מהו מעגל מודפס (PCB) | כל מה שאתה צריך לדעת

"PCB, המכונה גם מעגל מודפס, עשוי גיליונות שונים של חומר שאינו מוליך, משמש לתמיכה פיזית ולחיבור של רכיבי השקע המותקנים על פני השטח. אבל, מה הפונקציות של לוח PCB? קרא את התוכן הבא למידע שימושי יותר! ---- FMUSER "

האם אתה מחפש תשובות לשאלות הבאות:

מה עושה לוח מודפס?
מה נקרא מעגל מודפס?
ממה עשוי מעגל מודפס?
כמה עולה לוח מודפס?
האם מעגלים מודפסים רעילים?
מדוע קוראים לזה לוח מעגלים מודפס?
אתה יכול לזרוק מעגלים?
מהם חלקי לוח המעגל?
כמה עולה החלפת לוח מעגלים?
איך מזהים לוח מעגלים?
כיצד עובד מעגל?

לחלופין, אולי אתה לא כל כך בטוח אם אתה יודע את התשובות לשאלות אלה, אבל בבקשה אל תדאג, כמו an מומחה בתחום האלקטרוניקה והנדסת RF, FMUSER יציג את כל מה שאתה צריך לדעת על לוח PCB.

שיתוף הוא אכפתיות!

תוֹכֶן

1) מהו מעגל מודפס?
2) מדוע קוראים לזה לוח מודפס?
3) סוגים שונים של PCB (לוחות מעגלים מודפסים) 
4) תעשיית המעגלים המודפסים בשנת 2021
5) ממה מורכב לוח מעגלים מודפסים?
6) PCBs הפופולרי ביותר מעוצב חומר מפוברק
7) רכיבי מעגלים מודפסים וכיצד הם עובדים
8) פונקציית מעגלים מודפסים - מדוע אנו זקוקים ל- PCB?
9) עקרון הרכבת PCB: דרך חור לעומת הרכבה עילית

מהו מעגל מודפס?

מידע בסיסי של לוח PCB

כינוי: PCB הוא המכונה לוח חיווט מודפס (PWB) או לוח חיווט חרוט (EWB), אתה יכול גם לקרוא ללוח PCB בשם לוח מגעים, מחשב לוח, או PCB 

הַגדָרָה: באופן כללי, לוח מעגלים מודפס מתייחס ל לוח דק או יריעת בידוד שטוחה עשוי יריעות שונות של חומר שאינו מוליך כגון פיברגלס, אפוקסי מרוכב, או חומר למינציה אחר, שהוא בסיס הלוח המשמש פיזית לתמוך ולחבר את רכיבים מחוברים לשקע כגון טרנזיסטורים, נגדים ומעגלים משולבים ברוב האלקטרוניקה. אם אתה מחשיב לוח PCB כמגש, אז "המזונות" על "המגש" יהיו המעגל האלקטרוני כמו גם רכיבים אחרים המחוברים אליו, PCB מתייחס למונחים מקצועיים רבים, ייתכן שתמצא עוד על מינוח PCB ממכה. עמוד!

גם לקרוא: מילון מונחים של PCB (ידידותי למתחילים) | עיצוב PCB

PCB מאוכלס ברכיבים אלקטרוניים נקרא a מכלול מעגלים מודפסים (PCA), מכלול לוח מעגלים מודפס or מכלול PCB (PCBA), לוחות חיווט מודפסים (PWB) או "כרטיסי חיווט מודפסים" (PWC), אך המעגלים המודפסים על גבי PCB (PCB) הם עדיין השם הנפוץ ביותר.

הלוח הראשי במחשב נקרא "לוח המערכת" או "לוח האם".

* מהו מעגל מודפס?

על פי ויקיפדיה, לוח מודפס מתייחס ל:
"לוח מודפס תומך ומחבר באופן מכני רכיבים חשמליים או אלקטרוניים באמצעות מסילות מוליכות, רפידות ותכונות אחרות שנחרטו משכבת ​​יריעה אחת או יותר של נחושת למינציה אל ו / או שכבות יריעות של מצע שאינו מוליך."

רוב ה- PCB הם שטוחים ונוקשים אך מצעים גמישים יכולים לאפשר ללוחות להשתלב בחללים מפותלים.

דבר מעניין הוא, שלמרות שרוב המעגלים הנפוצים עשויים מרוכבים מפלסטיק או סיבי זכוכית ושרפים ומשתמשים בעקבות נחושת, ניתן להשתמש במגוון רחב של חומרים אחרים. 

הערה: PCB עשוי גם לעמוד על "חסם בקרת תהליכים, "מבנה נתונים בגרעין מערכת השומר מידע על תהליך. על מנת שתהליך יפעל, על מערכת ההפעלה לרשום תחילה מידע על התהליך ב- PCB.

גם לקרוא: תהליך ייצור PCB | 16 שלבים להכנת לוח PCB

מבנה לוח PCB

לוח מעגלים מודפס מורכב משכבות וחומרים שונים, אשר יחד מבצעים פעולות שונות במטרה להביא תחכום רב יותר למעגלים המודרניים. במאמר זה נדון בפירוט בכל חומרי ההרכב והפריטים השונים של המעגל המודפס.

על לוח מעגלים מודפס כמו הדוגמה בתמונה יש שכבה מוליכה אחת בלבד. PCB בשכבה אחת הוא מגביל מאוד; מימוש המעגל לא יעשה שימוש יעיל באזורים הזמינים, והמעצב עלול להתקשות ביצירת הקשרים ההכרחיים הנחוצים.

* הרכב לוח PCB

חומר הבסיס או המצע של המעגל המודפס שבו כל הרכיבים והציוד על גבי המעגל המודפס נתמך הוא בדרך כלל פיברגלס. אם לוקחים בחשבון את נתוני ייצור PCB, החומר הפופולרי ביותר עבור פיברגלס הוא FR4. הליבה המוצקה FR4 מספקת למעגלים המודפסים את חוזקה, תמיכה, נוקשות ועובי. מכיוון שקיימים סוגים שונים של מעגלים מודפסים כמו מעגלים מודפסים רגילים, לוחות מעגלים גמישים וכו 'הם בנויים באמצעות פלסטיק גמיש בטמפרטורה גבוהה.

שילוב שכבות מוליכות נוספות הופך את ה- PCB לקומפקטי יותר וקל יותר לעיצוב. לוח דו שכבתי הוא שיפור משמעותי לעומת לוח בשכבה יחידה, ורוב היישומים נהנים מכך שיש לו לפחות ארבע שכבות. לוח בן ארבע שכבות מורכב מהשכבה העליונה, השכבה התחתונה ושתי שכבות פנימיות. ("למעלה" ו"תחתית "אולי לא נראים כמו טרמינולוגיה מדעית טיפוסית, אך הם בכל זאת הייעודים הרשמיים בעולם העיצוב והייצור של PCB.)

גם לקרוא: עיצוב PCB | תרשים זרימת תהליכי ייצור PCB, PPT ו- PDF

מדוע קוראים לזה לוח מודפס?

לוח PCB ראשון אי פעם

המצאת הלוח המודפס זוכה לפול אייזלר, ממציא אוסטרי. פול אייזלר פיתח לראשונה את המעגל המודפס כשעבד על מערכת רדיו בשנת 1936, אך המעגלים לא ראו שימוש המוני עד לאחר שנות ה -1950. מכאן ואילך, הפופולריות של PCB החלה לגדול במהירות.

מעגלים מודפסים התפתחו ממערכות חיבור חשמליות שפותחו בשנות ה -1850 של המאה העשרים, אם כי ניתן להתחקות אחר ההתפתחות שהובילה להמצאת הלוח עד לשנות ה -1890 של המאה העשרים. במקור שימשו רצועות מתכת או מוטות לחיבור רכיבים חשמליים גדולים המותקנים על בסיסי עץ. 

*נעשה שימוש ברצועות מתכת בחיבור רכיבים

עם הזמן הוחלפו רצועות המתכת בחוטים המחוברים למסופי הברגים, ובסיסי עץ הוחלפו בשלדות מתכת. אך היה צורך בתכנון קטן וקומפקטי יותר עקב צרכי התפעול המוגברים של המוצרים שהשתמשו במעגלים.

בשנת 1925 הגיש צ'ארלס דוקאס מארצות הברית בקשת פטנט לשיטה ליצירת נתיב חשמלי ישירות על משטח מבודד על ידי הדפסה דרך סטנסיל עם דיו מוליך חשמלי. שיטה זו הולידה את השם "חיווט מודפס" או "מעגל מודפס".

* פטנטים של מעגלים מודפסים וצ'ארלס דוקאס עם מערכת הרדיו הראשונה באמצעות שלדת מעגלים מודפסים וסליל אוויר. 

אך המצאת הלוח המודפס זוכה לפול אייזלר, ממציא אוסטרי. פול אייזלר פיתח לראשונה את המעגל המודפס כשעבד על מערכת רדיו בשנת 1936, אך המעגלים לא ראו שימוש המוני עד לאחר שנות ה -1950. מכאן ואילך, הפופולריות של PCB החלה לגדול במהירות.

