se nazývá deska plošných spojů.Téměř každý druh elektronického zařízení, od sluchátek, baterií, kalkulátorů, po počítače, komunikační zařízení, letadla, satelity, pokud se používají elektronické součástky, jako jsou integrované obvody, PCB se používají k elektrickému propojení mezi nimi.
PCB a PCBA jsou desky plošných spojů s neosazenými součástkami, PCBA (Printed Circuit Board Assembly), tedy desky plošných spojů vybavené elektronickými součástkami (jako jsou čipy, konektory, rezistory, kondenzátory, induktory atd.).
Původ PCB
V roce 1925 Charles Ducas ve Spojených státech (původce aditivní metody) vytiskl obvodový vzor na izolační substrát a poté úspěšně vyrobil vodič jako elektroinstalaci galvanickým pokovováním.
V roce 1936 Rakušan Paul Eisler (původce subtraktivní metody) jako první použil desky plošných spojů v rádiích.
V roce 1943 Američané aplikovali technologii na vojenské vysílačky.V roce 1948 Spojené státy oficiálně uznaly vynález pro komerční využití.
Plošné spoje se široce používají teprve od poloviny 50. let a dnes dominují v elektronickém průmyslu.
Desky plošných spojů se vyvinuly z jednovrstvých na oboustranné, vícevrstvé a flexibilní a stále si udržují své vlastní vývojové trendy.Díky neustálému vývoji ve směru vysoké přesnosti, vysoké hustoty a vysoké spolehlivosti, neustálého zmenšování velikosti, snižování nákladů a zlepšování výkonu si desky s plošnými spoji stále udržují silnou vitalitu při vývoji budoucích elektronických zařízení.
Diskuse o budoucím trendu vývoje technologie výroby desek plošných spojů doma i v zahraničí jsou v zásadě konzistentní, tedy vysoká hustota, vysoká přesnost, jemná apertura, tenký drát, malá rozteč, vysoká spolehlivost, vícevrstvý, vysokorychlostní přenos , nízká hmotnost Z hlediska výroby se vyvíjí směrem ke zvyšování produktivity, snižování nákladů, snižování znečištění a přizpůsobování se víceodrůdové a malosériové výrobě.
Role PCB
Než se objevila deska s plošnými spoji, bylo propojení mezi elektronickými součástkami přímo spojeno dráty, aby vytvořily kompletní obvod.
Poté, co elektronické zařízení přijme desky s plošnými spoji, díky konzistenci podobných desek s plošnými spoji se zabrání chybám v ručním zapojení.
Deska s plošnými spoji může poskytnout mechanickou podporu pro upevnění a sestavení různých elektronických součástek, jako jsou integrované obvody, dokončit kabeláž a elektrické spojení nebo elektrickou izolaci mezi různými elektronickými součástmi, jako jsou integrované obvody, a poskytnout požadované elektrické vlastnosti, jako je charakteristika Impedance, atd., může poskytnout grafiku pájecí masky pro automatické pájení a poskytnout identifikační znaky a grafiku pro vkládání součástek, kontrolu a údržbu.
Klasifikace DPS
1. Klasifikace podle účelu
Civilní desky plošných spojů (spotřebitelské): desky plošných spojů používané v hračkách, fotoaparátech, televizorech, audio zařízeních, mobilních telefonech atd.
Průmyslové desky plošných spojů (zařízení): desky plošných spojů používané v zabezpečení, automobilech, počítačích, komunikačních strojích, přístrojích atd.
Vojenské desky s plošnými spoji: desky s plošnými spoji používané v letectví a radarech atd.
2. Klasifikace podle typu substrátu
Desky plošných spojů na bázi papíru: desky plošných spojů na bázi fenolického papíru, desky plošných spojů na bázi epoxidového papíru atd.
Desky plošných spojů na bázi skleněné tkaniny: desky plošných spojů na bázi epoxidové skleněné tkaniny, desky plošných spojů na bázi PTFE skleněné tkaniny atd.
