工業PCB的結構要復雜得多，使用的場合也比普通PCB復雜得多。

工業 PCB 需要專業的設計師、熟練的工人、高質量的工業設備和優秀的制造商。

這些 PCB 是為長期使用而制造的。因此，它使用的材料比普通PCB使用的材料更耐用。

工業 PCB 必須非常小心地制造才能具有許多規格。

并非所有PCB制造商都能制造工業PCB，因為工業PCB制造工藝復雜。

因此，在PCB設計之后尋找合適的制造商是非常重要的。

機器人技術和自動化在工業操作領域的使用日益增加。

工業PCB廣泛應用于電源控制系統、工業智能電表、工業照明系統等領域。

工業 PCB 專為長期使用而設計。這些不能像普通 PCB 那樣經常更換。

換句話說，我們必須在制造時關注質量、可靠性和性能。

這樣做的主要原因是所有公司都希望降低人工成本并嘗試提高準確性和效率。

PCB是機器人和自動化的重要因素。而這種類型的PCB必須具有工業級的可靠性、精度和靈活性。

用于工業領域的 PCB 必須靈活、耐用，并為惡劣條件做好準備。現在我們將討論有關工業 PCB 的一些要點。

什么是工業PCB？

簡單來說，用于工業領域的PCB稱為工業PCB。

高配置 PCB 用于各種工業應用。

這些被稱為工業 PCB。與其他 PCB 一樣，工業 PCB 具有多層，每個導電層都由絕緣材料隔開。

絕緣材料通常由玻璃纖維、塑料或陶瓷制成。

PCB材料的正常標準是PIC2221A。

必須為所有類型的 PCB 維護該標準。

如果設計人員要使用電源轉換器件，IPC9592 推薦附加參數。

我們今天看到的許多尖端技術在很大程度上依賴于 PCB。工業PCB為許多行業的自動化做出了貢獻。

得益于工業 PCB，各種產品制造單元中使用的機械臂可以平穩準確地工作。現在我們將深入了解工業PCB。

工業PCB組成：

許多類型的材料用于制造工業 PCB。

在這里，不同材料的層在極熱和壓力下借助粘合劑粘合在一起。PCB 的側視圖看起來很像一個分層的蛋糕。

現在讓我們分析 PCB 的每一層。

我們的主要目標是分析每一層由什么材料制成以及它的功能是什么。

基材：

制作PCB基層的材料稱為PCB基層材料。這種底涂層通常稱為基材。

它通常由玻璃纖維材料制成。幾乎所有類型的 PCB 都使用 FR4 型玻璃纖維。因為它本質上往往非常堅韌。

在PCB基板上使用這種硬質材料的原因是基板加強了PCB的其他層。

在柔性 PCB的情況下，基材是柔性的。其基材通常由柔性塑料制成。

PCB 厚度范圍從 0.6mm 到 1.6mm。但是，其他材料也可用于制造 PCB。

但是，其他材料也可用于制造 PCB。作為環氧樹脂和酚醛樹脂，它們被用于許多 PCB 中。

我們需要記住的一件事是，基材需要足夠硬，以便 PCB 可以在工業上使用。

這就是為什么玻璃纖維在所有這些情況下最有用的原因。

銅層：

在基層之后，最重要的一層是銅層。

該銅層在保持 PCB 活躍方面發揮著重要作用。

在極熱和壓力下，借助粘合劑，將該銅層層壓到基層上。

在雙層和多層PCB的情況下，層的兩側都有銅層。

工業 PCB 通常不使用銅層，因為所有這些 PCB 都有許多復雜的任務要執行。

銅層的厚度因PCB而異。由于工業 PCB 以更高的功率運行，因此其厚度為 2-3 盎司。

這意味著在所有這些情況下，銅層的厚度都是 35um。

這個銅層是PCB的主要導電層，就是各種工作都在這里做。

要在基板上印刷所需的電路圖案，您可以采用兩種方法。

一種是加法，另一種是減法。

在添加方法中，銅將根據我們所需的圖案涂覆在基板表面上，而該區域的其余部分將保持未涂覆。大多數消費類 PCB 都是以這種方式印刷的。

在減成法中，首先需要用銅覆蓋整個基板表面，然后根據設計，去除不需要的地方，即去除那些區域的涂層材料。

焊接面罩：

銅層之后最重要的一層是阻焊層。我們在 PCB 上看到的綠色是由于這種阻焊層。

這是銅層的頂層。保護 PCB 的各種走線、通路和組件免受任何外部導電材料的影響。

它還可以在焊接過程中起到屏蔽作用，從而不會發生短路。簡單來說，它可以保護 PCB 免受任何不需要的外部連接的影響。

絹印：

在阻焊層頂部使用絲印層。它有助于在 PCB 上標記各種組件的名稱、值、位置、引腳配置。

用絲印標記所有這些重要的東西是非常重要的。這是因為所有這些信息都有助于在組裝 PCB 時以更短的時間和完美的方式放置組件。此外，如果任何 PCB 板損壞，該品牌的絲印有助于更換特定組件。