היסטוריית הפיתוח של לוחות PCB

● 1925: צ'רלס דוקאס, ממציא אמריקאי, מפטר על עיצוב לוח המעגלים הראשון כשהוא שבלונות חומרים מוליכים על גבי לוח עץ שטוח.
● 1936: פול אייזלר מפתח את המעגל המודפס הראשון לשימוש בערכת רדיו.
● 1943: אייזלר מפטנט על עיצוב PCB מתקדם יותר שכולל צריבת המעגלים על נייר נחושת על מצע מחוזק זכוכית ולא מוליך.
● 1944: ארצות הברית ובריטניה פועלות יחד לפיתוח נתיכים קרובים לשימוש במכרות, פצצות ופגזי ארטילריה במהלך מלחמת העולם השנייה.
● 1948: צבא ארצות הברית משחרר את טכנולוגיית ה- PCB לציבור, מה שגורם להתפתחות רחבה.
● שנות החמישים: טרנזיסטורים מוצגים לשוק האלקטרוניקה, מה שמקטין את הגודל הכללי של האלקטרוניקה, ומקל על שילוב מעגלי PCB ומשפר באופן דרמטי את אמינות האלקטרוניקה.
● שנות החמישים והשישים: לוחות PCB מתפתחים ללוחות דו צדדיים עם רכיבים חשמליים בצד אחד והדפסת זיהוי מצד שני. לוחות אבץ משולבים בעיצובי PCB וחומרים וציפויים עמידים בפני קורוזיה מיושמים כדי למנוע השפלה.
● שנות החמישים:  המעגל המשולב - שבב IC או סיליקון - מוכנס לתכנונים אלקטרוניים, ומניח אלפי ואפילו עשרות אלפי רכיבים על שבב יחיד - ומשפר משמעותית את העוצמה, המהירות והאמינות של האלקטרוניקה המשלבת מכשירים אלה. כדי להתאים את ה- IC החדשים, מספר המוליכים ב- PCB נאלץ להגדיל באופן דרמטי, וכתוצאה מכך רבדים נוספים בתוך ה- PCB הממוצע. ויחד עם זאת, מכיוון שבבי ה- IC כה קטנים, ה- PCB מתחילים להיות קטנים יותר, והלחמת הלחמות הופכת להיות קשה יותר באופן מהימן.
● שנות החמישים: מעגלים מודפסים קשורים באופן שגוי עם הכימיקל הביופניל הפוך-כלורי המזיק לסביבה, שקיבל אז קיצור של PCB. בלבול זה מביא לבלבול ציבורי ולחששות בריאות בקהילה. כדי להפחית את הבלבול, שמות המעגלים המודפסים (PCB) מכונים שמות חיווט מודפסים (PWB) עד שה PCB הכימיים יופסקו בשנות התשעים.
● שנות השבעים והשמונים: מסכות הלחמה של חומרים פולימרים דקים פותחו כדי להקל על יישום הלחמה על מעגלי הנחושת מבלי לגשר על מעגלים סמוכים, מה שמגדיל עוד יותר את צפיפות המעגל. מאוחר יותר פותח ציפוי פולימרי שניתן להעלות על הדעת, אותו ניתן ליישם ישירות על המעגלים, לייבש ולשנות אותו על ידי חשיפה לתמונה לאחר מכן, וכך לשפר עוד יותר את צפיפות המעגל. זו הופכת לשיטת ייצור סטנדרטית למחשבי PCB.
● שנות השמונים:  פותחה טכנולוגיית הרכבה חדשה הנקראת טכנולוגיית הרכבה על פני השטח - או בקיצור SMT. בעבר לכל רכיבי ה- PCB היו מובילים חוטים שהולחמו לחורים ב- PCB. חורים אלה תפסו נדל"ן יקר ערך שהיה נחוץ לניתוב מעגלים נוסף. רכיבי SMT פותחו, והפכו במהרה לתקן הייצור, שהולחמו ישירות על רפידות קטנות על גבי PCB, ללא צורך בחורים. רכיבי SMT התפשטו במהירות והפכו לסטנדרט התעשייתי, ופעלו להחלפת רכיבי חור, ושיפרו שוב את הכוח הפונקציונלי, את הביצועים, את האמינות, כמו גם להפחית את עלויות הייצור האלקטרוני.
● שנות החמישים: מחשבי PCB ממשיכים לרדת בגודלם ככל שתוכנות תכנון וייצור בעזרת CAD (CAM) בעזרת מחשב הופכות לבולטות יותר. תכנון מחשוב ממכן שלבים רבים בתכנון PCB ומאפשר עיצובים מורכבים יותר ויותר עם רכיבים קטנים וקלים יותר. ספקי הרכיבים פועלים בו זמנית לשיפור ביצועי המכשירים שלהם, להפחתת צריכת החשמל שלהם, להגברת אמינותם ובמקביל להפחתת עלויות. חיבורים קטנים יותר מאפשרים הגדלה מהירה של מיניאטורי PCB.
● שנות החמישים: מחשבי PCB הפכו להיות קטנים יותר, ספירת שכבות גבוהה בהרבה ומורכבת יותר. תכנון מעגלים רב-שכבתי וגמיש של מעגלים מאפשרים פונקציונליות תפעולית הרבה יותר במכשירים אלקטרוניים, עם לוחות חשמל קטנים יותר ויותר.

גם לקרוא: כיצד למחזר לוח מעגלים מודפס? | דברים שכדאי לדעת

אחר סוגי PCB (Pמעגלים טבעיים) 

PCB מסווגים לעיתים קרובות על בסיס תדירות, מספר השכבות והמצע המשמש. להלן נדווח על כמה סוגי צפצפות:

● PCB חד צדדי / PCB חד שכבתי
● PCB דו צדדי / PCB דו שכבתי
● PCB רב שכבתי
● PCB גמיש
● PCB קשיח
● PCB קשיח-פלקס
● PCB בתדירות גבוהה
● PCB מגובי אלומיניום

1. PCBs חד צדדי / PCB חד שכבתי
מעגלים PCB חד צדדיים הם הסוג הבסיסי של מעגלים, המכילים שכבה אחת בלבד של מצע או חומר בסיס. צד אחד של חומר הבסיס מצופה בשכבה דקה של מתכת. נחושת היא הציפוי הנפוץ ביותר בשל מידת התפקוד שלה כמוליך חשמלי. לוחות PCB אלה מכילים גם מסכת הלחמה מגנה, המונחת על גבי שכבת הנחושת יחד עם שכבת משי. 

* דיאגרמת PCB שכבתית אחת

כמה יתרונות המוצעים על ידי PCB חד צדדי הם:
● לוחות PCB חד צדדיים מנוצלים לייצור נפח ועלותם נמוכה.
● מעגלי PCB אלה משמשים למעגלים פשוטים כגון חיישני הספק, ממסרים, חיישנים וצעצועים אלקטרוניים.

המודל בעלות נמוכה ונפח גבוה פירושו שהם משמשים בדרך כלל למגוון יישומים, כולל מחשבונים, מצלמות, רדיו, ציוד סטריאו, כונני מצב מוצק, מדפסות וספקי חשמל.

<<חזרה ל"סוגים שונים של PCB "

2. PCB דו צדדי / PCB דו שכבתי
PCB דו צדדי כולל שני צידי המצע עם שכבת מוליך מתכת. חורים בלוח המעגלים מאפשרים לחבר את חלקי המתכת מצד אחד למשנהו. לוחות PCB אלה מחברים את המעגלים משני הצדדים על ידי אחת משתי תוכניות ההרכבה, כלומר טכנולוגיית חור דרך וטכנולוגיית הרכבה על פני השטח. הטכנולוגיה דרך החור כוללת הכנסת רכיבי עופרת דרך החורים שנקדחו מראש על גבי המעגל, אשר מולחמים לרפידות בצדדים הנגדים. טכנולוגיית הרכבה על פני השטח כוללת רכיבים חשמליים המוצבים ישירות על פני העגלים. 

* דיאגרמת PCB שכבתית כפולה

היתרונות שמציעים PCB דו צדדי הם:
● הרכבה על פני השטח מאפשרת לחבר מעגלים נוספים ללוח בהשוואה להתקנת החור.
● לוחות PCB אלה משמשים במגוון רחב של יישומים, כולל מערכות טלפון סלולריות, ניטור כוח, ציוד בדיקה, מגברים ורבים אחרים.

מעגלי PCB צמודים למשטח אינם משתמשים בחוטים כמחברים. במקום זאת, מולחמים קטנים רבים מולחמים ישירות על הלוח, כלומר הלוח עצמו משמש כמשטח חיווט עבור הרכיבים השונים. זה מאפשר להשלים מעגלים תוך שימוש בפחות מקום, ולפנות מקום כדי לאפשר ללוח להשלים יותר פונקציות, בדרך כלל במהירויות גבוהות יותר ובמשקל קל יותר ממה שלוח חור מאפשר.

PCB דו-צדדי משמש בדרך כלל ביישומים הדורשים רמת ביניים מורכבת של מעגלים, כגון בקרות תעשייתיות, ספקי כוח, מכשור, מערכות HVAC, תאורת LED, לוחות מחוונים לרכב, מגברים ומכונות אוטומטיות.

<<חזרה ל"סוגים שונים של PCB "

3. PCB רב שכבתי
PCB רב שכבתי כולל מעגלים מודפסים, הכוללים יותר משתי שכבות נחושת כמו 4L, 6L, 8L, וכו '. PCB אלה מרחיבים את הטכנולוגיה המשמשת PCB דו צדדי. שכבות שונות של לוח מצע וחומרי בידוד מפרידות בין השכבות ב- PCB רב שכבתי. מעגלי ה- PCB הם בגודל קומפקטי ומציעים יתרונות של משקל ומרחב. 

* תרשים PCB רב שכבתי

כמה יתרונות שמציעים PCB רב שכבתי הם:
● לוחות PCB מרובי שכבות מציעים רמה גבוהה של גמישות עיצובית.
● PCB אלה ממלאים תפקיד חשוב במעגלים מהירים. הם מספקים יותר מקום לדפוסי מוליכות וכוח.

<<חזרה ל"סוגים שונים של PCB "

4. PCB גמישים
לוחות PCB גמישים בנויים על חומר בסיס גמיש. לוחות PCB אלה מגיעים בפורמטים חד-צדדיים, דו-צדדיים ורב-שכבתיים. זה עוזר בהפחתת המורכבות במכלול המכשיר. שלא כמו לוחות PCB קשיחים, המשתמשים בחומרים לא נעים כמו פיברגלס, מעגלים מודפסים גמישים עשויים מחומרים שיכולים להתגמש ולנוע, כמו פלסטיק. כמו PCB קשיח, PCB גמיש מגיע בפורמט יחיד, כפול או רב שכבתי. מכיוון שהם צריכים להיות מודפסים על חומר גמיש, PCB גמיש עולה יותר עבור ייצור.

