Aké druhy dosiek plošných spojov poznáme

Aké druhy dosiek plošných spojov poznáme
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  1795 zobrazení
3
 0
Rádioamatérov almanach

Doska plošných spojov (PCB) elektricky spája a mechanicky podporuje rôzne elektronické komponenty. To všetko je zabezpečené pomocou vodivých padov - bodov, alebo stôp - spojov. Tieto dosky sa leptajú z laminovaných dosiek, ktoré su na jednej, alebo oboch stranách opatrené medenou vrstvou. Tieto dosky v sebe zahrňujú aj nevodivý substrát. Existujú rôzne typy dosiek plošných spojov pre rôzne špecifické aplikácie. Dnes sa na niektoré z nich pozrieme.

Jednostranná DPS

Jednostranná PCB je jedným z typov PCB a je vyrobená z jedinej vrstvy substrátu. Len jedna strana tohto substrátu je potiahnutá meďou. Na jednovrstvových doskách spájame rôzne komponenty na jednu stranu. To uľahčuje navrhovanie a výrobu jednostrannej DPS. Preto majú nízke náklady na výrobu a môžu sa tak vyrábať vo veľkých množstvách. Preto ich bežne používame v jednoduchých aplikáciách pri prototypovej výrobe, alebo v rôznej spotrebnej elektronike.

Konštrukcia jednostrannej DPS.

Obojstranná DPS

Obojstranné DPS sú tiež bežne zastúpené v rôznych zariadeniach. Majú substrátový materiál, ako je to pri jednovrstvovej PCB. Substrát je však obojstranne potiahnutý meďou. Do dvojvrstvových dosiek môžeme vyvŕtať otvory, aby sme umožnili spojenie medzi komponentmi na náprotivných stranách. Sú však náročnejšie na návrh a aj výrobu.

Tieto typy DPS používame v aplikáciách, ktoré majú strednú zložitosť. Typické príklady preto zahŕňajú  audio techniku, systémy HVAC, meraciu techniku a iné, kde je vyžadovaná vyššia hustota osadenia komponentami.

Konštrukcia obojstrannej DPS.

Viacvrstvová DPS

Viacvrstvová DPS má tak ako napovedá jej názov viacero vrstiev. Na ich zabezpečenie a elektrické odizolovanie sa musí použiť špeciálne lepidlo. Jednotlivé vodivé vrstvy sa musia umiestniť tak, že sa vložia medzi izolačné vrstvy. Pri takejto DPS je nutné zabezpečiť aby nadmerné teploty vznikajúce v obvode nepoškodili DPS, nakoľko viacvrstvová DPS sa nedá opraviť tak ako jednostranná, alebo obojstranná DPS. Preto je tento typ DPS náročný na výrobu a aj značne drahý a teda pre bežné použitie nevhodný.

Tieto typy dosiek plošných spojov sú vhodné pre široké spektrum pokročilých elektronických aplikácií. Preto sa často viacvrstvové PCB používajú  napríklad na základné dosky osobných počítačov na ukladanie údajov, súborové servery, satelitné systémy, lekárske vybavenie, technológiu GPS a analýzu počasia.

Konštrukcia viacvrstvovej DPS.

Pevné PCB - "Rigid" PCB

Tentor druh DPS je vyrobený z pevného podkladu, ktorý zabraňuje mechanickému skrúteniu dosky. Tento typ PCB je napríklad použitý ako základná doska PC. Základná doska je navrhnutá tak, aby rozdeľovala napájanie z napájacieho zdroja pre jednotlivé funkčné celky a na zároveň slúžila na komunikáciu medzi rôznymi časťami počítača, ako sú GPU, RAM a CPU. Pevné PCB sú najhojnejším typom PCB. Takže tuhé PCB používame v tých aplikáciách, kde chceme zabrániť deformácii PCB a zvýšiť tak životnosť samotného zariadenia.

Konštrukcia pevnej PCB "Rigid" PCB.

Flexibilná doska plošných spojov

Flexibilná PCB je presným opakom tuhej PCB. Ako už názov napovedá, tieto dosky plošných spojov sú veľmi flexibilné a môžu sa voľne pohybovať. Pretože flexibilné DPS potrebujú flexibilný výrobný materiál, majú preto vysoké výrobné náklady.

Flexibilná doska plošných spojov ponúka veľa výhod, ktoré pevné dosky plošných spojov nedokážu ponúknuť. Flexibilné DPS môžeme ohnúť cez ich okraje a ovinúť ich okolo rohov. Ich flexibilita im umožňuje mať ľahkú váhu, a preto ich môžeme používať v malom priestore.

