印刷電路板或PCB是電子組件的關(guān)鍵組件。大多數(shù)人每天都在使用它們,甚至都沒有考慮它,它們對各種各樣的行業(yè)都至關(guān)重要。PCB有許多應(yīng)用,但我們將介紹10種最常見的印刷電路板用途。
印刷電路板有什么用途?
PCB是連接電子組件的板。它們是我們在各行各業(yè)日常生活中使用的電子產(chǎn)品的組成部分。它們由非導(dǎo)電材料制成,并具有從銅片蝕刻而來的線,焊盤和其他功能部件,這些部件可電連接產(chǎn)品內(nèi)的電子組件。電容器和電阻器等組件也焊接在某些PCB上。
如今,PCB在電子產(chǎn)品中的使用已很廣泛,并且PCB的類型也多種多樣。它們可以是單面,雙面或多層的。它們可以是剛性的,柔性的,也可以包含剛性的和柔性的部件。
組裝過程的類型
用于PCB應(yīng)用的主要方法有兩種:通孔安裝和表面安裝。
1.通孔安裝
在通孔安裝過程中,組裝人員將元件引線放入鉆入裸露PCB的孔中。該技術(shù)是用于PCB的原始技術(shù)。
通孔技術(shù)比表面貼裝技術(shù)產(chǎn)生的連接更牢固,因此可用于要求高可靠性的應(yīng)用。這是因為引線一直貫穿整個電路板,而不是像在表面安裝中那樣用焊料固定。通孔技術(shù)對于需要手動調(diào)整組件的測試和原型設(shè)計也很有用。
2.表面安裝
在表面安裝過程中,使用焊料將組件直接安裝到PCB表面。這種方法在1960年代開發(fā),從1980年代開始流行。今天,它是最常用的組件安裝方法。表面安裝板使用稱為通孔的小型組件而非通孔組件來連接PCB的各個層。
使用表面安裝可使組裝人員將組件固定在電路板的兩側(cè)。表面安裝的組件也可以更小,使更多的零件可以安裝在一塊板上。這降低了成本,并且多年來使電子設(shè)備變得越來越小。與通孔安裝相比,表面安裝還可以更快地完成,并且所涉及的過程更少,從而進(jìn)一步降低了成本。
PCB的常見用途是什么?
由于有許多不同的領(lǐng)域使用PCB,因此從小型消費類設(shè)備到大型機(jī)械,幾乎可以在任何地方找到它們。印刷電路板在哪里使用?以下是行業(yè)中最常見的10種PCB應(yīng)用。
1.醫(yī)療器械
隨著技術(shù)的進(jìn)步,醫(yī)療保健行業(yè)正在使用越來越多的PCB,從而揭示了新的功能。PCB在用于診斷,監(jiān)視,治療等的設(shè)備中發(fā)揮作用。
生產(chǎn)醫(yī)用PCB時必須特別注意確保其可靠性,因為適當(dāng)?shù)墓δ軐τ诨颊叩慕】抵陵P(guān)重要。在許多情況下,PCB還必須符合嚴(yán)格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),尤其是用于植入物的那些。用于植入物和許多其他應(yīng)用(例如急診室監(jiān)視器)的板也必須相對較小。因此,許多醫(yī)用PCB都是高密度互連或HDI。
PCB用于醫(yī)療設(shè)備,例如:
l醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng): CT,CAT和超聲掃描儀經(jīng)常使用PCB,編譯和分析這些圖像的計算機(jī)也使用PCB。
l監(jiān)護(hù)儀:心率,血壓,血糖監(jiān)護(hù)儀以及更多依賴于電子組件的設(shè)備才能獲得準(zhǔn)確的讀數(shù)。
l輸液泵:輸液泵(例如胰島素和患者控制的鎮(zhèn)痛泵)可向患者輸送精確量的液體。PCB幫助確保這些產(chǎn)品可靠,準(zhǔn)確地運行。
l內(nèi)部設(shè)備:內(nèi)部使用的起搏器和其他設(shè)備需要小的PCB才能起作用。
醫(yī)療領(lǐng)域不斷發(fā)展出更多的電子用途。隨著技術(shù)的進(jìn)步以及更小,更密,更可靠的板成為可能,PCB將在醫(yī)療保健中發(fā)揮越來越重要的作用。