* דיאגרמת PCB גמישה

ובכל זאת, לוחות PCB גמישים מציעים יתרונות רבים על פני PCB קשיח. הבולט מבין היתרונות הללו הוא העובדה שהם גמישים. זה אומר שהם יכולים להיות מקופלים על קצוות ולעטוף אותם בפינות. הגמישות שלהם יכולה להוביל לחיסכון בעלויות ומשקלים מכיוון שניתן להשתמש במעגל PCB גמיש יחיד לכיסוי אזורים שעלולים לקחת מספר לוחות PCB נוקשים.

ניתן להשתמש ב- PCB גמיש גם באזורים שעלולים להיות נתונים לסכנות סביבתיות. לשם כך, הם פשוט בנויים באמצעות חומרים שעשויים להיות עמידים למים, עמידים בפני זעזועים, עמידים בפני קורוזיה או עמידים בפני שמנים בטמפרטורה גבוהה - אפשרות שייתכן ואין להם PCB קשיח מסורתי.

כמה יתרונות שמציעים לוחות PCB אלה הם:
● לוחות PCB גמישים עוזרים בהקטנת גודל הלוח, מה שהופך אותם לאידיאליים עבור יישומים שונים בהם יש צורך בצפיפות עקבות אות גבוהה.
● לוחות PCB אלה מיועדים לתנאי עבודה, כאשר הטמפרטורה והצפיפות הם הדאגה העיקרית.

ניתן להשתמש ב- PCB גמיש גם באזורים שעלולים להיות נתונים לסכנות סביבתיות. לשם כך, הם פשוט בנויים באמצעות חומרים שעשויים להיות עמידים למים, עמידים בפני זעזועים, עמידים בפני קורוזיה או עמידים בפני שמנים בטמפרטורה גבוהה - אפשרות שייתכן ואין להם PCB קשיח מסורתי.

<<חזרה ל"סוגים שונים של PCB "

5. לוחות PCB קשיחים
PCB קשיח מתייחס לאותם סוגים של PCB אשר חומר הבסיס שלו מיוצר מחומר מוצק ואי אפשר לכופף אותו. לוחות PCB קשיחים עשויים מחומר מצע מוצק המונע את פיתול הלוח. אולי הדוגמה הנפוצה ביותר ל- PCB נוקשה היא לוח אם למחשבים. לוח האם הוא PCB רב שכבתי המיועד להקצות חשמל מאספקת החשמל ובמקביל לאפשר תקשורת בין כל חלקי המחשב הרבים, כגון מעבד, GPU ו- RAM.

*PCB קשיח יכול להיות כל דבר, החל ב- PCB פשוט של שכבה אחת וכל הדרך ועד PCB רב שכבתי עם שמונה או עשר שכבות.

PCB קשיח מהווה אולי את המספר הגדול ביותר של PCB המיוצרים. PCB אלה משמשים בכל מקום שיש צורך להגדיר את ה- PCB עצמו בצורה אחת ולהישאר כך למשך שארית חיי המכשיר. PCB קשיח יכול להיות כל דבר, החל מ- PCB פשוט של שכבה יחידה וכלה עד PCB רב שכבתי עם שמונה או עשר שכבות.

לכל ה- PCB הקשיח יש קונסטרוקציות של שכבה אחת, שכבה כפולה או רב שכבתית, כך שכולן חולקות את אותם יישומים.

● לוחות PCB אלה הם קומפקטיים, מה שמבטיח יצירת מגוון מעגלים מורכבים סביבם.

● PCB קשיח מציעים תיקון ותחזוקה קלים, שכן כל הרכיבים מסומנים בבירור. כמו כן, נתיבי האות מסודרים היטב.

<<חזרה ל"סוגים שונים של PCB "

6. לוחות PCB נוקשים
מעגלי PCB נוקשים הם שילוב של מעגלים נוקשים וגמישים. הם כוללים שכבות מרובות של מעגלים גמישים המחוברים ליותר מלוח קשיח אחד.

* דיאגרמת PCB נוקשה

כמה יתרונות שמציעים לוחות PCB אלה הם:
● לוחות PCB אלה בנויים בדיוק. לפיכך, הוא משמש ביישומים רפואיים וצבאיים שונים.
● בהיותם קלים, PCB אלה מציעים 60% ממשקל וחיסכון במקום.

לוחות PCB קשיחים לרוב נמצאים ביישומים בהם מקום או משקל הם החשובים העיקריים, כולל טלפונים סלולריים, מצלמות דיגיטליות, קוצבי לב ומכוניות.

<<חזרה ל"סוגים שונים של PCB "

7. PCB בתדירות גבוהה
PCB בתדרים גבוהים משמשים בטווח התדרים של 500MHz - 2GHz. מחשבי PCB אלה משמשים ביישומים קריטיים בתדירות כמו מערכות תקשורת, PCB מיקרוגל, PCB microstrip וכו '.

חומרי PCB בתדירות גבוהה כוללים לרוב לרבד אפוקסי מחוזק זכוכית FR4, שרף תחמוצת פוליפנילן (PPO) וטפלון. טפלון הוא אחת האפשרויות היקרות ביותר שקיימות בגלל קבוע הדיאלקטרי הקטן והיציב שלו, כמויות קטנות של אובדן דיאלקטרי וספיגת מים נמוכה באופן כללי.

* לוחות PCB בתדירות גבוהה הם לוחות סיטקויט המיועדים להעברת אותות על גבי ג'יאגרץ אחד

יש לקחת בחשבון היבטים רבים בבחירת לוח PCB בתדירות גבוהה וסוג מחבר ה- PCB המקביל, כולל קבוע דיאלקטרי (DK), פיזור, אובדן ועובי דיאלקטרי.

החשוב שבהם הוא ה- Dk של החומר המדובר. לחומרים בעלי סבירות גבוהה לשינוי קבוע דיאלקטרי יש לעיתים קרובות שינויים בעכבה, העלולים לשבש את ההרמוניות המרכיבות אות דיגיטלי ולגרום לאובדן כולל של שלמות האות הדיגיטלית - אחד הדברים שנועדו PCB בתדירות גבוהה. לִמְנוֹעַ.

דברים נוספים שיש לקחת בחשבון בבחירת הלוחות וסוגי מחברי המחשב לשימוש בעת תכנון PCB בתדירות גבוהה הם:

● אובדן דיאלקטרי (DF), המשפיע על איכות העברת האות. כמות קטנה יותר של אובדן דיאלקטרי יכולה לגרום לכמות קטנה של בזבוז האות.
● התפשטות תרמית. אם קצב ההתרחבות התרמית של החומרים המשמשים לבניית ה- PCB, כמו רדיד נחושת, אינו זהה, אזי החומרים עלולים להיפרד זה מזה עקב שינויים בטמפרטורה.
● ספיגת מים. כמויות גבוהות של צריכת מים ישפיעו על הקבוע הדיאלקטרי ועל אובדן הדיאלקטרי של PCB, במיוחד אם משתמשים בו בסביבות רטובות.
● התנגדויות אחרות. החומרים המשמשים בבניית PCB בתדירות גבוהה צריכים להיות מדורגים במיוחד עבור עמידות בחום, סיבולת השפעה ועמידות בפני כימיקלים מסוכנים, לפי הצורך.

FMUSER הוא המומחה בייצור לוחות PCB בתדירות גבוהה, אנו מספקים לא רק לוחות PCB תקציביים, אלא גם תמיכה מקוונת בעיצוב ה- PCB שלך, צור קשר למידע נוסף!

<<חזרה ל"סוגים שונים של PCB "

8. PCB מגובים מאלומיניום
PCB אלה משמשים ביישומים בעלי הספק גבוה, מכיוון שבניית האלומיניום מסייעת בפיזור חום. ידוע כי לוחות PCB מגובי אלומיניום מציעים קשיחות גבוהה ורמת התפשטות תרמית נמוכה, מה שהופך אותם לאידיאליים ליישומים בעלי סובלנות מכנית גבוהה. 

* דיאגרמת PCB מאלומיניום

כמה יתרונות שמציעים לוחות PCB אלה הם:

▲ עלות נמוכה. אלומיניום הוא אחת המתכות הנפוצות ביותר על פני כדור הארץ, המהווה 8.23% ממשקל כדור הארץ. אלומיניום קל וזול לכרייה, מה שמסייע בקיצוץ בהוצאות בתהליך הייצור. לפיכך, מוצרי בנייה עם אלומיניום הם פחות יקרים.
▲ ידידותי לסביבה. אלומיניום אינו רעיל וניתן למחזור בקלות. בשל קלות ההרכבה, ייצור מעגלים מודפסים מאלומיניום הוא גם דרך טובה לחסוך באנרגיה.
▲ פיזור חום. אלומיניום הוא אחד החומרים הטובים ביותר הזמינים להפצת חום ממרכיבים חיוניים של מעגלים. במקום לפזר את החום לשאר הלוח, הוא מעביר את החום לאוויר הפתוח. PCB אלומיניום מתקרר מהר יותר מאשר PCB נחושת בגודל שווה ערך.
▲ עמידות חומרית. אלומיניום עמיד בהרבה מחומרים כמו פיברגלס או קרמיקה, במיוחד למבחני נפילה. השימוש בחומרי בסיס יציבים יותר מסייע בהפחתת נזקים במהלך ייצור, משלוח והתקנה.

כל היתרונות הללו הופכים את PCB האלומיניום לבחירה מצוינת עבור יישומים הדורשים תפוקות הספק גבוהות בסבילות חזקות מאוד, כולל רמזורים, תאורת רכב, ספקי כוח, בקרי מנועים ומעגלים בעלי זרם גבוה.

בנוסף לדים ולספקי חשמל. ניתן להשתמש ב- PCB בגיבוי אלומיניום גם ביישומים הדורשים יציבות מכנית גבוהה או כאשר PCB עשוי להיות נתון לרמות גבוהות של לחץ מכני. הם נתונים פחות להתפשטות תרמית מאשר לוח מבוסס פיברגלס, כלומר, שאר החומרים על הלוח, כמו רדיד הנחושת והבידוד, יהיו בעלי פחות סיכוי להתקלף, מה שמאריך את חיי המוצר.