Flexibilné PCB môžeme tiež používať v oblastiach, ktoré sú vystavené environmentálnym rizikám. Aby sme to dosiahli, musíme ich vyrobiť s pomocou materiálov odolných voči vode, korózii a nárazom. To je niečo, čo rigidné DPS nie sú schopné.

Konštrukcia flexibilnej DPS.

Flex-rigidné DPS

Tieto typy dosiek plošných spojov kombinujú to najlepšie z oboch svetov, pretože zobrazujú vlastnosti tuhého a flexibilného plošného spoja. Tieto dosky majú viac vrstiev tuhej dosky plošných spojov pripojených k množstvu flexibilných vrstiev plošných spojov.

Tieto dosky majú viac výhod ako tie, ktoré ponúka samotná flexibilná alebo pevná PCB. Flex-rigidné DPS majú nižšie počty dielov ako konvenčné flexibilné alebo pevné dosky. Dôvodom je skutočnosť, že možnosti oboch typov je možné kombinovať do jednej DPS. Keď skombinujeme vlastnosti flexibilných a pevných PCB vo flexibilnej doske, dostaneme zmenšenú veľkosť, zjednodušený dizajn a nižšiu hmotnosť.

Flexibilné PCB používame väčšinou v tých aplikáciách, kde je hlavným problémom hmotnosť a priestor. Patria sem digitálne fotoaparáty, automobily, mobilné telefóny a kardiostimulátory.

Konštrukcia Flex-rigidnej DPS.

Materiály pre výrobu DPS

Dielektrický substrát je hlavnou časťou DPS, ktorá je buď ohybná alebo tuhá. Používaný je dielektrický substrát s medeným povlakom. Nižšie si v skratke povieme o materiáloch, ktoré sú najčastejšie používané na výrobu DPS.

    FR4

FR je skratka pre spomaľovač horenia. FR4 je najbežnejším skleneným laminovaným materiálom pre všetky typy výroby DPS. FR4 je kompozitný materiál, ktorý je založený na tkaných zlúčeninách sklo-epoxid. Je to veľmi užitočné, pretože nám poskytuje vynikajúcu mechanickú pevnosť.

    FR-1 a FR-2

Tento materiál je založený na zlúčeninách fenolu a papiera. Tento materiál väčšinou používame iba pre jednovrstvové DPS. FR2 aj FR1 majú rovnaké vlastnosti. Majú však jeden rozdiel, ktorým je teplota skleného prechodu. FR2 má nižšiu teplotu skleného prechodu v porovnaní s FR1. Tieto materiály ďalej delíme na bezhalogénové, štandardné a nehydrofóbne.

    CEM-1

Tento materiál je zložený z fenolových zlúčenín, papiera a tkaného skla. Tento materiál používame iba pre jednovrstvové DPS. CEM-1 môžeme použiť ako alternatívu k FR4. CEM-1 je však nákladnejšia na výrobu ako FR4.

    CEM-3

Tento materiál má biely vzhľad a väčšinou ho používame v dvojvrstvových DPS. Je založený na epoxidových zlúčeninách zo skla. CEM-3 je lacnejší ako FR4, takže je to dobrá alternatíva. V porovnaní s FR4 má však nižšiu mechanickú pevnosť.

    Polyaimid

Tento materiál väčšinou používame vo flexibilných DPS. Je založený na rogeroch, keptonoch a dupontoch. Má dobrú plsť, elektrické vlastnosti, vysokú chemickú odolnosť a široký teplotný rozsah. Prevádzková teplota tohto materiálu je od -200 ° C do 300 ° C.

    Prepreg

Je to druh laminátu, ktorý je impregnovaný živicou. Tieto živice sú predsušené, takže sa pri zahrievaní lepia, tečú a úplne sa ponoria. Adhézna vrstva prepregu mu dodáva porovnateľnú pevnosť ako FR4.

Existuje mnoho foriem tohto materiálu, ktoré majú rôzny obsah živice. Medzi ne patria dosky zo stredným obsahom živice (MR), štandardným obsahom živice (SR) a vysokým obsahom živice (HR). Vyberáme medzi nimi podľa štruktúry vrstvy, požadovanej hrúbky a impedancie.

Become a Patron!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

       

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vaša reklama na tomto mieste

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo

ourpcb Promo

PCBWay Promo

ourpcb Promo

PCBWay Promo

ourpcb Promo


Webwiki Button