Podeu trobar alguns tipus principals de plaques de circuits impresos. Aquests són dissenys d'una sola cara, de doble cara i multicapa. També hi ha opcions rígides, flexibles i rígides-flexibles. Cada tipus de PCB té característiques especials per a diferents tasques. Per exemple, les plaques HDI i multicapa estàndard són molt populars. Ajuden amb un alt rendiment i mides més petites. La taula següent enumera alguns tipus de PCB comuns i per a què s'utilitzen:
Tipus de PCB | Característiques clau | Usos comuns |
|---|---|---|
Rígid | Durador, estable | Automoció, aeroespacial |
Flexible | Flexible, compacte | Dispositius portables, sensors |
Rigid-Flex | Combina rígid i flexible | Militar, automoció |
Pots triar la millor placa de circuits impresos per al teu projecte. Mira les característiques i els usos per ajudar-te a triar.
Sortides de claus
Les plaques de circuits impresos n'hi ha de molts tipus. Aquestes inclouen d'una sola cara, de doble cara, multicapa, rígides, flexibles i rígides-flexibles. Cada tipus funciona millor per a coses diferents.
Triar la placa de circuit imprès adequada depèn d'alguns factors. Cal pensar en les capes, la flexibilitat, els materials i on s'utilitzarà.
Les PCB flexibles es poden doblegar i ajuden a estalviar espai. Les PCB rígides són resistents i no es dobleguen. Les PCB rígides-flexibles combinen els dos tipus. Funcionen bé en dispositius resistents i mòbils.
FR-4 és un material comú i no costa gaire. Les plaques de circuit imprès amb nucli metàl·lic i ceràmic resisteixen millor la calor. S'utilitzen per a treballs especials.
Bon disseny de PCB ajuda a que funcioni millor i duri més. Col·locar les peces amb cura és important. Comproveu sempre el disseny abans de fer-lo.
Tipus de plaques de circuits impresos
Les plaques de circuits impresos tenen moltes formes i usos. Les podeu ordenar per capes, flexibilitat, materials, estructura, característiques especials i on s'utilitzen. Cada tipus de PCB és bo per a determinades tasques. Vegem els principals tipus de plaques de circuits impresos. Això us ajuda a triar la placa adequada per al vostre projecte.
Classificació per nombre de capes
Les plaques de circuits impresos poden tenir diferents nombres de capes de coure. El nombre de capes canvia la seva dificultat de fabricació, el seu cost i el seu bon funcionament.
Tipus de PCB | Nombre de capes | Descripció i funcions |
|---|---|---|
Tauler d'una sola cara | capa de 1 | Circuits només d'un costat. Simple disseny de PCBS'utilitza en electrònica bàsica. |
Tauler de doble cara | Capes 2 | Circuits a banda i banda. Admet més components i un millor rendiment. |
Tauler multicapa | De 4 a 8 capes (uniformes) | Múltiples capes apilades juntes. Gestiona circuits complexos i altes velocitats. Pot arribar fins a 100 capes. |
Consell: Les plaques de circuit imprès multicapa solen tenir un nombre parell de capes. Això manté la disposició de la placa de circuit imprès plana i resistent.
PCB d'una sola cara
Els circuits només es troben en un costat de la placa.
Aquesta placa de circuit imprès d'una sola capa és senzilla i barata.
L'utilitzes en coses com calculadores i fonts d'alimentació.
Pros: Costa menys, es fa ràpidament.
Contres: No és bo per a treballs durs, ocupa més espai.
PCB de doble cara
Aquest tipus de PCB té circuits a banda i banda.
Podeu afegir més peces i utilitzar vies per connectar els dos costats.
Veieu PCB de doble capa en equips d'àudio, màquines expenedores i llums LED.
Pros: Més maneres de dissenyar, funciona millor.
Contres: Més difícil de fer, costa més que una placa de circuit imprès d'una sola capa.