<<חזרה ל"סוגים שונים של PCB "

▲בחזרה▲

תעשיית המעגלים המודפסים בשנת 2021

ניתן לפלח את שוק ה- PCB העולמי על בסיס סוג המוצר ל- flex (FPCB גמיש ו- PCB קשיח-flex), למצע IC, לחיבור אינטנסיבי בצפיפות גבוהה (HDI), ואחרים. על בסיס סוג למינציה PCB, ניתן לפצל את השוק ל- PR4, High Tg Epoxy ו- Polyimide. ניתן לחלק את השוק על בסיס יישומים לאלקטרוניקה צרכנית, רכב, רפואי, תעשייה, צבא / חלל וכו '.

הצמיחה של שוק ה- PCB בתקופה ההיסטורית נתמכה על ידי גורמים שונים כמו שוק האלקטרוניקה הצרכנית המשגשגת, הצמיחה בענף מכשירי הבריאות, הצורך הגובר ב- PCB דו צדדי, עלייה בביקוש לתכונות היי-טק ברכב. , ועלייה בהכנסה הפנויה. השוק מתמודד גם עם כמה אתגרים כגון בקרות קפדניות בשרשרת האספקה ​​ונטייה לרכיבי COTS.

שוק המעגלים המודפסים צפוי לרשום CAGR של 1.53% בתקופת התחזית (2021 - 2026) ושוויו עמד על 58.91 מיליארד דולר בשנת 2020, והוא צפוי להיות שווה 75.72 מיליארד דולר עד שנת 2026 בתקופה 2021- 2026. השוק חווה צמיחה מהירה בשנים האחרונות, בעיקר בשל התפתחות מתמשכת של מכשירי אלקטרוניקה צרכניים והגדלת הביקוש למחשבי PCB בכל האלקטרוניקה והציוד החשמלי.

אימוץ PCB ברכבים מחוברים האיץ גם את שוק PCB. מדובר בכלי רכב המאובזרים במלואם בטכנולוגיות קוויות ואלחוטיות, המאפשרים לרכבים להתחבר למכשירי מחשוב כמו סמארטפונים בנחת. בעזרת טכנולוגיה כזו, נהגים מסוגלים לפתוח את רכביהם, להפעיל מערכות בקרת אקלים מרחוק, לבדוק את מצב הסוללה של מכוניותיהם החשמליות ולעקוב אחר מכוניותיהם באמצעות סמארטפונים.

ריבוי הטכנולוגיה 5G, PCB מודפס בתלת מימד, חידושים אחרים כמו PCB מתכלה, והעלייה בשימוש ב- PCB בטכנולוגיות לבישות ופעילות מיזוגים ורכישות (M&A) הן חלק מהטרנדים האחרונים הקיימים בשוק.

בנוסף, הביקוש למכשירים אלקטרוניים, כמו סמארטפונים, שעונים חכמים ומכשירים אחרים, הגביר גם את הצמיחה בשוק. למשל, על פי המחקר האמריקני למכירות וטכנולוגיות צרכנות, שנערך על ידי איגוד הצרכנים הטכנולוגיים (CTA), ההכנסות שהפיקו הטלפונים החכמים הוערכו ב -79.1 מיליארד דולר וב -77.5 מיליארד דולר בשנת 2018 ו- 2019 בהתאמה.

הדפסת תלת מימד הוכיחה את עצמה כחלק מאחד מחידושי ה- PCB הגדולים לאחרונה. מוצרי אלקטרוניקה מודפסים בתלת מימד, או תלת מימד תלת מימד, צפויים לחולל מהפכה באופן בו תוכננו מערכות חשמל בעתיד. מערכות אלו יוצרות מעגלים תלת ממדיים על ידי הדפסת שכבה אחר שכבה של פריט מצע, ומעליו הוספת דיו נוזלי המכיל פונקציות אלקטרוניות. לאחר מכן ניתן להוסיף טכנולוגיות להרכבת משטח כדי ליצור את המערכת הסופית. 3D PE עשוי לספק יתרונות טכניים וייצוריים עצומים הן לחברות לייצור מעגלים והן ללקוחותיהם, במיוחד בהשוואה למחשבי PCB דו-ממדיים מסורתיים.

עם פרוץ ה- COVID-19, הייצור של מעגלים מודפסים הושפע מאילוצים ועיכובים באזור אסיה-פסיפיק, במיוחד בסין, בחודשים ינואר ופברואר. חברות לא ביצעו שינויים משמעותיים בכושר הייצור שלהן, אך הביקוש החלש בסין מציג כמה בעיות בשרשרת האספקה. דו"ח איגוד התעשייה המוליכים למחצה (SIA), בפברואר, הצביע על השפעות עסקיות ארוכות טווח ארוכות טווח מחוץ לסין הקשורות ל- COVID-19. ההשפעה של ירידה בביקוש יכולה לבוא לידי ביטוי בהכנסות של 2Q20 של חברות.

הצמיחה של שוק ה- PCB קשורה מאוד לכלכלה העולמית ולטכנולוגיה מבנית כמו סמארטפונים, 4G / 5G ומרכזי נתונים. הנפילה בשוק בשנת 2020 צפויה עקב ההשפעה של קוביד 19. המגפה הביאה לבלמים בייצור מוצרי אלקטרוניקה, סמארטפונים ורכב צרכני ובכך הפחיתה את הביקוש למחשבי PCB. השוק יציג התאוששות הדרגתית עקב חידוש פעילות הייצור כדי לתת דופק טריגר לכלכלה העולמית.

ממה מורכב לוח מעגלים מודפסים?

PCB מיוצר בדרך כלל מארבע שכבות של חומר שנקשרו יחד על ידי חום, לחץ ושיטות אחרות. ארבע שכבות של PCB עשויות מצע, נחושת, מסכת הלחמה ומסך משי.

כל לוח יהיה שונה, אך הם ישתפו בעיקר בחלק מהאלמנטים, הנה כמה מהחומרים הנפוצים ביותר המשמשים לייצור לוחות מעגלים מודפסים:

ששת המרכיבים הבסיסיים של מעגל מודפס רגיל הם:

● שכבת הליבה - מכילה שרף אפוקסי מחוזק בסיבי זכוכית
● שכבה מוליכה - מכילה עקבות וכריות להרכבת המעגל (בדרך כלל עם נחושת, זהב, כסף)
● שכבת מסיכת הלחמה - דיו פולימרי דק
● כיסוי משי - דיו מיוחד המציג את הפניות הרכיב
● הלחמת פח - משמשת לחיבור רכיבים לחורים דרך או לרפידות הרכבה על פני השטח

Preregreg
Prepreg הוא בד זכוכית דק המצופה בשרף ומיובש, במכונות מיוחדות הנקראות מטפחי prepreg. הזכוכית היא המצע המכני שמחזיק את השרף במקום. השרף - בדרך כלל אפוקסי FR4, פוליאמיד, טפלון ואחרים - מתחיל כנוזל שמצופה על הבד. כאשר prepreg עובר דרך המטפל, הוא נכנס לחלק תנור ומתחיל להתייבש. ברגע שהוא יוצא מהמטפל, הוא יבש למגע.

כאשר prepreg נחשף לטמפרטורות גבוהות יותר, בדרך כלל מעל 300 ° פרנהייט, השרף מתחיל להתרכך ולהמיס. ברגע שהשרף במכשיר ההיתוך נמס, הוא מגיע לנקודה (הנקראת תרמוסטינג) שבו הוא מתקשה מחדש להיות נוקשה שוב ומאוד מאוד חזק. למרות חוזק זה, prepreg ולמינציה נוטים להיות קלים מאוד. יריעות Prepreg, או פיברגלס, משמשות לייצור דברים רבים - מסירות ועד מועדוני גולף, מטוסים ולהבי טורבינות רוח. אבל זה גם קריטי בייצור PCB. יריעות Preprreg הן מה שאנו משתמשים כדי להדביק את ה- PCB יחד, והן גם המשמשות לבניית המרכיב השני של PCB - למינציה.

* ערימת PCB-תרשים תצוגת צד

לרבד
לרבד, המכונה לעתים לרבד לבוש נחושת, נוצר על ידי ריפוי בטמפרטורות גבוהות ושכבות לחץ של בד עם שרף מחמם. תהליך זה יוצר את העובי האחיד החיוני ל- PCB. ברגע שהשרף מתקשה, למינציה של PCB היא כמו קומפוזיט מפלסטיק, עם יריעות של נייר נחושת משני הצדדים, אם הלוח שלך סופר בשכבות גבוהות, הרי שעל הלמינציה להיות מורכבת מזכוכית ארוגה ליציבות ממדית. 

PCB תואם RoHS
PCBs תואמי RoHS הם אלה העוקבים אחר הגבלת החומרים המסוכנים מהאיחוד האירופי. האיסור הוא על שימוש בעופרת ובמתכות כבדות אחרות במוצרי צריכה. כל חלק בלוח חייב להיות נקי מעופרת, כספית, קדמיום ומתכות כבדות אחרות.

מסכת ריתוך
Soldermask הוא ציפוי אפוקסי ירוק המכסה את המעגלים על השכבות החיצוניות של הלוח. המעגלים הפנימיים קבורים בשכבות ההכנה, ולכן אין צורך להגן עליהם. אך השכבות החיצוניות, אם הן לא מוגנות, תחמצן ותתאושש עם הזמן. הלחמה מספקת את ההגנה על המוליכים בחלקו החיצוני של ה- PCB.

המינוח - משי
המינוח, או המכונה לפעמים משי משי, הוא האותיות הלבנות שרואים על גבי ציפוי מסיכות ההלחמה על גבי PCB. מסך המשי הוא בדרך כלל השכבה הסופית של הלוח, המאפשר ליצרן PCB לכתוב תוויות על האזורים החשובים בלוח. זהו דיו מיוחד המציג את הסמלים והפניות הרכיב עבור מיקומי הרכיבים במהלך תהליך ההרכבה. המינוח הוא האותיות המראות היכן כל רכיב עובר על הלוח ולעתים מספק גם כיוון רכיבים. 

הן מסכות הלחמה והן המינוח הן בדרך כלל ירוק ולבן, אם כי ייתכן שתראה צבעים אחרים כמו אדום, צהוב, אפור ושחור, אלה הם הפופולריים ביותר.

