Was ist PCB??

Leiterplatte: Der Herzschlag der modernen Elektronik

Leiterplatte, Abkürzung für „Printed Circuit Board“., dient als Rückgrat moderner elektronischer Geräte. Hergestellt aus einem Grundsubstrat, Isoliermaterialien, und Kupferfolie, Leiterplatten nutzen Druck- und Ätzverfahren zur Herstellung von Schaltkreisen. Alternativ als PWB bekannt (Gedruckte Drahtplatte) in den Vereinigten Staaten und Großbritannien, Diese Boards sind entscheidend für die Unterstützung und Verbindung verschiedener elektronischer Komponenten.

Die Rolle von PCB

PCBs sind wichtige elektronische Komponenten, die nicht nur elektronische Baugruppen innerhalb einer PCBA -Karte unterstützen, sondern auch Schaltungsanschlüsse für verschiedene elektronische Teile bereitstellen. Durch Anschließen von Kondensatoren, Widerstände, Induktoren, IC -Chips, und andere notwendige Komponenten, PCBs fungieren als Motherboard oder Mainboard elektronischer Geräte.

Fast jedes elektronische Gerät, Von Kopfhörern und Batterien bis hin zu Computern, Kommunikationsausrüstung, Flugzeuge, Satelliten, Automobile, Schiffe, und medizinische Geräte, stützt sich auf PCBs. Leiterplatte, das steht für die gedruckte Leiterplattenbaugruppe, bezieht sich auf eine PCB, die mit verschiedenen elektronischen Komponenten bevölkert ist.

Der Ursprung von PCB

Die Geschichte der PCB stammt aus 1925 Wenn Charles Ducas, Der Pionier des additiven Prozesses, erfolgreich erstellte Leiter für die Verkabelung durch Druckschaltungsmuster auf einem Isoliersubstrat und die Verwendung von Elektroplatten. In 1936, Paul Eisler, der Pionier des subtraktiven Prozesses, Zuerst verwendete PCBs in Radios.

Die Anwendung der PCB -Technologie in militärischen Radios begann in 1943, und von 1948, Die Vereinigten Staaten genehmigten PCBs offiziell für den kommerziellen Gebrauch. In den 1950er Jahren, Mit der Auflösung der Bindungsstärke und der Lötlichkeitsprobleme von CCL und laminierten Boards, Die Kupfer -Ätzmethode wurde zum Mainstream, und PCBs begann weit verbreitet zu werden. Seitdem, PCBs haben die Elektronikindustrie dominiert.

Entwicklung der PCB -Technologie

Von einseitigen PCBs in den 1950er Jahren bis hin zu doppelseitigen und dann mehrschichtigen PCBs in den folgenden Jahrzehnten, Die Branche hat erhebliche Fortschritte verzeichnet. In den 1970er Jahren wurden schnelle Entwicklungen in mehrschichtigen PCBs verfolgt, in Richtung hoher Präzision bewegen, hohe Dichte, Feine Linien, kleine Löcher, hohe Zuverlässigkeit, niedrige Kosten, und automatisierte kontinuierliche Produktion.

In den 1980er Jahren, Oberflächenmontagetechnologie (SMT) allmählich durch die Montage durch die Loch ersetzt, und ultrahoch mehrschichtige PCB- und Hochdichteverbindungen mit hoher Dichte (HDI) Bretter blühten auf. In den 1990er Jahren, Verpackungstechnologie entwickelt sich aus Quad -Flat -Paketen (MFR) zu Ball -Grid -Arrays (BGA), Aufforderung an PCBs, kleinere Schaltkreise zu entwickeln.

Ins 21. Jahrhundert, Hochdichte BGA, Chip-Scale-Verpackung, und organische Laminatmaterialien für IC -Verpackungssubstrate verzeichneten ein schnelles Wachstum der PCB -Technologie. PCBs haben sich von einer Schicht zu Doppelschicht entwickelt, Mehrschicht, flexibel, Starr-flexible Kombinationen, Metallbasis, Keramik, und mehr, Jeder beibehält seinen einzigartigen Entwicklungstrend.

Die Funktionen von PCB

Vor PCB, Elektronische Komponenten wurden durch Drähte miteinander verbunden. PCBs bieten mechanische Unterstützung für das Befestigen und Zusammenbau integrierter Schaltungen und anderer elektronischer Komponenten, Aktivieren Sie Verkabelungs- und Stromverbindungen (Signalübertragung) oder elektrische Isolierung unter ihnen. Sie bieten auch erforderliche elektrische Eigenschaften wie charakteristische Impedanz an.

Die Einführung von PCBs in elektronischen Geräten vermeidet die Fehler, die mit manueller Verkabelung verbunden sind, erleichtert die automatische Einführung oder Montage des Komponenten, Löten, und testen, Produktqualität sicherstellen, Verbesserung der Produktivität, Kosten senken, und Vereinfachung der Wartung. PCBs vereinfachen die Montage und das Löten, Reduzieren Sie herkömmliche Verkabelungs -Arbeitsbelastungen, und die Arbeitsintensität aufleuchten.

