I circuiti stampati (PCB), chiamati anche schede cablate stampate (PWB), costituiscono la spina dorsale di tutta l’elettronica principale, svolgendo un ruolo chiave nell’effetto di connessione elettrica, in modo che le funzioni progettuali delle apparecchiature elettroniche possano essere completamente realizzate.
I PCB sono disponibili in diverse composizioni che consentono loro di essere utilizzati in una varietà di applicazioni. Possono essere classificati in varie categorie in base a diversi standard di classificazione:
• PCB monostrato, PCB doppio strato e PCB multistrato in base al numero di strati del circuito stampato;
• PCB rigidi, PCB flessibili, PCB rigido‑flessibili, PCB ad alto Tg e PCB senza alogeni basati sugli attributi dei diversi materiali di substrato;
• PCB a bassa frequenza e PCB ad alta frequenza in base alle diverse applicazioni. Per soddisfare il rapido sviluppo dell’elettronica moderna e le elevate esigenze delle persone in termini di maggiore velocità di elaborazione dei dispositivi elettronici,PCB ad alta frequenzasono ampiamente applicate nei settori aerospaziale, della difesa, delle telecomunicazioni, ecc.
• Anche altri tipi di schede PCB sono ampiamente utilizzati, tra cui PCB a base metallica (MCPCB), PCB LED, PCB ad alta densità di interconnessione e PCB in rame spesso (noti anche come PCB in rame pesante). Negli ultimi anni, la protezione dell’ambiente sta ricevendo un’attenzione internazionale sempre crescente; materiali come quelli privi di alogeni, compatibili con le esigenze di un pianeta verde e pulito, stanno diventando sempre più accettati dalle industrie. Di conseguenza, i PCB privi di alogeni sono diventati una nuova alternativa per alcuni settori emergenti. Per chi è nuovo nel settore dei PCB, sentitevi liberi di leggere il nostro post sul blog suintroduzione e categorie dei circuiti stampatiQuesto articolo discuterà brevemente i vari settori che utilizzano i PCB, con un’enfasi sui tipi di PCB comunemente impiegati in questi ambiti.
Applicazioni per la difesa/militari e aerospaziali
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Sia i prodotti della difesa/militari che quelli aerospaziali devono funzionare grazie alla loro elevata precisione, in modo che le loro funzioni siano completamente implementate. Quando si tratta di elettronica militare e aerospaziale, i circuiti stampati (PCB) svolgono un ruolo chiave nel contribuire all’elevata affidabilità e alle alte prestazioni di tali applicazioni. Le applicazioni militari che impiegano PCB includono principalmente:
• Applicazioni per interfacce audio
• Sistemi automatici di disturbo delle ricerche
• Protezione e sicurezza della base/del campo
• Sistemi di comando e controllo
• Sistemi di targeting incrociato
• Sistemi di controspionaggio informatico
• Sistemi di navigazione e comunicazione per la difesa
• Sistemi di comunicazione tattica distribuiti
• Sistemi di elaborazione delle informazioni digitali
• Sistemi di illuminazione a LED
• Sistemi di alimentazione
• Sistemi di propulsione
• Sistemi di comunicazione radio
• Sistemi robotici
• Computer ruggedizzati
• Sottosistemi satellitari che utilizzano processori embedded
• Simulatori
Le applicazioni aerospaziali che utilizzano PCB includono principalmente:
• Computer centrale dei dati d’aria (CADC)
• Sistemi digitalizzati di elaborazione dei segnali e delle microonde
• Sistemi elettronici di strumentazione di volo
• Sistema di controllo digitale completo del motore (FADEC)
• Applicazioni per stazioni di terra
• Sistemi di rilevamento passivi
• Apparecchiature satellitari
I circuiti stampati militari e aerospaziali richiedono requisiti più elevati rispetto ai circuiti stampati ordinari. Innanzitutto, devono resistere ad AMBIENTI INSOLITAMENTE OSTILI, inclusi intervalli di temperatura operativa estremi, elevata umidità o siccità estrema, alta pressione atmosferica o pressione estremamente bassa, ecc. Di conseguenza, i loro materiali e compositi devono essere selezionati in conformità con le condizioni ambientali estreme. In secondo luogo, devono essere in grado di funzionare per UN PERIODO DI TEMPO PIÙ LUNGO. Diversamente dai prodotti di elettronica di consumo, i prodotti militari e aerospaziali devono continuare a funzionare per periodi di tempo prolungati a causa delle normative relative alle loro caratteristiche operative e alle loro missioni. Pertanto, i circuiti per la difesa e l’aerospazio devono essere fabbricati secondo regolamenti compatibili con standard di produzione più elevati come la ISO 9001:2008 oClasse IPC 3ecc.