PCB multicapa
Una placa de circuit imprès multicapa apila quatre o més capes.
L'utilitzes en ordinadors, telèfons intel·ligents i eines mèdiques.
Les plaques de circuits impresos multicapa són ràpides, petites i poden ser molt complexes.
Pros: Encaixa amb moltes peces, manté els senyals forts i estalvia espai.
Contres: Costa més, és difícil de reparar.
Classificació per flexibilitat
Les plaques de circuits impresos poden ser rígides, flexibles o una barreja d'ambdues. La flexió d'una placa canvia la manera com s'utilitza i es dissenya.
característica | PCB rígid | PCB flexible | PCB rígid-flex |
|---|---|---|---|
Cost | Sota | alt | El més alt |
Durabilitat | Durador per a ús estàtic | Durable sota flexió | Superior per a entorns durs |
Flexibilitat | cap | Alt (es pot doblegar i girar) | Parcial (seccions flexibles i rígides) |
pes | Pesat | Llum | Moderat |
Casos d'ús | Televisors, ordinadors, electrodomèstics | Dispositius portables, càmeres, sensors | Aeroespacial, mèdica, automoció |
PCB rígid
Les plaques de circuits impresos rígides no es dobleguen ni canvien de forma.
Els fas servir en televisors, ordinadors i altres aparells electrònics de la llar.
Aquest tauler rígid és barat i fàcil de fer en grans quantitats.
PCB flexible
PCB flexible es pot doblegar, doblegar o torçar sense trencar-se.
Fas servir taulers flexibles en espais reduïts, com ara rellotges intel·ligents i càmeres.
Les plaques de circuits impresos flexibles estalvien espai i pesen menys.
Nota: Les plaques de circuit imprès flexibles costen més i necessiten un disseny acurat perquè no es trenquin.
PCB rígid-flex
Les plaques de circuits impresos rígides-flexibles tenen parts rígides i flexibles.
Els fas servir en avions, eines mèdiques i cotxes.
Les plaques de circuits impresos rígides i flexibles són resistents i poden suportar tremolors i moviments.
Aquestes plaques utilitzen menys connectors i cables, de manera que el dispositiu dura més.
Les plaques de circuit imprès flexibles poden substituir moltes plaques i cables rígids. Això fa que el vostre disseny sigui més lleuger i resistent.
Classificació per materials
El material que trieu per a la vostra placa de circuit imprès canvia la manera com gestiona la calor, l'electricitat i el cost.
Tipus de PCB | Conductivitat tèrmica (W/m·K) | Pèrdua dielèctrica (Df a 1 MHz) | Característiques i aplicacions clau |
|---|---|---|---|
FR-4 | 0.3 - 0.5 | 0.02 - 0.03 | El més comú. Bon aïllament, baix cost. S'utilitza en electrònica general. |
CEM-1 | ~ 0.3 - 0.5 | ~ 0.02 - 0.03 | Més barat que FR-4. S'utilitza en circuits impresos d'una sola capa per a dispositius senzills. |
CEM-3 | ~ 0.3 - 0.5 | ~ 0.02 - 0.03 | Millor resistència i resistència a les flames. S'utilitza en PCB de doble capa i PCB multicapa. |
PCB de nucli metàl·lic | 20 - 200+ | N / A | Excel·lent dissipació de calor. S'utilitza en il·luminació LED i electrònica de potència. |
PCB de ceràmica | 20 - 250 | 0.0002 - 0.0005 | Propietats tèrmiques i elèctriques superiors. S'utilitza en dispositius aeroespacials, de radiofreqüència i d'alta potència. |
PCB FR-4
L'FR-4 està fet de fibra de vidre i epoxi.
L'utilitzeu per a la majoria de plaques de circuits impresos.
És bo per aturar l'electricitat i no costa gaire.
Placa de circuits impresos CEM-1 / CEM-3
El CEM-1 és barat i s'utilitza per a PCB d'una sola capa.