所以這里我們討論PCB的重要層。現在讓我們看看不同類型的工業 PCB。

基于層的工業 PCB 類型：

PCB 制造通常比設計 PCB 困難得多。隨著時間的流逝，設計人員試圖弄清楚如何通過在同一平臺上集成多個電路來設計單個電路。

隨著新技術的創新，PCB廠商面臨的挑戰也越來越大。

根據電路的復雜程度，PCB 的范圍可以從單層到 8 層。

在一些非常復雜的電路中，層數會超過8層。根據要求，不同的PCB在不同的情況下使用。

單層PCB：

它以單層基材為基底。銅箔貼在上面。

阻焊層用作保護層。不同元件的名稱和數值在絲印的幫助下進行標記。

單面 PCB 的最大優勢之一是制造成本低。

單層PCB結構非常簡單，用于低配置的系統操作，如繼電器模塊、紅外傳感器模塊、單LED模塊等。

由于不適合高配置系統操作，因此很少用于工業操作。

雙層PCB：

這種類型的板有一個基板層和兩個導電層。

導電層位于基板層的每一側。

兩層之間的連接是通過孔進行的。

在這種情況下，大多數情況下，表面貼裝技術用于在板的兩側放置元件。

因為它允許組件直接粘附在表面上。

雙層 PCB 的結構比單層 PCB 復雜一些，可以處理比單層 PCB 稍微復雜的任務。

它廣泛應用于電力監控系統、測試設備和放大器。雙層 PCB 增加了操作靈活性和實用性，有助于構建更密集的電路設計。

由于其耐用性、可靠性和處理復雜任務的能力，它被用于許多工業應用。

多層板：

多層 PCB有兩個以上的導電層。

在多層PCB中，有一個核心基板，前兩層會像雙層PCB一樣用粘合劑或高溫高壓附著在核心基板上。

其余的層將與它們連接，并由薄絕緣材料絕緣。

多層印刷電路板用于實現更復雜的電路和布線組合。根據需要，這些 PCB 的層數可以從 3 層到 8 層不等。

在某些情況下，它可以有 8 層以上。由于其更高的組裝密度，較小的尺寸比其他兩種類型的 PCB 更受歡迎。

大多數制造商使用這種 PCB 格式來實現超級復雜的 PCB 設計。這種類型的PCB廣泛用于幾乎所有類型的工業應用。

這些類型的 PCB 的最大優勢之一是它們可以輕松處理非常復雜的任務，并且可以輕松運行高配置系統。

基于剛性的工業PCB類型：

除了層之外，PCB 還可以根據剛度分為不同的部分。根據剛性，PCB 可分為三種類型。

剛性PCB：

剛性 PCB 是一種本質上是剛性的 PCB。

這些 PCB 的基材不靈活。剛性 PCB 廣泛用于工業應用。

由于其堅固的基材，它經久耐用且易于維修。

剛性 PCB 通常處理非常復雜的設計。在剛性 PCB 上很容易實現和組織信號路徑。

剛性 PCB 的緊湊尺寸確保可以針對一種應用在其周圍進行各種復雜的設計。

與剛性 PCB 一樣，所有組件都使用助焊劑固定。

整個過程以這樣的方式完成，即使您在惡劣的應用環境中使用它們，PCB上的所有組件也不會移動。

柔性印刷電路板：

柔性電路板是一種類似于剛性電路板的電路板，其必要的元件放置在柔性基板上而不是剛性基板上。

該板的制造方式使其在應用時可以彎曲成任何所需的形狀。

柔性PCB本質上是柔性的。

您可以輕松折疊它。flex-PCB的基材是柔性的。

這種類型的 PCB 也有單層、雙層和多層格式。

由于這種類型的 PCB 質輕且靈活，因此廣泛用于工業應用。

柔性電路板根據層數和配置有不同的類型。