2.發(fā)光二極管
發(fā)光二極管( LED)是一種越來越流行的照明技術(shù),用于住宅和商業(yè)照明,并且遍及汽車,醫(yī)療和計算機(jī)技術(shù)等眾多行業(yè)。LED因其高能效,長壽命和緊湊性而受到青睞。
PCB在LED應(yīng)用中發(fā)揮的作用之一是將熱量從燈泡中散發(fā)出去。高溫會降低LED的平均壽命。因此,用于LED的PCB通常由鋁制成,與其他金屬相比,鋁可以更好地傳遞熱量。這消除了設(shè)計中額外的散熱器的需求,這意味著它可以變得更緊湊。
您可以在以下位置找到LED PCB:
l住宅照明:包括智能燈泡在內(nèi)的LED照明可幫助房主更有效地照明房屋。
l店面照明:企業(yè)可以使用LED進(jìn)行標(biāo)識和為商店照明。
l汽車顯示器:儀表盤指示器,前大燈,剎車燈等可能使用LED PCB。
l計算機(jī)顯示器: LED PCB為筆記本電腦和臺式計算機(jī)上的許多指示燈和顯示器供電。
l醫(yī)療照明: LED提供強光并且?guī)缀醪簧l(fā)熱量,使其成為醫(yī)療應(yīng)用的理想之選,尤其是那些與外科手術(shù)和急診醫(yī)學(xué)有關(guān)的應(yīng)用。
LED在各種應(yīng)用中正變得越來越普遍,這意味著PCB可能會繼續(xù)在照明中扮演更重要的角色。
3.消費電子
人們?nèi)粘J褂玫?a target="_blank">智能手機(jī),計算機(jī)和許多其他消費產(chǎn)品都需要PCB才能起作用。隨著我們將電子產(chǎn)品添加到更多產(chǎn)品中,PCB已成為我們?nèi)粘I畹闹匾M成部分。
制造商正在生產(chǎn)越來越小的具有許多高級功能的智能手機(jī)和筆記本電腦,這些智能手機(jī)和筆記本電腦需要具有大量連接的小型PCB。用于消費類電子產(chǎn)品的PCB還需要相對較低的成本,以保持最終產(chǎn)品的價格較低。制造商還需要可靠的電路板,因為他們需要其產(chǎn)品發(fā)揮預(yù)期的功能才能繼續(xù)營業(yè)。
大量消費類產(chǎn)品使用PCB,包括:
l通信設(shè)備:智能手機(jī),平板電腦,智能手表,收音機(jī)和其他通信產(chǎn)品需要PCB才能起作用。
l計算機(jī):用于個人和企業(yè)功能PCB的計算機(jī)。
l娛樂系統(tǒng):與娛樂相關(guān)的產(chǎn)品(例如電視,立體聲音響和視頻游戲機(jī))都依賴PCB。
l家用電器:許多家用電器還具有電子組件和PCB,包括冰箱,微波爐和咖啡機(jī)。
消費類產(chǎn)品中PCB的使用肯定不會減慢。擁有智能手機(jī)的美國人比例現(xiàn)在為77%,并且還在增長。許多以前非電子的設(shè)備現(xiàn)在也獲得了先進(jìn)的電子功能,并成為了物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的一部分。
4.工業(yè)設(shè)備
工業(yè)部門中印刷電路板的用途千差萬別。電子元件為制造和配送中心以及其他類型的工業(yè)設(shè)施中的許多設(shè)備提供動力。
工業(yè)領(lǐng)域中使用的PCB通常需要特別高功率,并且要足夠耐用以承受工業(yè)設(shè)施中存在的苛刻條件。PCB可能需要能夠抵抗粗糙的處理,振動的機(jī)械,極端的溫度或惡劣的化學(xué)物質(zhì)。為了滿足對耐用性的這種需求,工業(yè)PCB可以用耐用的金屬或耐熱材料制成,并且比其他種類的PCB還要厚。工業(yè)PCB組裝服務(wù)可能包括通孔技術(shù),以提高耐用性。
PCB的一些工業(yè)應(yīng)用包括:
l制造設(shè)備:用于制造的基于PCB的電子動力電鉆和壓力機(jī)。