El CEM-3 és més fort i no es crema fàcilment. S'utilitza en circuits impresos de doble capa i multicapa.
PCB d'alta freqüència
Utilitza materials especials amb baixa pèrdua dielèctrica.
Necessiteu aquest tipus de PCB per a comunicacions ràpides i dispositius de radiofreqüència.
PCB de nucli metàl·lic
La placa de circuit imprès amb nucli metàl·lic utilitza alumini o coure com a base.
Suporta bé la calor, ideal per a llums LED i fonts d'alimentació.
PCB de ceràmica
Les plaques de ceràmica són les millors per a la calefacció i l'electricitat.
Els fas servir en avions, a l'exèrcit i en treballs d'alta freqüència.
L'FR-4 funciona per a la majoria de coses, però utilitzeu nucli metàl·lic o ceràmica per a calor elevada o senyals ràpids.
Classificació per estructura de via
Les vies enllacen diferents capes de la placa de circuits impresos. La manera com es fan les vies canvia la qualitat del senyal i com es construeix la placa.
Vies de forat passant: Passa per totes les capes. S'utilitza en la majoria de dissenys de PCB.
Vies cegues: Enllaça les capes exteriors amb les capes interiors, estalviant espai.
Vies enterrades: Enllaça només dins de les capes, ocult a la vista.
Microvies: Molt petit, fet amb làsers, utilitzat en circuits impresos tipus HDI per a dissenys petits.
PCB de forat passant
Utilitza vies de forat passant per connectar capes.
Fàcil de fer, però pot confondre els senyals en dissenys ràpids.
PCB HDI (Interconnexió d'alta densitat)
Utilitza microvies, vies cegues i vies enterrades.
Bo per a dissenys de PCB complicats i plaques petites.
Trobeu HDI en telèfons, tauletes i dispositius mèdics.
PCB sense via
Sense vies. Tipus de PCB senzill per a circuits fàcils.
Només per a PCB d'una sola capa o PCB de doble capa fàcil.
Les vies poden debilitar els senyals si no es fan correctament. Les HDI i les microvies ajuden a mantenir els senyals forts en circuits ràpids.
Classificació per característiques funcionals/de procés
Algunes plaques de circuits impresos tenen característiques especials per a treballs difícils.
Tipus de PCB | Característiques clau |
|---|---|
Alta Tg | Suporta altes temperatures. S'utilitza en controls d'automoció i industrials. |
Alta freqüència | Manté la qualitat del senyal a altes velocitats. S'utilitza en dispositius 5G, radar i RF. |
Coure pesat | Capes gruixudes de coure per a corrents elevats. S'utilitza en fonts d'alimentació i controls de motors. |
ENIG | Acabat superficial daurat per a una millor soldadura i resistència a la corrosió. S'utilitza en treballs d'alta fiabilitat. |
Passiu incrustat | Resistències i condensadors integrats a la placa. Estalvia espai i millora el rendiment. |
Vias cegues/enterrades | Permet circuits impresos multicapa complexos i dissenys de circuits impresos d'alta densitat. |
PCB d'alta freqüència
Utilitza materials amb baixa pèrdua dielèctrica.
Necessiteu aquest tipus de PCB per a dades ràpides i senyals sense fil.
PCB d'alta Tg
Té una temperatura de transició vítria elevada.
Suporta la calor i l'estrès en cotxes i fàbriques.
PCB de coure pesat
Té capes gruixudes de coure.
Porta més potència i gestiona millor la calor.
PCB ENIG (Or d'immersió de níquel electrolític)
L'acabat daurat el manté pla i evita l'òxid.
S'utilitza en feines petites i importants.
PCB passiu integrat
Parts com les resistències i els condensadors es troben dins de la placa.
Estalvia espai i ajuda a que la placa funcioni millor.
Cec/Enterrat via PCB
Utilitza vies cegues i enterrades per a connexions complicades.