這種類型的 PCB 也有單層、雙層和多層形式。

剛柔結合的PCB：

剛柔性PCB是剛性PCB和柔性PCB的混合PCB。

許多剛性印刷電路板用于剛性-柔性印刷電路板。剛撓結合板的剛性部分通常用于放置連接器和安裝機箱。

該剛柔設計有助于增加任何PCB的能力。

剛柔結合型 PCB 設計的最大優勢在于它不需要在設備或應用設計方面做出任何妥協，因此任何類型的設計都可以在考慮到用戶方便的情況下進行。

這類電路主要用于實現復雜的電路，所以用在電路空間最小但電路復雜度最大的地方。

由于其剛性和柔性特性，它是工業應用中最常用的電路之一。

HDI-Flex PCB：

HDI的全稱是高清互聯。

這種類型的 PCB用于需要比一般 Flex PCB 更高性能的設備或應用。  

這種類型的布局特別有助于創建完美的布局。它使用比一般柔性PCB薄得多的層，這有助于減小整體尺寸并有效利用能源。

選擇這種類型的 PCB 來創建高性能 PCB。這些類型的 PCB 可根據需要用于工業應用。

高頻PCB：

這種類型的 PCB 在 500MHZ 到 2GHz 的高頻下運行。這種類型的 PCB 已用于臨界頻率應用。

還有其他類型的PCB，如高速PCB、LED PCB、RF PCB、METALCORE PCB、THICK COPPER PCB、GOLD FINGER PCB、CERAMIC PCB等。

工業PCB材料：

PCB材料的選擇是PCB制造中非常重要的一步。

這是因為材料的強度和柔韌性對PCB的質量有直接影響。

工業應用中常用的PCB材料的電阻和耐熱性必須極高。

這是因為工業應用在長行程后會產生熱量。

如果材料的耐熱性較低，PCB 可能會變形。

一般而言，印刷電路板的材料應使印刷電路板的所有層都具有強度，并且走線和信號路徑可以很容易地蝕刻到板上。

工業 PCB 制造中最常用的材料是玻璃纖維和特氟龍。

FR-4 玻璃纖維：

工業PCB的基板通常由屬于FR4材料的玻璃纖維制成。FR代表阻燃劑。FR4 提供非常高的拉伸強度。

這些材料提供：

1. 尺寸穩定性好

2. 優良的絕緣和電氣性能

3. 耐濕性

4. 優異的可燃性指數

FR4 材料是工業 PCB 制造的不錯選擇之一。這種材料用于加強 PCB 底座。

鐵氟龍：

Teflon也稱為 PTFE 或聚四氟乙烯，含氟聚合物是一類具有多種特性的塑料。

 PTFE 的基本特性使其成為制造工業 PCB 的有趣材料：

1. 它具有出色的耐化學性

2. 在濕熱環境下良好的電絕緣能力使其適用于工業環境

3. 良好的耐熱性和低溫性。

4. 良好的抗光、紫外線和惡劣天氣。

5. 低摩擦系數

6. 低損耗因數/介電常數

7. 不粘性能強。

8. 靈活性

9. 在低應力條件下具有良好的抗疲勞性。

10. 吸水率低

金屬：

制造工業PCB的主要部分之一是使用傳統金屬，如銅、鋁和鐵。

由于其超導性，這種類型的材料在工業 PCB 的制造中是首選，并且這些類型的材料還有助于在組裝過程中應用表面貼裝技術。

我們知道這種材料是耐用的，所以當我們在PCB制造中使用它時，得到的PCB就會耐用。

大多數 PCB 制造商使用鋁背板來保持最高質量。

陶瓷印刷電路板：

陶瓷是制造工業 PCB 的不錯選擇。

陶瓷的基本特性使其成為制造工業 PCB 的有趣材料：