Soldermask מגן על כל המעגלים בשכבות החיצוניות של ה- PCB, שם איננו מתכוונים לחבר רכיבים. אך עלינו גם להגן על חורי הנחושת החשופים והרפידות בהן אנו מתכננים להלחין ולהרכיב את הרכיבים. כדי להגן על אזורים אלה, וכדי לספק גימור טוב להלחמה, אנו משתמשים בדרך כלל בציפויים מתכתיים, כגון ניקל, זהב, הלחמה מפח / עופרת, כסף וגימורים אחרים המיועדים רק ליצרני PCB.

▲בחזרה▲

PCBs הפופולרי ביותר מעוצב חומר מפוברק

מעצבי PCB מתמודדים עם מספר תכונות ביצועים כאשר הם בוחנים בחירת חומרים עבור העיצוב שלהם. כמה מהשיקולים הפופולריים ביותר הם:

קבוע דיאלקטרי - מחוון ביצועי חשמל חשמלי
מעכב בעירה - קריטי להסמכת UL (ראה לעיל)
טמפרטורות מעבר זכוכית גבוהות יותר (Tg) - לעמוד בעיבוד הרכבה בטמפרטורה גבוהה יותר
גורמי אובדן מקלים - חשוב ביישומים מהירים, בהם מוערך מהירות האות
חוזק מכני כולל גזירה, מתיחה ותכונות מכניות אחרות העשויות להידרש ל- PCB בעת כניסתם לשירות
ביצועים תרמיים - שיקול חשוב בסביבות שירות גבוהות
יציבות ממדית - או עד כמה החומר נע, וכמה בעקביות הוא נע, במהלך הייצור, מחזורים תרמיים או חשיפה ללחות

להלן כמה מהחומרים הפופולריים ביותר המשמשים לייצור לוחות מעגלים מודפסים:

המצע: למינציה אפוקסי FR4 ו prepreg - פיברגלס
FR4 הוא חומר המצע PCB הפופולרי ביותר בעולם. הסימון 'FR4' מתאר סוג של חומרים העומדים בדרישות מסוימות המוגדרות על ידי תקני NEMA LI 1-1998. לחומרי FR4 מאפיינים תרמיים, חשמליים ומכניים טובים, כמו גם יחס חוזק ומשקל נוח שהופך אותם לאידיאליים עבור רוב היישומים האלקטרוניים. למינציה FR4 ו prepreg מיוצרים מבד זכוכית, שרף אפוקסי, והם בדרך כלל חומר PCB בעלות הנמוכה ביותר שיש. זה יכול גם להיות עשוי מחומרים גמישים שלעתים ניתן למתוח גם אותם. 

זה פופולרי במיוחד עבור לוחות PCB עם ספירת שכבות נמוכות יותר - יחיד, דו צדדי למבנים רב-שכבתיים, בדרך כלל פחות מ -14 שכבות. בנוסף, ניתן לשלב את שרף האפוקסי הבסיסי עם תוספים שיכולים לשפר משמעותית את הביצועים התרמיים שלו, את הביצועים החשמליים ואת הישרדותו / דירוגו של להבת UL - דבר שמשפר מאוד את יכולתו לשימוש בספירת שכבות גבוהות יותר ובונה יישומי מתח תרמי גבוהים יותר וביצועים חשמליים גדולים יותר. בעלות נמוכה יותר עבור תכנון מעגלים במהירות גבוהה. למינציה FR4 ו prepregs הם מאוד תכליתי, להתאמה עם טכניקות ייצור מקובלות עם תשואות צפויות.

למינציה פולימיידית ו prepreg
לרבד פולימיד מציע ביצועי טמפרטורה גבוהים יותר מחומרי FR4 וכן שיפור קל בתכונות הביצועים החשמליים. חומרי פולימידים עולים יותר מ- FR4 אך מציעים יכולת שרידות משופרת בסביבות קשות וטמפרטורה גבוהה יותר. הם גם יציבים יותר במהלך רכיבה על אופניים תרמיים, עם פחות מאפייני התפשטות, מה שהופך אותם מתאימים לבניית ספירת שכבות גבוהות יותר.

למינציות טפלון (PTFE) ושכבות מליטה
לרבד טפלון וחומרי מליטה מציעים תכונות חשמליות מצוינות, מה שהופך אותם לאידיאליים ליישומי מעגלים מהירים. חומרי טפלון יקרים יותר מפולימיד אך מספקים למעצבים את היכולות המהירות הדרושות להם. חומרי טפלון ניתנים לציפוי על בד זכוכית, אך ניתן לייצרם גם כסרט שאינו נתמך, או באמצעות חומרי מילוי ותוספים מיוחדים לשיפור התכונות המכניות. ייצור PCB של טפלון דורש לעיתים קרובות כוח אדם מיומן במיוחד, ציוד ועיבוד מיוחד, וציפייה לתשואות ייצור נמוכות יותר.

למינציה גמישה
למינציה גמישה דקה ומספקת את היכולת לקפל את העיצוב האלקטרוני, מבלי לאבד את המשכיות החשמל. אין להם בד זכוכית לתמיכה אלא הם בנויים על ניילון פלסטי. הם יעילים באותה מידה מקופלים למכשיר להגמשה חד פעמית להתקנת יישום, שכן הם נמצאים בכופף דינמי, שבו המעגלים יקופלו ברציפות לכל אורך חיי המכשיר. למינציה גמישה יכולה להיות עשויה מחומרים בטמפרטורה גבוהה יותר כמו פוליאמיד ו- LCP (פולימר גביש נוזלי), או מחומרים בעלות נמוכה מאוד כמו פוליאסטר ו- PEN. מכיוון שהלמינציה הגמישה כה דקה, ייצור מעגלים גמישים יכול גם לדרוש כוח אדם מיומן ייחודי, ציוד מיוחד ועיבוד, וציפייה לתשואות ייצור נמוכות יותר.

אחרים

ישנם רבים אחרים של למינציה וחומרי מליטה, כולל BT, אסתר ציאנט, קרמיקה ומערכות מעורבבות המשלבות שרפים כדי לקבל מאפייני ביצועים חשמליים ו / או מכניים מובהקים. מכיוון שהנפחים כל כך נמוכים מ- FR4, והייצור יכול להיות הרבה יותר קשה, הם נחשבים בדרך כלל לחלופות יקרות עבור עיצובי PCB.

תהליך הרכבת המעגלים המודפסים הוא מורכב הכרוך באינטראקציה עם רכיבים קטנים רבים וידע מפורט על תפקודיו ומיקומם של כל חלק. לוח מעגל לא יפעל ללא רכיביו החשמליים. בנוסף, משתמשים ברכיבים שונים בהתאם למכשיר או למוצר שאליו הוא מיועד. ככזה, חשוב שתהיה הבנה מעמיקה של הרכיבים השונים הנכנסים להרכבת מעגלים מודפסים.

▲בחזרה▲

רכיבי מעגלים מודפסים ואיך הם עובדים
13 הרכיבים הנפוצים הבאים משמשים ברוב המעגלים המודפסים:

● נגדים
● טרנזיסטורים
● קבלים
● סלילים
● דיודות
● רוֹבּוֹטרִיקִים
● מעגלים משולבים
● מתנדים קריסטלים
● פוטנציומטרים
● SCR (מיישר מבוקר סיליקון)
● חיישנים
● מתגים / ממסרים
● סוללות

1. נגדים - בקרת אנרגיה 
נגדים הם אחד המרכיבים הנפוצים ביותר ב- PCB והם כנראה הפשוטים ביותר להבנה. תפקידם להתנגד לזרימת הזרם על ידי פיזור החשמל כחום. ללא נגדים, ייתכן שרכיבים אחרים לא יוכלו להתמודד עם המתח והדבר עלול לגרום לעומס יתר. הם מגיעים בהמון סוגים שונים העשויים ממגוון חומרים שונים. הנגד הקלאסי המוכר ביותר לתחביב הוא הנגדים בסגנון 'צירי' עם לידים בשני הקצוות הארוכים והגוף עם טבעות צבעוניות.

2. טרנזיסטורים - מגביר אנרגיה
טרנזיסטורים הם קריטיים לתהליך הרכבת המעגלים המודפסים בשל אופיים הרב-פונקציונלי. הם התקני מוליכים למחצה שיכולים גם להתנהל וגם לבודד ויכולים לשמש כמתגים ומגברים. הם קטנים יותר, בעלי חיים ארוכים יחסית ויכולים לפעול באספקת מתח נמוך בבטחה ללא זרם נימה. טרנזיסטורים מגיעים בשני סוגים: טרנזיסטורי צומת דו קוטביים (BJT) וטרנזיסטורים עם אפקט שדה (FET).

3. קבלים - אחסון אנרגיה
קבלים הם רכיבים אלקטרוניים פסיביים דו-טרמינליים. הם פועלים כמו סוללות נטענות - להחזיק מטען חשמלי באופן זמני, ולשחרר אותו בכל פעם שדרוש יותר כוח במקום אחר במעגל. 

אתה יכול לעשות זאת על ידי איסוף מטענים מנוגדים על שתי שכבות מוליכות המופרדות על ידי חומר מבודד, או דיאלקטרי. 

קבלים מסווגים לעיתים קרובות על פי המוליך או החומר הדיאלקטרי, מה שמוליד סוגים רבים עם מאפיינים משתנים מקבלים אלקטרוליטיים בעלי קיבול גבוה, קבלים פולימרים מגוונים וקבלים דיסקיים קרמיים יציבים יותר. לחלקם הופעות דומות לנגדים ציריים, אך הקבל הקלאסי הוא סגנון רדיאלי כאשר שני המוליכים בולטים מאותו קצה.

4. משרנים - הגדלת אנרגיה
משרנים הם רכיבים אלקטרוניים דו-טרמיניים פסיביים המאחסנים אנרגיה (במקום לאגור אנרגיה אלקטרוסטטית) בשדה מגנטי כאשר זרם חשמלי עובר דרכם. משרנים משמשים לחסימת זרמים מתחלפים תוך מתן מעבר לזרמים ישירים. 