Bo per a PCB multicapa avançats i disseny de PCB petits.
Classificació per camp d'aplicació
Podeu fer coincidir diferents plaques de circuits impresos per a determinades indústries. Cada treball necessita un tipus especial de placa.
El camp d'aplicació | Tipus de PCB comuns utilitzats | notes |
|---|---|---|
Electrònica de Consum | FR-4 d'una sola cara, doble capa | Plaques senzilles i de baix cost per a televisors, joguines i aparells. |
Ordinador i dispositius mòbils | HDI, PCB multicapa, PCB rígid-flexible | Alta densitat i mida petita per a telèfons, tauletes i ordinadors portàtils. |
Equip mèdic | HDI, PCB multicapa, PCB rígid-flexible | Fiable, compacte i segur per a dispositius mèdics. |
Electrònica Automoció | PCB multicapa, alta Tg, PCB rígid-flexible | Suporta la calor, les vibracions i l'estrès. |
Automatització Industrial | PCB multicapa, coure pesat, alta Tg | Suporta energia, calor i entorns durs. |
il·luminació LED | PCB amb nucli metàl·lic, PCB d'una sola capa | Gestiona la calor per a llums LED de llarga durada. |
Aeroespacial/Militar | PCB ceràmica, multicapa, rígid-flexible | Exigeix la màxima fiabilitat, resistència a la calor i qualitat del senyal. |
Trieu sempre el tipus de PCB que s'adapti a la vostra feina. Per exemple, utilitzeu PCB rígides i flexibles en avions, PCB flexibles en dispositius portables i PCB amb nucli metàl·lic en llums LED.
Característiques i aplicacions del tipus de PCB
Comparació de característiques clau
És important mirar diferents plaques de circuits impresos abans d'escollir-ne una. Cadascuna tipus de PCB té les seves pròpies característiques i punts forts. La taula següent mostra com es diferencien els principals tipus:
Tipus de PCB | Característiques principals | avantatges |
|---|---|---|
Un sol costat | Una capa de coure | Cost baix, fàcil de fer, bo per a circuits senzills |
Doble cara | Capes de coure a banda i banda, connectades per forats | Més peces, millor rendiment, utilitzat en telèfons, àudio |
Multicapa | Moltes capes de coure, apilades | Disseny de PCB compacte i flexible, que suporta altes velocitats |
Rígid | Dur, no es doblega | Resistent, fàcil de reparar, s'adapta a dissenys de PCB complexos |
Flexible | Corbes i girs, material prim | Estalvia espai, llum i gestiona una alta densitat de senyal |
Rigid-Flex | Barreja de capes rígides i flexibles | Estalvia fins a un 60% d'espai, utilitzat en medicina i militar |
Funciona a 500 MHz–2 GHz | Ideal per a senyals ràpids, utilitzat en 5G i radar | |
Suport d'alumini | Base metàl·lica per al control de la calor | Suporta la calor, és bo per a il·luminació LED i fonts d'alimentació |
També hauries de pensar de què està feta la placa. Alguns materials són millors per a certes tasques. L'FR4 és barat i funciona bé per a la majoria de coses. Rogers i Taconic són els millors per a senyals ràpids però costen més diners. Les plaques amb nucli metàl·lic ajuden a refredar els dispositius d'alimentació.
Consell: si necessiteu una taula per a treballs ràpids o de gran potència, comproveu com el material gestiona la calor i l'electricitat.
aplicacions típiques
Les plaques de circuits impresos s'utilitzen en gairebé totes les indústries. Cada placa està feta per a una tasca especial. Aquí teniu alguns exemples:
AutomotorEls controls del motor, els fars LED i els quadres de comandament utilitzen circuits impresos rígids i plaques amb nucli metàl·lic.
aeroespacialEls satèl·lits i les torres de control necessiten circuits impresos multicapa i rígids i flexibles per a construccions resistents i lleugeres.