1. 高硬度

2. 高彈性模量

3. 低延展性

4. 高尺寸穩定性

5. 耐磨性好

6. 高抗腐蝕和化學侵蝕。

7. 高耐候性

8. 高熔點

9. 工作溫度高

10. 低熱膨脹

11. 低至中等熱導率

12. 良好的電絕緣性

但由于陶瓷非常昂貴，因此不可能在所有工業應用中使用它。

要記住的一件事是，制造工業 PCB 使用不同類型的材料，它們都有不同的優點和缺點。

在制造時，我們必須根據應用要求選擇材料。

質量：

PCB 制造商必須保持 PCB 制造中使用的材料的質量。

因為優質的 PCB 讓您可以毫無問題地更換或更換元件，并且不會損壞板上的其他元件。

優質 PCB 經久耐用，因此在工業應用中無需反復更換。

成本：

工業 PCB 的成本取決于幾個因素。如果您更喜歡金片而不是焊片，那對您來說會很貴。

類似地，使用盲和/或埋軌的電路板的成本明顯高于具有相同層數的典型多層電路板的成本。

甚至行/寬間距也會導致成本差異。如果您選擇6mm以上的間距，則成本會高于6mm以下。

能源和熱量：

熱容量是工業PCB材料的重要因素。

PCB 的有用性取決于這個因素？印刷電路板的可靠性也可以根據這個因素來確定。

此外，我們需要知道材料以瓦特為單位的功率轉換為溫度的速率。

工業PCB元件采購：

PCB元件的供應可以通過兩種方式完成。

首先，您可以讓制造商自由采購關鍵組件。其次，您可以自己獲取組件。

讓制造商自由采購您的所有組件可以節省您的時間和金錢。

但是，從制造商處采購組件存在一些風險，例如選擇錯誤的組件。

此外，制造商還可以提供低質量的組件。此外，由于電子元件有很多變體，因此獲得錯誤版本的機會比所需版本的可能性更大。

一些昂貴的電子元件的許多復制元件可用。

很多時候可以看到制造商給組件提供了復制版本而不是原始版本。在這些情況下必須謹慎行事。

雖然有一些困難，但最好獲得自己的組件。

這是因為在隱私和安全至關重要的所有 PCB 上，如果組件來自制造商，隱私和安全可能會受到損害。

如果您的 PCB 上沒有非常重要的組件，則可以從制造商處獲取。

所以這兩個過程都有一些優點和缺點。您必須根據情況選擇其中之一。

但是這兩個過程的共同點是采購工業 PCB 組件需要詳細的 BOM 文件。

什么是 BOM 以及 BOM 在組件采購中的重要性？

完整的 BOM 表是一份“物料清單”。物料清單是制造 PCB 所需的組件、零件、原材料、子組件、中間組件的名稱和數量的列表。

此列表可幫助您與制造合作伙伴進行溝通。盡量保持您的 BOM 清單準確和清晰，以便制造商可以輕松閱讀并采取必要的行動。

工業PCB制造工藝：

工業PCB設計：

談到工業PCB制造，PCB設計和布局是最關鍵的階段。

制造工業 PCB 的設計步驟很重要，因為設計將決定您的 PCB 的外觀或性能。

您應該聘請一位設計師，他可以設計您的 PCB，以滿足您工業應用的所有要求。

為避免設計中出現各種錯誤，請嘗試使用最新的自動化軟件，這些軟件可以幫助您快速檢測錯誤并解決它們。

工業PCB原型：

成功完成第一步（設計和布局）后，嘗試尋找專門從事工業PCB原型制作的制造商。

因為原型制作是工業 PCB 制造中至關重要的一步。  

一旦原型準備好使用，將其發送給第三方公司進行盡可能多的測試，并找出故障和錯誤。