משרנים משמשים לעיתים קרובות לסינון או לחסימת אותות מסוימים, למשל, חסימת הפרעות בציוד רדיו או בשימוש בשילוב עם קבלים ליצירת מעגלים מכוונים, כדי לתמרן אותות זרם חילופין בספקי כוח מיתוגיים, כלומר מקלט טלוויזיה.

5. דיודות - הפניית אנרגיה 
דיודות הן רכיבי מוליכים למחצה הפועלים כמתגים חד כיווניים לזרמים. הם מאפשרים לזרמים לעבור בקלות בכיוון אחד המאפשר לזרם זרם בכיוון אחד בלבד, מהאנודה (+) לקתודה (-) אך מגבילים את זרם הזרימה בכיוון ההפוך, מה שעלול לגרום נזק.

הדיודה הפופולרית ביותר בקרב חובבים היא הדיודה או נורית LED. כפי שהחלק הראשון של השם מרמז, הם משמשים לפליטת אור, אבל כל מי שניסה להלחין אחד יודע שזו דיודה, לכן חשוב לקבל את הכיוון הנכון, אחרת הנורית לא תידלק .

6. רובוטריקים - העברת אנרגיה
תפקידם של שנאים הוא להעביר אנרגיה חשמלית ממעגל אחד למשנהו, עם עלייה או ירידה במתח. שנאים כלליים מעבירים כוח ממקור אחד למשנהו בתהליך המכונה "אינדוקציה". כמו עם נגדים, הם מווסתים את הזרם מבחינה טכנית. ההבדל הגדול ביותר הוא שהם מספקים בידוד חשמלי יותר מאשר התנגדות מבוקרת על ידי "שינוי" המתח. אולי ראית שנאים תעשייתיים גדולים על עמודי טלגרף; אלה מורידים את המתח מקווי העברה תקורה, בדרך כלל כמה מאות אלפי וולט, לכמה מאות וולט הנדרשים בדרך כלל לשימוש ביתי.

שנאי PCB מורכבים משני מעגלי אינדוקציה נפרדים או יותר (הנקראים פיתולים) ומליבת ברזל רכה. הפיתול העיקרי מיועד למעגל המקור - או מאיפה שהאנרגיה תבוא - והסלילה המשנית היא למעגל המקבל - לאן שהאנרגיה הולכת. רובוטריקים מפרקים כמויות גדולות של מתח לזרמים קטנים יותר וניתנים לניהול יותר כדי לא להעמיס או לעומס יתר על הציוד.

7. מעגלים משולבים - תחנות כוח
ICs או מעגלים משולבים הם מעגלים ורכיבים שהתכווצו על גבי ופלים של חומר מוליך למחצה. מספר הרכיבים העצום שניתן להתאים לשבב יחיד הוא שהוליד את המחשבונים הראשונים וכעת מחשבים חזקים מסמארטפונים ועד מחשבי-על. הם בדרך כלל מוח של מעגל רחב יותר. המעגל בדרך כלל מוקף בבית פלסטיק שחור שיכול להגיע בכל הצורות והגדלים ויש לו מגעים גלויים, בין אם הם מובילים המשתרעים מהגוף, או רפידות מגע ישירות מתחת כמו שבבי BGA למשל.

8. מתנדים קריסטלים - טיימרים מדויקים
מתנדים קריסטל מספקים את השעון במעגלים רבים הדורשים אלמנטים תזמון מדויקים ויציבים. הם מייצרים אות אלקטרוני תקופתי בכך שהם גורמים פיזית להתנדנדות חומר פיזואלקטרי, הגביש, ומכאן השם. כל מתנד קריסטל מתוכנן לרטוט בתדר מסוים והוא יציב יותר, חסכוני ובעל גורם צורה קטן בהשוואה לשיטות תזמון אחרות. מסיבה זו, הם משמשים בדרך כלל כטיימרים מדויקים למיקרו-בקרים או בשכיחות גבוהה יותר בשעוני יד קוורץ.

9. פוטנציומטרים - התנגדות מגוונת
פוטנציומטרים הם סוג של נגד משתנה. הם זמינים בדרך כלל בסוגים סיבוביים וליניאריים. על ידי סיבוב הכפתור של פוטנציומטר סיבובי, ההתנגדות מגוונת כאשר מגע המחוון מועבר על פני חצי עגול. דוגמה קלאסית לפוטנציומטרים סיבוביים היא בקרת עוצמת הקול ברדיו בהם הפוטנציומטר הסיבובי שולט בכמות הזרם למגבר. הפוטנציומטר הליניארי זהה, למעט שההתנגדות משתנה על ידי הזזת מגע המחוון על הנגד בצורה ליניארית. הם נהדרים כאשר נדרשת כיוונון עדין בשטח.  

10. SCR (מיישר מבוקר סיליקון) - בקרת זרם גבוה
המכונה גם תיריסטורים, מיישרים מבוקרי סיליקון (SCR) דומים לטרנזיסטורים ודיודות - למעשה הם למעשה שני טרנזיסטורים העובדים יחד. יש להם גם שלושה לידים אך מורכבים מארבע שכבות סיליקון במקום שלוש ומתפקדים רק כמתגים, ולא מגברים. הבדל חשוב נוסף הוא שרק דופק יחיד נדרש כדי להפעיל את המתג, ואילו את הזרם יש להחיל ברציפות במקרה של טרנזיסטור יחיד. הם מתאימים יותר להחלפת כמויות כוח גדולות יותר.

11. חיישנים
חיישנים הם מכשירים שתפקידם לזהות שינויים בתנאי הסביבה וליצור אות חשמלי המתאים לאותו שינוי, הנשלח לרכיבים אלקטרוניים אחרים במעגל. חיישנים ממירים אנרגיה מתופעה פיזיקלית לאנרגיה חשמלית, ולכן הם למעשה מתמרים (ממירים אנרגיה בצורה אחת לאחרת). הם יכולים להיות כל דבר, החל מסוג סוג של גלאי טמפרטורת התנגדות (RTD) וכלה בנוריות המזהות אותות מוגבלים, כמו למשל בשלט טלוויזיה. מגוון רחב של חיישנים קיימים לגירויים סביבתיים שונים לדוגמא חיישני לחות, אור, איכות אוויר, מגע, קול, לחות ותנועה.

12. מתגים וממסרים - כפתורי הפעלה
מרכיב בסיסי ומתעלם בקלות, המתג הוא פשוט כפתור הפעלה לשליטה בזרימה הנוכחית במעגל, על ידי מעבר בין מעגל פתוח למעגל סגור. הם משתנים לא מעט במראה הפיזי שלהם, החל מחוון, סיבוב, לחצן כפתור, מנוף, החלפה, מתגי מקשים והרשימה עוד ארוכה. באופן דומה, ממסר הוא מתג אלקטרומגנטי המופעל באמצעות סולנואיד, אשר הופך למעין מגנט זמני כאשר הזרם זורם דרכו. הם מתפקדים כמתגים ויכולים גם להגביר זרמים קטנים לזרמים גדולים יותר.

13. סוללות - אספקת אנרגיה
בתיאוריה, כולם יודעים מהי סוללה. אולי הרכיב הנרכש ביותר ברשימה זו, סוללות משמשות לא רק מהנדסים אלקטרוניים ותחביבים. אנשים משתמשים במכשיר הקטן הזה בכדי להניע את החפצים היומיומיים שלהם; שלטים, פנסים, צעצועים, מטענים ועוד.

ב- PCB, סוללה בעצם שומרת אנרגיה כימית וממירה אותה לאנרגיה אלקטרונית שמישה להפעלת המעגלים השונים הקיימים על הלוח. הם משתמשים במעגל חיצוני כדי לאפשר לאלקטרונים לזרום מאלקטרודה אחת לאחרת. זה יוצר זרם חשמלי פונקציונלי (אך מוגבל).

הזרם מוגבל על ידי תהליך ההמרה של אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית. עבור חלק מהסוללות, תהליך זה יכול להסתיים תוך מספר ימים. אחרים עשויים לחלוף חודשים או שנים לפני שהאנרגיה הכימית מוציאה לחלוטין. זו הסיבה שחייבים להחליף סוללות מסוימות (כמו סוללות בשלט רחוק או בקרים) אחת לכמה חודשים ואילו אחרות (כמו סוללות שעון יד) נמשכות שנים לפני שכולן התרוקנו.

פונקציית מעגלים מודפסים - מדוע אנו זקוקים ל- PCB?

לוחות PCB נמצאים כמעט בכל מכשירי אלקטרוניקה ומחשוב, כולל לוחות אם, כרטיסי רשת וכרטיסי גרפיקה למעגלים פנימיים שנמצאים בכונני CD / CD קשיחים. מבחינת יישומי מחשוב שבהם יש צורך במעקב מוליך עדין כמו מחשבים ניידים ושולחנות עבודה, הם משמשים בסיס לתכונות מחשב פנימיות רבות, כגון כרטיסי מסך, כרטיסי בקר, כרטיסי ממשק רשת וכרטיסי הרחבה. רכיבים אלה כולם מתחברים ללוח האם, שהוא גם לוח מודפס.

PCB מיוצרים גם בתהליך פוטוליתוגרפי בגרסה רחבת היקף של אופן יצירת הנתיבים המוליכים במעבדים. 

בעוד PCB קשורים לעיתים קרובות למחשבים, הם משמשים במכשירים אלקטרוניים רבים אחרים מלבד מחשבים אישיים. לדוגמה, מרבית הטלוויזיות, מכשירי הרדיו, המצלמות הדיגיטליות, הטלפונים הסלולריים והטאבלטים כוללים מעגלים מודפסים אחד או יותר. עם זאת, לוחות PCB שנמצאים במכשירים ניידים נראים דומים לאלה שנמצאים במחשבים שולחניים ואלקטרוניקה גדולה, אך הם בדרך כלל דקים יותר ומכילים מעגלים עדינים יותר.

ובכל זאת, המעגל המודפס נמצא בשימוש נרחב כמעט בכל הציוד / המכשירים המדויקים, החל ממכשירי צריכה קטנים וכלה במכונות ענק, FMUSER מספק בזאת רשימה של 10 השימושים הנפוצים ביותר ב- PCB (מעגלים מודפסים) בחיי היומיום.