Deska s plošnými spoji ze syntetických vláken: deska s plošnými spoji z epoxidových syntetických vláken atd.
Deska plošných spojů s organickým filmovým substrátem: deska s plošnými spoji z nylonové fólie atd.
Desky plošných spojů s keramickým substrátem.
Desky plošných spojů na bázi kovového jádra.
3. Klasifikace podle struktury
Podle struktury lze desky plošných spojů rozdělit na pevné plošné spoje, ohebné plošné spoje a tuhé-flexibilní plošné spoje
4. Klasifikováno podle počtu vrstev
Podle počtu vrstev lze desky plošných spojů rozdělit na desky jednostranné, oboustranné, vícevrstvé a desky HDI (high-density interconnect boards).
1) Jednostranné
Jednostranná deska označuje desku plošných spojů, která je zapojena pouze na jedné straně (pájecí strana) desky plošných spojů a všechny součástky, popisky součástek a textové popisky jsou umístěny na druhé straně (strana součástek).
Největší předností jednostranného panelu je jeho nízká cena a jednoduchý výrobní proces.Protože však kabeláž může být provedena pouze na jednom povrchu, je kabeláž obtížnější a kabeláž je náchylná k poruchám, takže je vhodná pouze pro některé relativně jednoduché obvody.
2) Oboustranné
Oboustranná deska je drátovaná z obou stran izolační desky, jedna strana je použita jako vrchní vrstva a druhá strana jako spodní vrstva.Horní a spodní vrstva jsou elektricky propojeny prokovy.
Obvykle jsou komponenty na dvouvrstvé desce umístěny na horní vrstvě;někdy však mohou být komponenty umístěny na obě vrstvy, aby se zmenšila velikost desky.Dvouvrstvá deska se vyznačuje mírnou cenou a snadným zapojením.Je to nejběžněji používaný typ v běžných deskách plošných spojů.
3) Vícevrstvá deska
Desky plošných spojů s více než dvěma vrstvami se souhrnně označují jako vícevrstvé desky.
4) HDI deska
Deska HDI je obvodová deska s relativně vysokou hustotou distribuce obvodů využívající technologii mikro-slepých zakopaných děr.
Struktura PCB
PCB se skládá hlavně z mědí plátovaných laminátů (Copper Clad Laminates, CCL), prepregu (PP plech), měděné fólie (Copper Foil), pájecí masky (také známé jako pájecí maska) (Solder Mask).Zároveň pro ochranu obnažené měděné fólie na povrchu a zajištění svařovacího efektu je nutné provést i povrchovou úpravu DPS a někdy je také označena znaky.
1) Laminát plátovaný mědí
Laminát plátovaný mědí (CCL), označovaný jako laminát plátovaný mědí nebo laminát plátovaný mědí, je základním materiálem pro výrobu desek plošných spojů.Skládá se z dielektrické vrstvy (pryskyřice, skleněné vlákno) a vysoce čistého vodiče (měděná fólie).složený z kompozitních materiálů.
Teprve v roce 1960 použili profesionální výrobci měděnou fólii z formaldehydové pryskyřice jako základní materiál pro výrobu jednostranných DPS a uvedli je na trh gramofonů, magnetofonů, videorekordérů atd. Později, v důsledku vzestupu dvojitých Technologie výroby měděného pokovení s bočním průchozím otvorem, tepelná odolnost, velikost Stabilní epoxidové skleněné substráty byly dosud široce používány.V dnešní době jsou široce používány FR4, FR1, CEM3, keramické desky a teflonové desky.