Electrònica de ConsumEls telèfons, els televisors i els ordinadors utilitzen plaques de doble cara i multicapa per al disseny de circuits impresos petits.
Dispositius MetgesEls monitors i escàners cardíacs utilitzen circuits impresos flexibles i rígids-flexibles per a circuits segurs, petits i fiables.
TelecomunicacionsLes xarxes 5G i els dispositius GPS necessiten plaques d'alta freqüència i multicapa per obtenir senyals ràpids i clars.
il·luminació LEDLes plaques de circuits impresos amb nucli metàl·lic ajuden a controlar la calor de les bombetes i les pantalles.
Hauries d'utilitzar PCB flexibles i PCB flexibles en dispositius portables i eines mèdiques. Aquestes plaques es poden doblegar i encaixar en espais reduïts. Les PCB rígides són les millors per a electrònica domèstica i ordinadors. Les PCB flexibles també funcionen bé en càmeres i sensors on l'espai és reduït. Les PCB rígides-flexibles proporcionen resistència i flexió, ideals per a equips aeroespacials i militars.
Recorda: un bon disseny de PCB i la disposició correcta de la PCB ajuden a que la teva placa de circuits impresos duri més i funcioni millor.
Triar el tipus de PCB adequat
Factors de selecció
Quan trieu una placa de circuit imprès, heu de pensar en alguns aspectes clau. Aquestes decisions poden canviar el funcionament del vostre projecte i el seu cost. Aquests són els aspectes principals a tenir en compte: 1. Mida i formaEls taulers grans o de formes estranyes necessiten més materials i triguen més a fer-se. 2. ComplexitatLes plaques amb més capes o característiques especials com HDI són més difícils de dissenyar i costen més. 3. Tipus de JuntaHeu de triar si voleu taulers rígids, flexibles o rígids-flexibles per al vostre projecte. 4. materialEl material base canvia la manera com la placa gestiona la calor, la seva resistència i el seu cost. L'FR-4 s'utilitza molt, però algunes feines necessiten altres materials. 5. Recompte de capesMés capes ajuden amb circuits complicats, però també costen més i triguen més. 6. Gruix de coureEl coure més gruixut permet que flueixi més energia però té un cost addicional. 7. Acabat de la superfícieEls diferents acabats mantenen la placa segura i en canvien el preu. 8. Amplada de la traçaLes pistes més amples transporten més corrent però utilitzen més coure. 9. Temps de lliuramentSi necessites la teva placa ràpidament, costarà més. 10. Funcions personalitzadesEls forats, les formes o els recobriments especials fan que la placa sigui més complexa. Cal equilibrar aquests aspectes amb el que es necessita pel que fa al rendiment, la fiabilitat i el pressupost.
Visió general de les classes de l'IPC
Les classes IPC us ajuden a triar la qualitat adequada per al disseny de la vostra placa de circuit imprès. Aquestes classes estableixen regles sobre com es fabriquen i proven les plaques de circuits impresos. Aquí teniu una guia ràpida: | Classe IPC | Cicle de vida | Nivell de qualitat | Descripció | Ús típic | |———–|————–|——————|—————————————————–|———————————| | Classe 1 | Curt | Bàsic | Per a electrònica senzilla amb vida útil curta | Joguines, comandaments a distància | | Classe 2 | Llarg | Bo | Per a productes que necessiten un funcionament estable i fiable | Portàtils, dispositius intel·ligents | | Classe 3 | Molt llarg | A prova de fallades | Per a sistemes crítics on no es permeten fallades | Mèdic, aeroespacial, militar | Heu de triar la classe IPC que s'adapti al risc del vostre producte i a la seva fiabilitat. Per exemple, utilitzeu la classe 3 per a metge o aeroespacial i la classe 1 per a les joguines.