l電源設(shè)備:為多種類型的工業(yè)設(shè)備供電的組件使用PCB。該電力設(shè)備包括直流到交流電力逆變器,太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備等。
l測量設(shè)備: PCB通常為測量和控制壓力,溫度和其他因素的設(shè)備供電。
隨著機(jī)器人技術(shù),工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和其他類型的先進(jìn)技術(shù)變得越來越普遍,在工業(yè)領(lǐng)域中出現(xiàn)了PCB的新用途。
5.汽車零部件
汽車制造商在其車輛中使用越來越多的電子組件。以前,PCB僅用于風(fēng)擋刮水器和前大燈開關(guān)之類的東西,但是如今,它們具有許多先進(jìn)的功能,使駕駛更安全,更輕松。
根據(jù)PCB用于汽車的哪個部分,它可能需要能夠承受極端的溫度或振動。同樣重要的是,如果涉及到汽車的安全功能,它們必須可靠地運行。由于這些挑戰(zhàn),制造商可能會使用高溫層壓板,鋁或銅基板或通孔安裝的組件。由于它們具有承受振動的能力,因此它們也使用剛撓性PCB。
今天,您可以在汽車零部件中找到PCB,例如:
l娛樂和導(dǎo)航系統(tǒng):集成導(dǎo)航和娛樂的立體聲系統(tǒng)和系統(tǒng)依賴PCB。
l控制系統(tǒng):許多控制汽車基本功能的系統(tǒng)都依賴于PCB供電的電子設(shè)備。這些包括發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)和燃油調(diào)節(jié)器。
l傳感器:隨著汽車的發(fā)展,制造商正在集成越來越多的傳感器。這些傳感器可以監(jiān)視盲點并警告附近物體的駕駛員。對于使汽車能夠自動并行停車的系統(tǒng),PCB也是必需的。
這些傳感器是使汽車能夠自動駕駛的一部分。全自動駕駛汽車有望在未來變得很普遍,這就是為什么要使用大量印刷電路板的原因。
6.航空航天零部件
航空航天應(yīng)用中使用的電子產(chǎn)品具有與汽車領(lǐng)域類似的要求,但是航空航天PCB可能會暴露在更惡劣的條件下。多氯聯(lián)苯可用于各種航空航天設(shè)備,包括飛機(jī),航天飛機(jī),衛(wèi)星和無線電通信系統(tǒng)。
航空航天PCB制造需要使用能夠承受大量振動,極端溫度和其他惡劣條件的材料。某些航空PCB甚至需要能夠在外太空中運行,并且必須非常耐用。用鋁等輕質(zhì)材料制成的板也可用于航空航天。陽極氧化鋁可用于增加抗氧化性。
航空航天業(yè)中PCB的一些用途包括:
l電源: PCB是為各種飛機(jī),控制塔,衛(wèi)星和其他系統(tǒng)供電的設(shè)備中的關(guān)鍵組件。
l監(jiān)視設(shè)備:飛行員使用各種監(jiān)視設(shè)備(包括加速度計和壓力傳感器)來監(jiān)視飛機(jī)的功能。這些監(jiān)視器通常使用PCB。
l通訊設(shè)備:與地面控制站的通訊是確保安全飛行的重要組成部分。這些關(guān)鍵系統(tǒng)依賴PCB。
7.海上應(yīng)用
各種船舶和系統(tǒng)都依靠PCB來發(fā)揮作用。這包括小型船只,大型貨船,潛艇,通信系統(tǒng)和導(dǎo)航設(shè)備。
用于海事應(yīng)用的PCB還必須能夠承受惡劣條件。海上PCB的制造商強調(diào)可靠性,因為電子設(shè)備正常工作對船員和乘客的安全至關(guān)重要。
l導(dǎo)航系統(tǒng):許多海上船只的導(dǎo)航系統(tǒng)都依賴PCB。您可以在GPS和雷達(dá)系統(tǒng)以及其他設(shè)備中找到PCB。
l通信系統(tǒng):船員用來與港口和其他船舶通信的無線電系統(tǒng)需要PCB。