בקשה	דוגמה
אביזרים ומכשור רפואי	● מערכות הדמיה רפואיות ● מוניטורים ● משאבות עירוי ● מכשירים פנימיים
● מערכות הדמיה רפואיות: CT, C.סורקי AT ו- ultrasonic משתמשים לעיתים קרובות ב- PCB, כמו גם במחשבים המרכיבים ומנתחים את התמונות הללו. ● משאבות עירוי: משאבות אינפוזיה, כגון אינסולין ומשאבות כאבים מבוקרות על ידי המטופל, מספקות כמויות מדויקות של נוזל לחולה. מחשבי PCB עוזרים להבטיח שמוצרים אלה פועלים בצורה אמינה ומדויקת. ● מוניטורים: דופק, לחץ דם, מוני גלוקוז בדם ועוד תלויים ברכיבים אלקטרוניים כדי לקבל קריאות מדויקות. ● מכשירים פנימיים: קוצבי לב ומכשירים אחרים המשמשים באופן פנימי מחייבים פונקציות PCB קטנות. סיכום:  המגזר הרפואי מביא ללא הרף שימושים נוספים באלקטרוניקה. ככל שהטכנולוגיה תשתפר ותתאפשר לוחות קטנים יותר, צפופים ואמינים יותר, PCB ימלא תפקיד חשוב יותר ויותר בבריאות.

בקשה	דוגמה
יישומים צבאיים וביטחוניים	● ציוד תקשורת: ● מערכות בקרה: ● מכשור:
● ציוד תקשורת: מערכות תקשורת רדיו ותקשורת קריטית אחרת מחייבות פונקציות PCB לתפקוד. ● מערכות בקרה: מעגלי PCB עומדים במרכז מערכות הבקרה עבור ציוד מסוגים שונים כולל מערכות שיבוש מכ"ם, מערכות גילוי טילים ועוד. ● מִכשׁוּר: מחשבי PCB מאפשרים אינדיקטורים שאנשי הצבא משתמשים בהם בכדי לנטר איומים, לבצע פעולות צבאיות ולהפעיל ציוד. סיכום:  הצבא נמצא לעתים קרובות בחוד החנית של הטכנולוגיה, ולכן חלק מהשימושים המתקדמים ביותר ב- PCB מיועדים ליישומים צבאיים והגנתיים. השימושים ב- PCB בצבא משתנים מאוד.

בקשה	דוגמה
ציוד בטיחות ואבטחה	● מצלמות אבטחה: ● גלאי עשן: ● מנעולי דלת אלקטרוניים ● חיישני תנועה ואזעקות פריצה
● מצלמות אבטחה: מצלמות אבטחה, בין אם נעשה שימוש בפנים או בחוץ, מסתמכות על מעגלי PCB, כמו גם ציוד המשמש לניטור קטעי אבטחה. ● גלאי עשן: גלאי עשן כמו גם מכשירים דומים אחרים, כמו גלאי פחמן חד חמצני, זקוקים לפלטפורמות PCB אמינות כדי לתפקד. ● מנעולי דלת אלקטרוניים: מנעולי דלת אלקטרוניים מודרניים משלבים גם מעגלי PCB. ● חיישני תנועה ואזעקות פריצה: חיישני אבטחה המאתרים תנועה מסתמכים גם על מעגלי PCB. סיכום:  מחשבי PCB ממלאים תפקיד חיוני בסוגים רבים ושונים של ציוד אבטחה, במיוחד מכיוון שיותר מסוגים אלה של מוצרים מקבלים יכולת להתחבר לאינטרנט.

בקשה	דוגמה
נוריות	● תאורת מגורים ● תצוגות רכב ● צגי מחשב ● תאורה רפואית ● תאורת חלון ראווה
● תאורת מגורים: תאורת לד, כולל נורות חכמות, מסייעת לבעלי בתים להאיר את רכושם ביתר יעילות. ● תאורת חלון ראווה: עסקים יכולים להשתמש בנורות LED לצורך שילוט וכדי להאיר את חנויותיהם. ● תצוגות רכב: מחווני לוח המחוונים, פנסים קדמיים, אורות בלמים ועוד עשויים להשתמש במעגלי לוח LED. ● מחשב מציג: מחשבי PCB LED מפעילים אינדיקטורים ותצוגות רבות במחשבים ניידים ושולחניים. ● תאורה רפואית: נוריות LED מספקות אור בוהק ונותנות מעט חום, מה שהופך אותן לאידיאליות ליישומים רפואיים, במיוחד כאלה הקשורים לניתוחים ותרופות חירום. סיכום:  נוריות נוריות הופכות נפוצות יותר ויותר במגוון יישומים, כלומר PCBs ימשיכו למלא תפקיד בולט יותר בתאורה.

בקשה	דוגמה
רכיבי תעופה וחלל	● ספקי כוח ● ציוד ניטור: ● ציוד תקשורת
● ספקי כוח: PCB הם מרכיב מרכזי בציוד המניע מגוון של מטוסים, מגדל שליטה, לווין ומערכות אחרות. ● ציוד ניטור: טייסים משתמשים בסוגים שונים של ציוד ניטור, כולל מדי תאוצה וחיישני לחץ, כדי לפקח על תפקוד המטוס. צגים אלה משתמשים לעיתים קרובות ב- PCB. ● ציוד תקשורת: תקשורת עם בקרת קרקע היא חלק חיוני בהבטחת נסיעות אוויר בטוחות. מערכות קריטיות אלה מסתמכות על לוחות PCB. סיכום:  האלקטרוניקה המשמשת ביישומי תעופה מחייבת דרישות דומות לאלה המשמשות בתחום הרכב, אך מעגלי PCB אוויריים עשויים להיות חשופים לתנאים קשים אף יותר. ניתן להשתמש במכשירי PCB במגוון ציוד חלל כולל מטוסים, מעבורות חלל, לוויינים ומערכות תקשורת רדיו.

בקשה	דוגמה
ציוד תעשייתי	● ציוד ייצור ● ציוד כוח ● ציוד מדידה ● התקנים פנימיים
● ציוד ייצור: אלקטרוניקה מבוססת PCB מפעילה מקדחות ומכבשים חשמליים המשמשים לייצור. ● ציוד כוח: הרכיבים המפעילים סוגים רבים של ציוד תעשייתי משתמשים ב- PCB. ציוד כוח זה כולל ממירי כוח DC-AC, ציוד קוגנרציה לאנרגיה סולארית ועוד. ● ציוד מדידה: PCB מפעיל לעתים קרובות ציוד המודד ושולט על לחץ, טמפרטורה וגורמים אחרים. סיכום:  ככל שרובוטיקה, טכנולוגיית IoT תעשייתית וסוגים אחרים של טכנולוגיה מתקדמת הופכים נפוצים יותר, נוצרים במגזר התעשייתי שימושים חדשים עבור PCB.

יישומים	דוגמה
יישומים ימיים	● מערכות ניווט ● מערכות תקשורת ● מערכות בקרה
● מערכות ניווט: ספינות ימיות רבות מסתמכות על מערכות PCB עבור מערכות הניווט שלהן. אתה יכול למצוא PCB במערכות GPS ומערכות מכ"ם וכן ציוד אחר. ● מערכות תקשורת: מערכות הרדיו המשמשות צוותים לתקשורת עם יציאות וספינות אחרות דורשות PCB. ● מערכות בקרה: רבות ממערכות הבקרה בספינות ימיות, כולל מערכות ניהול מנועים, מערכות חלוקת כוח ומערכות טייס אוטומטי, משתמשות במעגלי PCB. סיכום:  מערכות טייס אוטומטי אלה עשויות לעזור בייצוב סירה, תמרון, מזעור שגיאת כותרת וניהול פעילות הגה.

בקשה	דוגמה
מוצרי חשמל	● מכשירי תקשורת ● מחשבים ● מערכות בידור ● מכשירי חשמל לבית
● התקני תקשורת: סמארטפונים, טאבלטים, שעונים חכמים, מכשירי רדיו ומוצרי תקשורת אחרים מחייבים תפקודי PCB לתפקוד. ● מחשבים: מחשבים למחשבי PCB אישיים ועסקיים. ● מערכות בידור: מוצרים הקשורים לבידור כמו טלוויזיות, סטריאו וקונסולות משחקי וידאו מסתמכים כולם על לוחות PCB. ● מכשירי חשמל לבית: במכשירי חשמל ביתיים רבים יש גם רכיבים אלקטרוניים ו- PCB כולל מקררים, מיקרוגל ומכונות קפה. סיכום:  השימוש ב- PCB במוצרי צריכה בהחלט לא מאט. שיעור האמריקנים המחזיקים בסמארטפון הוא כעת 77 אחוז וגדל. מכשירים רבים שלא היו אלקטרוניים לפני כן זוכים כעת גם לפונקציונליות אלקטרונית מתקדמת והופכים לחלק מאינטרנט הדברים (IoT).

בקשה	דוגמה
רכיבי רכב	● מערכות בידור וניווט ● מערכות בקרה ● חיישנים
● מערכות בידור וניווט: סטריאו ומערכות המשלבות ניווט ובידור מסתמכות על מעגלי PCB. ● מערכות בקרה: מערכות רבות השולטות בפונקציות הבסיסיות של המכונית מסתמכות על אלקטרוניקה המופעלת באמצעות PCB. אלה כוללים מערכות ניהול מנוע ורגולטורי דלק. ● חיישנים: ככל שמכוניות מתקדמות יותר, היצרנים משלבים יותר ויותר חיישנים. חיישנים אלה יכולים לפקח על כתמים עיוורים ולהזהיר נהגים מפני עצמים קרובים. מעגלי PCB נחוצים גם למערכות המאפשרות למכוניות להחנות במקביל באופן אוטומטי. סיכום:  חיישנים אלה הם חלק ממה שמאפשר למכוניות לנהוג בעצמן. כלי רכב אוטונומיים לחלוטין צפויים להיות נפוצים בעתיד ולכן משתמשים במספר רב של מעגלים מודפסים.