Consells pràctics
Podeu evitar errors comuns i millorar el disseny de la vostra placa de circuit imprès seguint aquests consells: – Comproveu sempre on col·loqueu les peces i a quina distància estan utilitzant models 3D. – Col·loqueu condensadors de desacoblament a prop dels pins d'alimentació per reduir el soroll. – Separeu els circuits analògics i digitals perquè no es confonguin entre ells. – Utilitzeu l'amplada de traça adequada per a la quantitat de corrent que necessita el vostre circuit. – Intenteu no utilitzar massa vies en senyals ràpids per mantenir-los forts. – Executeu comprovacions de les regles de disseny abans d'enviar els fitxers per a la fabricació de la placa de circuit imprès. – Assegureu-vos que la documentació estigui clara i completa perquè el muntatge sigui fàcil. – Proveu els vostres prototips en situacions reals per trobar problemes aviat.
Consell: Actualitzeu sempre la vostra llista de materials i comproveu si hi ha alguna peça esgotada. Això us ajuda a evitar retards en la fabricació de plaques de circuits impresos.
Si seguiu aquests passos, podeu crear un disseny de PCB que funcioni bé i compleixi els objectius del vostre projecte.
Podeu triar entre molts tipus de PCB. Cadascun té característiques i usos especials. La taula següent mostra com es diferencien:
Tipus de PCB | Característiques i diferències clau | aplicacions típiques |
|---|---|---|
Una sola capa | Simple, barat, fàcil de construir | Calculadores, càmeres, ràdios |
De doble capa | Més peces, s'utilitzen les dues cares | Fonts d'alimentació, il·luminació LED |
Multicapa | Petit, s'adapta a molts circuits | Mèdic, GPS, emmagatzematge de dades |
Rígid | Dur, pla, no es doblega | Plaques base, dispositius fixos |
Flexible | Es doblega, s'adapta a espais petits, costa més | Dispositius portables, electrònica compacta |
Rígid-flex | Barreja de rígid i flexible, per a dissenys complicats | Aeroespacial, equips avançats |
Triar el tipus de PCB adequat estalvia diners i fa que el vostre projecte funcioni millor. No totes les empreses poden fabricar tots els tipus, així que comproveu si tenen les habilitats i els certificats adequats.
Llista de comprovació ràpida per triar una placa de circuit imprès:
Trieu el millor material i gruix de coure.
Trieu un acabat superficial i una màscara de soldadura.
Estableix límits i revisa els teus fitxers.
Feu dibuixos i una llista de materials per al muntatge.
Si no esteu segurs, demaneu ajuda a experts en PCB. Coneixen les normes, ajuden a triar bons materials i fan proves de qualitat. Això manté el vostre projecte segur i funcionant bé.
FAQ
Quin és el material més comú per a les plaques de circuits impresos?
Trobareu que l'FR-4 és el material més comú. Utilitza fibra de vidre i epoxi. L'FR-4 ofereix una bona resistència i aïllament. El podeu utilitzar per a la majoria d'electrònica.
Es poden utilitzar PCB flexibles en entorns d'alta temperatura?
Les plaques de circuit imprès flexibles poden suportar una mica de calor, però cal comprovar la classificació del material. Per a temperatures molt altes, és possible que necessiteu plaques especials de poliimida o ceràmica.
Com tries el tipus de PCB adequat per al teu projecte?
Comença per enumerar les teves necessitats. Pensa en la mida, la flexibilitat, la calor i el cost. Pots utilitzar una taula per comparar opcions. Si no en tens cap dubte, pregunta a experts.
Consell: Feu coincidir sempre el tipus de PCB amb l'entorn i les necessitats de rendiment del dispositiu.
Quin és el principal avantatge de les plaques de circuits impresos HDI?
Les plaques de circuit imprès HDI permeten encabir més peces en un espai reduït. Obteniu un millor rendiment i dispositius més petits. Veieu plaques HDI en telèfons intel·ligents i tauletes.