收到測試結果后，將其發送給您的設計師，以便他根據結果進行更改。

現在將編輯后的設計發送給制造商進行最終生產。完成后，繼續下一步。

工業PCB組裝：

完成最終的 PCB 制造后，我們必須在其上組裝組件。

您可以從任何制造商處進行PCB 組裝。

然而，在選擇制造商之前，重要的是檢查他們的組裝歷史和能力。檢查該公司的評論。

看看他們是否有足夠的專家來召集。這將使您對它的質量有一個很好的了解。

最后，找出每塊板的安裝成本。制造商的質量成本比應該高。了解有關交貨時間和其他費用的更多信息。

就工業印刷電路板而言，性能和質量是主要因素，因此即使您需要承擔額外的成本，也要盡量保留它們。

高品質工業PCB特點：

強力基材：

優質 PCB 的基材必須耐用可靠，特別是因為它用于大功率工業應用。

優質的工業 PCB 必須具有耐受大電流的能力。

優質基材有助于防止在高溫下翹曲并抵抗移動組件的強烈沖擊。

它也易于維修，必要時易于更換組件。

厚阻焊層：

高質量的 PCB 上必須有厚厚的阻焊層。有助于保護它免受腐蝕。

不僅僅是厚層阻焊層可以在焊接和元件放置期間節省整個接線板。

測試：

PCB制造過程需要測試。在推出最終產品之前，必須對 PCB 原型進行測試。

測試后，嘗試找出錯誤并嘗試在最終產品中修復它。完成此操作后，您就可以推出包含優質 PCB 的最終產品。  

有缺陷的 PCB 會毀掉您的品牌，因為它無法提供優質的產品。所以專注于測試。

銅包層：

我坦率地告訴你，覆銅對于制造高質量和可靠的工業 PCB 至關重要。在選擇您的制造商之前，請始終確保他們可以為您提供最終的覆銅板 PCB。如果它們還沒有準備好，請不要為您的 PCB 制造選擇它們。這可能符合 IPC4101ClassB/L 質量標準。

質量組件：

高質量的工業PCB必須包含高質量的組件。

在組裝組件之前，您需要確保它們都是高質量的組件，并且它們最初屬于實際制造商。

工業PCB應用：

制造設備：

工業 PCB 廣泛用于構建處理工業領域高配置系統的工業設備。

測量設備：

在工業環境中，有多種類型的設備需要使用不同的電源設備供電。

這種電力設備嚴重依賴工業 PCB。

工業機器人：

在這個機器學習和人工機器人的時代，許多機器人被用于工業領域，以減少制造時間和成本。

這些機器人與許多有源工業 PCB 一起工作。這些機器人的中央處理系統由工業PCB組成，其中包含高配置處理器、昂貴的微控制器、各種電阻、電容器、LED等許多重要部件。

工業自動化系統：

工業自動化系統對于自動化整個制造過程和從遠程設備控制制造單元很有用。

這種類型的自動化系統由復雜的工業 PCB 組成。由于其高配置操作能力，工業 PCB 用于操作此類復雜系統。

工業 PCB 有更多用途。工業 PCB 廣泛用于各種工業應用。

結論：    

所以在上面的討論中，我們為您帶來了有關工業PCB的重要信息。

希望所有這些信息對您設計和制造工業 PCB 有很大幫助。

我們已經為您提供了一些關于如何選擇最佳制造商的指南。

請注意，PCB 設計和制造是一個非常復雜的過程。

借助以上信息和分析，您應該仔細并耐心地遵循每一步。

每個制造商和設計師都必須在設計和制造階段小心謹慎，以便為客戶提供完美的 PCB。

如果每個人都變得更加負責任，對工業PCB的需求將進一步增加。