V současnosti je nejrozšířenějším plošným spojem vyrobeným metodou leptání selektivní leptání na měděnou plátovanou desku, aby se získal požadovaný vzor obvodu.Laminát potažený mědí zajišťuje především tři funkce vedení, izolace a podpory na celé desce s plošnými spoji.Výkon, kvalita a výrobní náklady desek s plošnými spoji závisí do značné míry na laminátech potažených mědí
2) Prepreg
Prepreg, také známý jako PP plech, je jedním z hlavních materiálů při výrobě vícevrstvých desek.Skládá se hlavně z pryskyřice a výztužných materiálů.Výztužné materiály se dělí na tkaniny ze skelných vláken (označované jako skelné tkaniny), papírové báze a kompozitní materiály.
Většina prepregů (adhezních fólií) používaných při výrobě vícevrstvých desek plošných spojů používá jako vyztužující materiál skelnou tkaninu.Tenký listový materiál vyrobený impregnací upravené skleněné tkaniny pryskyřičným lepidlem a následně předpečený tepelným zpracováním se nazývá prepreg.Prepregy teplem a tlakem měknou a po ochlazení ztuhnou.
Protože počet pramenů příze na jednotku délky skleněné tkaniny ve směru osnovy a útku je různý, je třeba při řezání věnovat pozornost směrům osnovy a útku prepregu.Obecně platí, že směr osnovy (směr, ve kterém je skelná tkanina zvlněna) je vybrán jako směr krátké strany výrobní desky a směr útku je Směr dlouhé strany výrobní desky má zajistit rovinnost povrch desky a zabraňují zkroucení a deformaci výrobní desky po zahřátí.
3) Měděná fólie
Měděná fólie je tenká souvislá kovová fólie nanesená na základní vrstvě plošného spoje.Jako vodič desky plošných spojů se snadno připojí k izolační vrstvě a vyleptá do podoby obvodu.
Běžné průmyslové měděné fólie lze rozdělit do dvou kategorií: měděná fólie válcovaná (RA měděná fólie) a elektrolytická měděná fólie (ED měděná fólie):
Válcovaná měděná fólie má dobrou tažnost a další vlastnosti a je to měděná fólie používaná v raném procesu měkkých desek;
Elektrolytická měděná fólie má výhodu nižších výrobních nákladů než válcovaná měděná fólie
4) Pájecí maska
Vrstva pájecího odporu se týká části desky plošných spojů s inkoustem pájecího rezistence.
Pájecí rezistentní inkoust je obvykle zelený a někteří používají červenou, černou a modrou atd., takže pájecí rezistentní inkoust se v průmyslu PCB často nazývá zelený olej.Jedná se o trvalou ochrannou vrstvu desek plošných spojů, která dokáže zabránit vlhkosti, Antikorozi, plísním a mechanickému otěru atd., ale také zabránit navaření dílů na nesprávná místa.
5) Povrchová úprava
„Povrch“, jak se zde používá, se týká spojovacích bodů na desce plošných spojů, které zajišťují elektrické spojení mezi elektronickými součástmi nebo jinými systémy a obvody na desce plošných spojů, jako jsou spojovací body podložek nebo kontaktní spojení.Samotná pájitelnost holé mědi je velmi dobrá, ale na vzduchu snadno oxiduje a znečišťuje, takže na povrchu holé mědi by měl být pokryt ochranný film.
Mezi běžné procesy povrchové úpravy DPS patří olovo HASL, bezolovnatý HASL, organický povlak (Organic Solderability Preservatives, OSP), imerzní zlato, imerzní stříbro, ponorný cín a pozlacené prsty atd. Díky neustálému zlepšování předpisů na ochranu životního prostředí došlo jsou Hlavní proces HASL byl postupně zakázán.
6) Postavy
Znak je textová vrstva, na vrchní vrstvě DPS může chybět a obecně se používá pro komentáře.
Obvykle, aby se usnadnila instalace a údržba obvodu, jsou požadované vzory log a textové kódy vytištěny na horní a spodní povrch desky s plošnými spoji, jako jsou štítky součástí a jmenovité hodnoty, tvary obrysů součástí a loga výrobce, výroba termíny čekat.
Znaky se obvykle tisknou sítotiskem
Čas odeslání: 11. března 2023