בקשה	דוגמה
ציוד תקשורת	● מגדלי טלקום ● ציוד תקשורת משרדי ● צגי LED ומחוונים
● מגדלי טלקום: מגדלי סלולר מקבלים ומשדרים אותות מטלפונים סלולריים ודורשים PCB שיכולים לעמוד בסביבות חוץ. ● ציוד תקשורת משרדי: חלק ניכר מציוד התקשורת שתוכל למצוא במשרד דורש PCB, כולל מערכות מיתוג טלפוניות, מודמים, נתבים והתקני VoIP (Voice over Internet Protocol). ● צגי LED ומחוונים: ציוד טלקום כולל לעיתים קרובות תצוגות LED ואינדיקטורים, המשתמשים ב- PCB. סיכום:  תעשיית הטלקום מתפתחת כל הזמן, וכך גם מחשבי ה- PCB שהמגזר משתמש בהם. ככל שאנו מייצרים ומעבירים נתונים נוספים, לוחות PCB חזקים יהפכו לחשובים עוד יותר לתקשורת.

FMUSER יודעת שכל ענף שמשתמש בציוד אלקטרוני דורש PCB. לא משנה לאיזה יישום אתה משתמש ב- PCB שלך, חשוב שהם יהיו אמינים, משתלמים ומעוצבים כך שיתאימו לצרכים שלך. 

כמומחה בייצור PCB של משדר רדיו FM כמו גם לספק פתרונות העברת שמע ווידאו, FMUSER גם יודע שאתה מחפש PCB איכותי ותקציבי עבור משדר השידור FM שלך, זה מה שאנו מספקים, צור קשר מיד עבור פניות לוח PCB בחינם!

▲בחזרה▲

עקרון הרכבה PCB: דרך חור לעומת הרכבה על פני השטח

בשנים האחרונות, במיוחד בתחום מוליכים למחצה, יש צורך בביקוש מוגבר לפונקציונליות רבה יותר, גודל קטן יותר ותוספת שירות. וישנן שתי שיטות להצבת רכיבים על גבי מעגלים מודפסים (PCB), שהם הרכבה דרך חור (THM) וטכנולוגיית הר השטח (SMT). הם משתנים בתכונות, יתרונות וחסרונות שונים, בואו ניקח מבט!

רכיבי דרך חור

ישנם שני סוגים של רכיבי הרכבה דרך החור: 

רכיבי עופרת ציריים - רץ דרך רכיב בקו ישר (לאורך "הציר"), כאשר קצה חוט ההובלה יוצא מהרכיב משני קצותיו. שני הקצוות ממוקמים לאחר מכן דרך שני חורים נפרדים על הלוח, ומספקים לרכיב התאמה קרובה יותר ושטוחה יותר. רכיבים אלה מועדפים כאשר מחפשים התאמה צמודה וקומפקטית. תצורת עופרת צירית עשויה לבוא בצורת נגדי פחמן, קבלים אלקטרוליטיים, נתיכים ודיודות פולטות אור (נוריות).

רכיבי עופרת רדיאליים - בולטות מהלוח, כאשר המוליכים שלו ממוקמים בצד אחד של הרכיב. מוליכים רדיאליים תופסים פחות שטח פנים, מה שהופך אותם למועדפים על לוחות בצפיפות גבוהה. רכיבים רדיאליים זמינים כקבלים לדיסק קרמי.

* עופרת צירית (למעלה) לעומת עופרת רדיאלית (תחתונה)

רכיבי עופרת ציריים עוברים דרך רכיב בקו ישר ("צירית"), כאשר כל קצה חוט העופרת יוצא מהרכיב משני קצותיו. שני הקצוות ממוקמים לאחר מכן דרך שני חורים נפרדים בלוח, ומאפשרים לרכיב להתאים קרוב יותר ושטוח יותר. 

באופן כללי, תצורת העופרת הצירית עשויה לבוא בצורה של נגדי פחמן, קבלים אלקטרוליטיים, נתיכים ודיודות פולטות אור.

לעומת זאת, רכיבי עופרת רדיאליים בולטים מהלוח, מכיוון שהמוליכים שלו ממוקמים בצד אחד של הרכיב. שני סוגי הרכיבים דרך החור הם רכיבי עופרת "תאומים".

רכיבי עופרת רדיאליים זמינים כקבלים לדיסק קרמי, בעוד שתצורת העופרת הצירית עשויה לבוא בצורת נגדי פחמן, קבלים אלקטרוליטיים, נתיכים ודיודות פולטות אור.

ורכיבי עופרת ציריים משמשים להצמדה שלהם ללוח, מובילים רדיאליים תופסים פחות שטח פנים, מה שהופך אותם לטובים יותר עבור לוחות בצפיפות גבוהה

הרכבה דרך חור (THM)
הרכבה דרך חור היא התהליך בו ממוקמים מובילי רכיבים לתוך חורים קדוחים על גבי PCB חשוף, זהו סוג של קודמו של טכנולוגיית הר השטח. שיטת הרכבה דרך החור, במתקן הרכבה מודרני, אך עדיין נחשבת לפעולה משנית ומשמשת מאז הצגת מחשבי הדור השני. 

התהליך היה נוהג סטנדרטי עד לעליית טכנולוגיית הרכבה על פני השטח (SMT) בשנות השמונים של המאה העשרים, אז הוא היה צפוי להיפסק לחלוטין מהחור. עם זאת, למרות ירידה קשה בפופולריות לאורך השנים, טכנולוגיית חור דרך הוכיחה עמידות בעידן ה- SMT, והציעה מספר יתרונות ויישומים נישתיים: כלומר, אמינות ולכן הרכבה דרך החור מחליפה את הנקודה הישנה- בנייה נקודתית.

* חיבור נקודה לנקודה

רכיבי דרך החור משמשים בצורה הטובה ביותר למוצרים בעלי אמינות גבוהה הדורשים חיבורים חזקים יותר בין שכבות. בעוד שרכיבי SMT מאובטחים רק על ידי הלחמה על פני הלוח, מובילים רכיבים דרך החור עוברים דרך הלוח ומאפשרים לרכיבים לעמוד בלחץ סביבתי רב יותר. זו הסיבה שבדרך כלל משתמשים בטכנולוגיה דרך חור במוצרים צבאיים וחלליים העלולים לחוות תאוצות קיצוניות, התנגשויות או טמפרטורות גבוהות. טכנולוגיית דרך חור שימושית גם ביישומי בדיקה ואבות טיפוס שלעתים דורשים התאמות והחלפות ידניות.

בסך הכל, היעלמות מוחלטת מחורים דרך הרכבת PCB היא תפיסה מוטעית רחבה. אם לא משתמשים בשימושים לעיל בטכנולוגיה דרך חור, צריך לזכור תמיד את גורמי הזמינות והעלות. לא כל הרכיבים זמינים כחבילות SMD, וכמה רכיבים דרך החור הם פחות יקרים.

גם לקרוא: דרך חור לעומת משטח הר | מה ההבדל?

טכנולוגיית הר משטח (SMT)
SMT התהליך שבו רכיבים מותקנים ישירות על פני ה- PCB. 

הטכנולוגיה של משטח ההר היה ידוע במקור כ"הרכבה מישורית ", בסביבות 1960 והפכה לשימוש רב באמצע שנות ה -80.

כיום, כמעט כל החומרה האלקטרונית מיוצרת באמצעות SMT. זה הפך להיות חיוני לתכנון וייצור PCB, לאחר ששיפר את איכות הביצועים של PCB באופן כללי, והפחית מאוד את עלויות העיבוד והטיפול.  

הרכיבים המשמשים לטכנולוגיית הרכבה עילית הם מה שמכונה חבילות הרכבה על פני השטח (SMD). לרכיבים אלה יש לידים מתחת לאריזה או מסביב לה. 

ישנם סוגים רבים ושונים של חבילות SMD בעלות צורות שונות ועשויות מחומרים שונים. חבילות מסוג זה מחולקות לקטגוריות שונות. הקטגוריה "רכיבים פסיביים מלבניים" כוללת בעיקר נגדים וקבלים SMD סטנדרטיים. הקטגוריות "טרנזיסטור מתאר קטן" (SOT) ו"דיודת מתאר קטנה "(SOD) משמשות לטרנזיסטורים ודיודות. ישנן גם חבילות המשמשות בעיקר למעגלים משולבים (IC) כמו מגברי Op, מגבר מקלט ומיקרו-בקרים. דוגמאות לחבילות המשמשות ל- ICs הן: "מעגל משולב מתאר קטן" (SOIC), "Quad Flat Pack" (QFN) ו- "Ball Grid Array" (BGA).

החבילות שהוזכרו לעיל הן רק כמה דוגמאות לחבילות ה- SMD הזמינות. קיימים בשוק הרבה יותר סוגים של חבילות עם גרסאות שונות.

ההבדלים העיקריים בין SMT לבין הרכבה דרך החור הם 
(א) SMT אינו דורש לקדוח חורים דרך PCB
(ב) רכיבי SMT קטנים בהרבה
(ג) ניתן להתקין רכיבי SMT משני צידי הלוח. 

היכולת להתאים מספר גבוה של רכיבים קטנים על גבי PCB אפשרה PCBs צפופים הרבה יותר, בעלי ביצועים גבוהים וקטנים יותר.

במילה אחת: ההבדל הגדול ביותר בהשוואה להתקנה דרך חור הוא שאין צורך לקדוח חורים ב- PCB כדי ליצור חיבור בין המסילות על PCB לבין הרכיבים. 

המוליכים של הרכיב ייצרו קשר ישיר עם מה שמכונה PAD על גבי PCB. 

מובילי רכיבים דרך חור, העוברים דרך הלוח ומחברים שכבות לוח, הוחלפו ב"וויאס "- רכיבים קטנים המאפשרים חיבור מוליך בין השכבות השונות של PCB, ובעצם פועלים כמוליכים דרך החור. . רכיבים מסוימים להרכבה עילית כמו BGA הם רכיבים בעלי ביצועים גבוהים יותר עם מובילים קצרים יותר ויותר פינים של חיבורים המאפשרים מהירויות גבוהות יותר. 

▲בחזרה▲

שיתוף הוא אכפתיות!

השאר הודעה 

רשימת הודעות