Trükkplaadid (PCB-d) on kaasaegsete elektroonikaseadmete põhikomponendid ja neid kasutatakse laialdaselt kõigil elualadel. PCB-de põhiülesanne on pakkuda elektroonikakomponentidele mehhaanilist tuge ja luua vooluahelate ühendused juhtivate radade kaudu. Nüüd vaatame lähemalt PCBde spetsiifilisi rakendusi erinevates tööstusharudes ja nende tähtsust.

1. Tarbeelektroonika

Tarbeelektroonika valdkond on PCBde jaoks üks enimkasutatavaid valdkondi. Alates nutitelefonidest ja tahvelarvutitest lõpetades telerite, mängukonsoolide ja kodutehnikaga – peaaegu kõik kaasaegsed elektroonikaseadmed on PCB-dest lahutamatud. Näiteks kasutatakse nutitelefonides olevaid PCB-sid erinevate mikrokiipide, andurite, protsessorite ja mälude kandmiseks ja ühendamiseks. Kuna tarbeelektroonikatooted liiguvad väiksemate, kergemate ja tõhusamate suundade poole, paranevad ka PCB-d pidevalt, võttes kasutusele keerukamad kujundused ja mitmekihilised struktuurid, et rahuldada kiire andmetöötluse ja keeruka vooluahela disaini vajadusi.

2. Autode elektroonika

Autotööstuses kasutatakse PCB-sid laialdaselt parda elektroonilistes seadmetes, nagu mootori juhtimissüsteemid, GPS-navigatsioon, kliimaseadmed ja ohutussüsteemid (nagu mitteblokeeruvad pidurisüsteemid, turvapatjade juhtimine). Kaasaegsete autode elektrooniliste süsteemide üha keerulisemaks muutumine on seadnud PCB-de jõudlusele kõrgemad nõuded. Eelkõige uute energiasõidukite valdkonnas on PCB-l oluline roll akuhaldussüsteemides, mootori juhtimises ja energiahalduses. PCBde töökindlus ja vastupidavus on autotööstuses üliolulised ning peavad taluma karmi töökeskkonda, nagu kõrge temperatuur, kõrge niiskus ja tugev vibratsioon.

3. Meditsiiniseadmed

Meditsiiniseadmete töökindlusnõuded on väga kõrged ja sellistes seadmetes kasutatakse PCB-sid üha enam. Keerulised meditsiiniseadmed, nagu magnetresonantstomograafia (MRI), elektrokardiogramm (EKG) ja ultraheliseadmed, toetuvad oma elektrooniliste süsteemide toetamiseks PCB-dele. Lisaks toetuvad kaasaskantavad meditsiiniseadmed, nagu veresuhkrumõõturid, vererõhumõõturid ja pulsimõõturid, ka PCB-de miniaturiseerimisele ja suurele efektiivsusele, et saavutada täpne tuvastamine ja andmetöötlus. Meditsiinivaldkonnas on PCBde ohutus, stabiilsus ja tõrgeteta töö üliolulised, seega tuleb järgida rangeid kvaliteedi- ja toimivusstandardeid.

4. Tööstuslikud juhtimissüsteemid

Tööstuslikes automatiseerimis- ja juhtimissüsteemides kasutatakse PCB-sid laialdaselt erinevates juhtpaneelides, programmeeritavates loogikakontrollerites (PLC), andurites, servoajamites ja toitehaldussüsteemides. PCB-d peavad vastu pidama karmidele keskkonnatingimustele, nagu äärmuslikud temperatuurid, tolm, vibratsioon ja korrosioon tööstusseadmetes, seega peavad neil olema tugevad häiretevastased omadused ja vastupidavus. Lisaks on tööstus 4.0 edenedes nutika tootmise, asjade Interneti ja suurandmete tehnoloogiate integreerimine esitanud PCBdele kõrgemad nõuded, mis nõuavad suuremat signaalitöötluse kiirust ja väiksemat vooluahelat.

5. Lennundus- ja sõjandus

Lennunduse ja sõjanduse elektroonikaseadmetel on PCBdele eriti kõrged nõuded. Selle valdkonna PCB-d ei pea mitte ainult vastama kõrgetele jõudlusnõuetele, vaid neil peab olema ka äärmiselt kõrge vastupidavus, töökindlus ja vastupidavus keskkonnamõjudele, nagu kiirguskindlus, vibratsioonikindlus ja stabiilsus äärmuslikel temperatuuridel. PCB-d mängivad asendamatut rolli õhusõidukite navigatsioonisüsteemides, radariseadmetes, sideseadmetes ja raketijuhtimissüsteemides. Need rakendused kasutavad tavaliselt mitmekihilisi PCB-sid, et tagada suuremad signaaliedastuskiirused ja väiksemad mahud, et kohaneda piiratud ruumiliste keskkondadega.

6. Sideseadmed

PCB-sid kasutatakse laialdaselt erinevates sideseadmetes, näiteks lülitites, ruuterites, tugijaamades ja satelliitsidesüsteemides. 5G tehnoloogia edendamisega tõusevad nõuded kõrgsageduslikule ja kiirele signaaliedastusele üha kõrgemaks, mistõttu peavad PCB-d toetama kiiret andmeedastust ja kõrgsageduslikku signaalitöötlust. Lisaks esitab traadita side seadmetes antennide ja raadiosageduslike ahelate integreerimine uusi väljakutseid ka PCB projekteerimisele, mis nõuab suuremat täpsust ja paremaid materjaliomadusi, et vähendada signaali kadu ja elektromagnetilisi häireid.

7. Asjade Interneti (IoT) seadmed

Asjade Interneti kiire arenguga on PCBde kasutusvaldkonnad veelgi laienenud. IoT-rakenduste stsenaariumides, nagu nutikad kodud, nutikad kantavad seadmed, nutikas põllumajandus ja nutikad linnad, on PCB-d vaja erinevate andurite, protsessorite ja sidemoodulite kandmiseks ja ühendamiseks. Nende seadmete nõuded PCB-dele ei piirdu miniaturiseerimise ja kõrge efektiivsusega, vaid hõlmavad ka madalat energiatarbimist ja usaldusväärseid traadita edastusfunktsioone, et tagada asjade Interneti-seadmete pikaajaline toimimine ja stabiilsena püsimine keerulistes keskkondades.

Üldiselt kasutatakse PCB-sid kui kaasaegsete elektroonikaseadmete nurgakivi laialdaselt erinevates tööstusharudes. Teaduse ja tehnoloogia pideva arenguga uuendatakse ka PCB-de disaini ja tootmistehnoloogiat pidevalt, et rahuldada erinevate tööstusharude vajadusi suure jõudluse, töökindluse ja miniaturiseerimise osas. Tulevikus laieneb uute tehnoloogiate, nagu 5G, asjade internet ja tehisintellekt, kiire arenguga PCB-de rakendusala veelgi ning selle tehnoloogia muutub arenenumaks ja keerukamaks.