Tra tutte le schede elettroniche,PCB flessibiliè comunemente alla base delle applicazioni automobilistiche e aerospaziali, in quanto possono adattarsi a spazi molto ristretti e sono leggere. Inoltre, questo tipo di applicazioni presenta un ambiente a vibrazioni molto elevate, mentre i PCB flessibili possono essere soggetti a un notevole livello di vibrazioni.
Applicazioni di elettronica di consumo
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Le applicazioni di elettronica di consumo rappresentano la parte più consistente tra tutti i prodotti che dipendono dai circuiti stampati. Possono essere sia di grandi dimensioni, come l’illuminazione a LED, le attrezzature per l’imballaggio, i televisori, le stampanti, sia relativamente piccole, come le macchine da caffè, le fotocamere, i telefoni cellulari, le schede di memoria, i mouse ecc.
L’elettronica di consumo è sempre presente nella nostra vita quotidiana. Considerando il tempo che trascorriamo usando telefoni cellulari, televisori e computer, l’impatto e l’utilità dell’elettronica di consumo sono notevoli. L’unico elemento che accomuna tutti questi prodotti è la loro dipendenza dall’uso di PCB nella loro produzione. PCB ad alto volume (con basso costo per unità) vengono utilizzati per ridurre il prezzo dei dispositivi elettronici in cui sono impiegati e hanno il vantaggio aggiuntivo di rendere la produzione di tali dispositivi più economica e altamente uniforme.
Dato che questi prodotti sono così vicini alla vita quotidiana delle persone, devono essere in grado di implementare funzioni che soddisfino le diverse esigenze delle persone. Pertanto, i circuiti stampati su cui si basano i prodotti di elettronica di consumo devono essere conformi ai requisiti della vita e del lavoro quotidiani delle persone. Innanzitutto, devono essere prodotti nel rispetto di rigorosi REGOLAMENTI e STANDARD di produzione. Certificazioni ufficiali, ISO, UL o RoHS aiutanodimostrare le capacità di un produttore di PCBe regolano l’intero processo di fabbricazione. In secondo luogo, le schede destinate ai prodotti di elettronica di consumo tendono a richiedere dimensioni ridotte, il che porta a requisiti più elevati in termini di DENSITÀ. In base alla tendenza di sviluppo dei moderni prodotti elettronici, è evidente che i prodotti elettronici stanno diventando sempre più piccoli in dimensioni e volume. Le persone hanno costantemente cercato modi per liberare più spazio. Meno spazio per i prodotti elettronici deriva da una maggiore densità di circuiti e connessioni su una scheda a circuito stampato. Pertanto, un numero maggiore di strati e schede a circuito stampato ad alta densità sono adatti alle applicazioni di elettronica di consumo, consigliamo PCB multistrato ePCB HDI.
Applicazioni mediche
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Le applicazioni mediche sono ampiamente utilizzate in ospedali, cliniche, studi medici, strutture di assistenza speciale, servizi di ambulanza e strutture odontoiatriche. Per quanto riguarda i prodotti con applicazioni di circuiti stampati medici, essi includono:
• Pacemaker cardiaci artificiali
• Misuratori della glicemia
• Misuratori della pressione sanguigna
• Monitor della temperatura corporea
• Sistemi di tomografia computerizzata (TC)
• Defibrillatori
• Apparecchiatura per la stimolazione muscolare elettrica
• Apparecchiatura per elettromiografia (EMG)
• Portata e sistemi di erogazione
• Monitor cardiaci
• Pacemaker cardiaci
• Pompe per infusione per terapia endovenosa
• Risonanza Magnetica (RM)
• Sistemi di imaging medico
• Stimolo neurologico
• Sistemi di telemedicina
• Apparecchiature a ultrasuoni
• Misurazione della pressione delle vescicole
• Sistemi di monitoraggio dei segni vitali
• Tomografia computerizzata a raggi X
Poiché le apparecchiature mediche sono strettamente associate a questioni che riguardano la vita delle persone, qualsiasi imprecisione nei dettagli può causare effetti negativi o addirittura disastri. Di conseguenza, i PCB responsabili dell’implementazione delle funzioni mediche devono essere dotati di AFFIDABILITÀ ESTREMA, PRECISIONE OTTIMALE e AFFIDABILITÀ. Inoltre, quando si tratta di produttori di prodotti medicali, un adeguato controllo di qualità è uno dei servizi più importanti che devono fornire, poiché è in grado di garantire una qualità dei prodotti elevata e duratura. Pertanto, per quanto riguarda le schede elettroniche utilizzate in tali apparecchiature, la praticità per l’ispezione e la rilavorazione delle schede dovrebbe essere altamente considerata.