Klassifizierungen von PCB

Durch Anwendung

• Verbraucher -PCBs: In Spielzeug verwendet, Kameras, Fernseher, Audioausrüstung, Mobiltelefone, Lichter, Haushaltsgeräte, usw.
• Industrielle PCBs: In der Sicherheit verwendet, Automobile, Computer, Kommunikationsgeräte, Instrumente, Industriecontroller, usw.
• Militärische PCBs: In der Luft- und Raumfahrt verwendet, Radar, Militärschiffe, und militärische Kommunikationsausrüstung.

Nach Basismaterial

• Papierbasierte PCBs: Phenoler Papierbasis und Epoxidbasis auf Papierbasis.
• PCBs auf Glas-Stoffbasis: Basis von Epoxidglas-Stoff und Teflon-Glas-Stoffbasis.
• Synthetische Faser -PCBs: Epoxid-synthetischer Faserbasis.
• Bio-filmbasierte PCBs: Nylon-Filmbasis.
• Keramik -Substrat -PCBs.
• PCBs auf Metall-Kernbasis: Eisen, Aluminium, Kupfer.
• Kohlenwasserstoffverbindungs ​​-PCBs.
• Keramikpulver PCBs.
• Ptfe, Teflon -PCBs.

Durch Struktur

• Starre PCBs
• Flexible PCBs
• Starr-flexible Kombinationspicke

Für Schichtzahl

• Einseitige PCBs: Einschichtplatten mit Komponenten und Markierungen auf der einen Seite und Schaltkreise auf der anderen Seite.
• Doppelseitige PCBs: Schaltungen auf beiden Seiten, die durch Vias verbunden sind.
• Multi-Layer-PCBs: Innenkreisschichten enthalten, Typischerweise 4 Zu 20 Schichten.
• HDI-Leiterplatten: Verbindungsbretter mit hoher Dichte mit Mikrovias und vergrabenem VIAS, häufig in Handy -Motherboards verwendet.

Die Struktur von PCB

PCB bestehen aus kupferbezogenen Laminaten (CCL), Prepreg (PP -Blätter), Kupferfolie, Lötmaske (Auch als Lötmittelresist bezeichnet), und Siebschichten. Oberflächenbehandlungen schützen die exponierte Kupferfolie vor Oxidation und gewährleisten eine wirksame Lötung.

CCL (Kupfer gekleidete Laminate)

CCL, oder kupferbekleidetes Laminat, ist ein Verbundmaterial, das aus Glasfaser -Tuch und Kupferfolie mit Epoxidharz als Bindemittel hergestellt wird. CCL ist das Grundmaterial für die Herstellung von PCBs, Leitfähigkeit bereitstellen, Isolierung, und Unterstützung. Die Leistung, Qualität, und Herstellungskosten von PCBs hängen weitgehend von CCL ab.

Prepreg (PP -Blätter)

Prepreg, Auch als PP -Blätter bekannt, ist eines der wichtigsten Materialien, die bei der Herstellung von mehrschichtigen PCBs verwendet werden. Es besteht aus Harz- und Verstärkungsmaterialien wie Glasfaser -Stoff. Prepreg wird unter Wärme und Druck weich und verfestigen sich beim Abkühlen.

Kupferfolie – Schichtschicht

Kupferfolie, ein dünn, Auf dem PCB -Substrat abgelagertes Metallfolie, dient als Leiter. Es haftet an der Isolierschicht und wird geätzt, um Schaltungsmuster zu formen. Zu den gängigen Kupferfolie -Typen gehören gewalzte Kupferfolie (Ra) und elektrolytische Kupferfolie (Ed).

Lötmaske

Die Lötmaske, normalerweise grün, aber auch in rot erhältlich, Schwarz, und blau, ist eine dauerhafte Schutzschicht auf der PCB, Feuchtigkeit verhindern, Korrosion, Schimmel, und mechanische Beschädigung. Es verhindert auch, dass Komponenten falsch gelötet werden.

Seidenschicht

Die Siebschicht, typischerweise über der Lötmaske gelegen, Bietet Anmerkungen und Beschriftungen wie Komponentenwerte, Umrisse, Herstellerlogos, und Produktionstermine, Unterstützung bei der Installation und Wartung von PCBA.

PCB -Oberflächenbehandlung

Die Oberflächenbehandlung bezieht sich auf die Beschichtung der Verbindungspunkte auf PCBs, wie Pads oder Kontaktpunkte, mit einer Schutzschicht. Gemeinsame Oberflächenbehandlungen umfassen Bleizinnbeschichtung, Bleifreies Zinnbeschichtung, Bio -Lötbarkeitskonservierungsmittel (OSP), Elektrololes Nickel/Immersion Gold (ZUSTIMMEN), Eintauchen Silber, Eintauchen, und goldene Fingerbeschichtung. Mit verschärften Umweltvorschriften, Die Bleizinnbeschichtung wurde ausgeschaltet, und die meisten PCBs entsprechen jetzt ROHS und halogenfreie Herstellungsprozesse.

Abschluss

PCBs sind unverzichtbare Komponenten in der modernen Elektronik, Erleichterung fehlerfreier Verkabelung, automatisierte Montage, und kostengünstige Produktion. Während sich die Technologie entwickelt, PCBs passen sich weiter an, Sicherstellen, dass sie ein Eckpfeiler elektronischer Innovation bleiben.