l控制系統(tǒng):海上船舶的許多控制系統(tǒng),包括發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng),配電系統(tǒng)和自動駕駛系統(tǒng),都使用PCB。這些自動駕駛系統(tǒng)可以幫助穩(wěn)定船只,操縱,最大程度地減小航向誤差并管理方向舵活動。
8.安全保障設(shè)備
無論是家庭,企業(yè)還是政府建筑物,安全系統(tǒng)的許多方面都依賴PCB。他們在我們的安全和保障中扮演的角色比許多人意識到的要多。
理想的PCB類型取決于其特定應(yīng)用,但是用于安全性應(yīng)用的所有PCB都必須可靠,因為這些產(chǎn)品必須始終按預(yù)期運行才能有效。某些安全設(shè)備可能在室外使用,并且應(yīng)使用可承受室外環(huán)境的PCB。
一些使用PCB的安全保護(hù)設(shè)備包括:
l監(jiān)控攝像頭:無論是在室內(nèi)還是室外使用的監(jiān)控攝像頭,以及用于監(jiān)控監(jiān)控錄像的設(shè)備都依賴于PCB。
l煙霧探測器:煙霧探測器以及其他類似設(shè)備,例如一氧化碳探測器,都需要可靠的PCB才能起作用。
l電子門鎖:現(xiàn)代電子門鎖還包含PCB。
l運動傳感器和防盜警報器:用于檢測運動的安全傳感器也依賴于PCB。
PCB在許多不同類型的安全設(shè)備中扮演著至關(guān)重要的角色,尤其是隨著越來越多的這類產(chǎn)品獲得連接到Internet的能力。
9.電信設(shè)備
PCB是電信行業(yè)的關(guān)鍵部分。對于智能手機(jī)等消費類設(shè)備而言,它們是必不可少的,但對于使這些設(shè)備能夠正常工作的基礎(chǔ)設(shè)施而言,它們則必不可少。
由于行業(yè)中使用了許多不同類型的設(shè)備,因此電信行業(yè)使用了各種各樣的PCB。有些設(shè)備要放在穩(wěn)定的室內(nèi)環(huán)境中,而有些基礎(chǔ)設(shè)施必須要承受包括暴風(fēng)雨和極端溫度在內(nèi)的室外環(huán)境。
下列電信設(shè)備需要PCB:
l電信塔:蜂窩塔從手機(jī)接收和傳輸信號,并需要能夠承受室外環(huán)境的PCB。
l辦公通信設(shè)備:您可能在辦公室中發(fā)現(xiàn)的許多通信設(shè)備都需要PCB,包括電話交換系統(tǒng),調(diào)制解調(diào)器,路由器和Internet語音(VoIP)設(shè)備。
lLED顯示屏和指示器:電信設(shè)備通常包括使用PCB的LED顯示屏和指示器。
電信行業(yè)在不斷發(fā)展,該行業(yè)使用的PCB也在不斷發(fā)展。隨著我們生成和傳輸更多數(shù)據(jù),功能強大的PCB對于通信將變得越來越重要。
10.軍事和國防應(yīng)用
軍方在各種應(yīng)用中使用PCB,包括通信設(shè)備,計算機(jī),車輛,槍支等。
用于軍事應(yīng)用的PCB必須非常可靠和耐用。他們可能面臨極端條件,并可能在國家安全中發(fā)揮作用。軍方使用諸如高溫層壓板,鋁和銅之類的材料,因為它們具有承受高溫等惡劣條件的能力。由于其抗氧化性,可以使用陽極氧化鋁。一些軍事印刷電路板應(yīng)用也可能會受益于通孔技術(shù)的增強可靠性
PCB的一些軍事和國防用途包括:
l通信設(shè)備:無線電通信系統(tǒng)和其他關(guān)鍵通信需要PCB起作用。
l控制系統(tǒng): PCB是各種設(shè)備控制系統(tǒng)的中心,包括雷達(dá)干擾系統(tǒng),導(dǎo)彈探測系統(tǒng)等。
l儀器儀表:多氯聯(lián)苯使軍事人員可以使用這些指示器監(jiān)視威脅,進(jìn)行軍事行動和操作設(shè)備。
軍事通常處于技術(shù)的最前沿,因此PCB的一些最先進(jìn)的用途是用于軍事和國防應(yīng)用。多氯聯(lián)苯在軍事上的用途千差萬別。
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