A causa dei vincoli particolari dei dispositivi medici e dei dispositivi indossabili, la realizzazione del design più piccolo e più denso possibile è invariabilmente di grande importanza. Per questo motivo, gli speciali PCB ad alta densità (spesso indicati come PCB HDI o PCB di tipo a interconnessione ad alta densità) sono comunemente utilizzati nelle applicazioni per dispositivi medici. Inoltre, i PCB flessibili sono anch’essi comunemente utilizzati nelle applicazioni per dispositivi medici. Spesso la capacità di un dispositivo di flettersi durante l’uso è parte integrante della sua funzione come dispositivo medico.
Applicazioni di telecomunicazione
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I prodotti nell'industria delle telecomunicazioni richiedono un'ampia gamma di PCB utilizzati in numerosi settori di applicazione delle telecomunicazioni, tra cui sistemi di comunicazione cablati terrestri, sistemi wireless, sistemi di archiviazione di massa, sistemi di trasmissione digitale e analogica, ecc. I prodotti di telecomunicazione che utilizzano circuiti stampati includono:
• Attrezzature a banda larga e per i consumatori
• Trasmissione cellulare ed elettronica delle torri
• Reti di telefonia cellulare
• Multiplexer in fibra ottica
• Reti Fisse e Mobili
• Router e server ad alta velocità
• Tecnologia della sicurezza delle informazioni
• Sistemi di comunicazione militare
• Sistemi di telecomunicazione mobile
• Sistemi PBX
• Sistemi di commutazione telefonica
• Tecnologia satellitare
• Tecnologia della sicurezza e sistemi di comunicazione delle informazioni
• Dispositivi di amplificazione del segnale
• Potenziare la visibilità dei sistemi online
• Tecnologia delle comunicazioni spaziali
• Commutazione delle applicazioni (controllori, riscaldamento e rilevamento)
• Tecnologia per telefoni commerciali
• Collaborazione video
• Voce tramite protocollo internet
• Dispositivi a reticolo a guida d'onda
• Tecnologia telefonica wireless industriale e commerciale
Sulla base delle esigenze delle persone in materia di prodotti di telecomunicazione odierni, i PCB devono soddisfare le necessità in continua evoluzione in termini di capacità di resistenza ad ambienti difficili, dimensioni ridotte e alta velocità. Per soddisfare tali esigenze, i circuiti stampati pronti per applicazioni di telecomunicazione devono fare affidamento su materiali eccellenti, pesi del rame adeguati, un elevato livello di Dk e proprietà termiche complete. Pertanto,PCB multistrato, i PCB HDI, i PCB flessibili e i PCB rigido-flessibili costituiscono la maggioranza di tutte le applicazioni nelle telecomunicazioni.
Oltre alle categorie di applicazioni discusse sopra, i PCB marini, i PCB di grado industriale e i PCB per LED sono anch’essi ampiamente utilizzati per soddisfare requisiti e richieste sempre più elevati. Tutti vogliono trovare i circuiti stampati giusti per il proprio progetto; gli attributi e le funzioni che un progetto mira a realizzare determinano la selezione delle schede. Applicazioni differenti richiedono condizioni di utilizzo, funzioni e durata di servizio differenti, e il circuito stampato che scegli deve soddisfare le esigenze uniche del tuo progetto.
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