Zawartość
Obwody elektroniczne mają takie elementy, jak rezystory, kondensatory, tranzystory i układy scalone połączone ze sobą, dzięki czemu produkty są tak proste jak dzwonek do drzwi lub tak złożone jak komputer.
Najwcześniejsze obwody były montowane ręcznie, żmudna metoda, która w jednej formie polegała na ręcznym cięciu, przycinaniu i lutowaniu wielu luźnych pojedynczych drutów. Produkcja w ten sposób była powolna i podatna na błędy. Ponadto rozmieszczenie przewodów różniło się w zależności od technika, powodując trudności w sprawdzaniu pracy lub korygowaniu błędów.
Wynalezienie płytki drukowanej ED, zwanej również płytką PC lub PCB, doprowadziło do szybszego i łatwiejszego montażu elektronicznego oraz umożliwiło tworzenie obwodów z setkami elementów - niemożliwym przy pracy ręcznej.
Typowa płytka drukowana jest zbudowana z płyty epoksydowo-szklanej i zastępuje druty „śladami” fotograficznie edytowanymi, a następnie trawionymi chemicznie na warstwach miedzi. W rezultacie powstaje wzór przewodzących linii bezpiecznie połączonych z płytką i łączących części elektroniczne, tak jak robią to przewody.
Rodzaje PCB
Wiele rodzajów PCB zostało opracowanych do różnych celów. Niedroga zabawka może użyć jednostronny ed płytkę drukowaną, ponieważ kilka elementów i niewielka liczba śladów zmieściłyby się po jednej stronie. Większy obwód może wymagać dwustronna Płytka drukowana, która wymaga śladów po obu stronach, aby wykonać wszystkie niezbędne połączenia.
Jeszcze bardziej złożone obwody wymagają dodatkowych warstw. ZA czterowarstwowy Płytka drukowana ma dwie warstwy wewnętrzne, zwykle do podłączenia uziemienia i zasilania do komponentów, pozostawiając dwie zewnętrzne warstwy do okablowania między komponentami. W tym przypadku wewnętrzne warstwy są szerokimi płaszczyznami miedzi dla wysokiej jakości dystrybucji mocy i doskonałej ochrony przed hałasem - wyraźne zalety PCB w porównaniu z ręcznie okablowanymi płytkami.
Komputery stacjonarne i laptopy mają wiele układów scalonych z tysiącami połączeń między nimi. Potrzebują wielowarstwowy Obwód drukowany, który może mieć ponad 40 warstw i śladów cienkich jak ludzkie włosy. Ten typ PCB pozwala dużemu, złożonemu obwodowi zajmować niewielki obszar.
Chociaż większość płytek drukowanych jest wykonana z włókna szklanego epoksydowego, zamiast tego można zastosować inne materiały, takie jak papier fenolowy lub teflon, aby spełnić wymagania produktu. Typowe płytki drukowane są sztywne, ale można je również wykonać z cienkich arkuszy odpornego na temperaturę tworzywa sztucznego, które można złożyć, aby zmieściły się w małych lub nietypowych miejscach.
Projektowanie i wytwarzanie PCB
Inżynierowie projektują teraz płytki drukowane z komputerami, które pomagają tworzyć i sprawdzać rozmieszczenie komponentów oraz rozmieszczenie śladów między nimi. Gotowy projekt można następnie przesłać cyfrowo do firmy specjalizującej się w produkcji płyt.
Ponieważ mogą być produkowane masowo z dużą prędkością, płytki drukowane kosztują znacznie mniej niż równoważne płytki z okablowaniem ręcznym. W przeciwieństwie do tablic z okablowaniem ręcznym maszyny mogą szybko instalować komponenty na płytce drukowanej i lutować je wszystkie naraz.
Dodatkowe zalety PCB
Technologia obwodów drukowanych, z połączeniami o dużej gęstości i cienkimi śladami, pozwala na stosowanie coraz mniejszych urządzeń elektronicznych w celu uzyskania coraz bardziej kompaktowych produktów. W skrajności elementy pasywne, takie jak rezystory, są niewiele większe niż ziarna piasku; układy scalone mogą mieć sto połączeń upakowanych w przestrzeni wielkości paznokcia.
Ponieważ produkowane seryjnie płytki PCB o tej samej konstrukcji są identyczne, można je łatwo przetestować w celu zdiagnozowania i naprawy problemów. Płytki drukowane mają wyraźnie określone ślady i elementy, które są oznaczone na powierzchni płyty, co stanowi znaczącą pomoc dla techników serwisowych.
Zapewniając stabilną podstawę dla komponentów i eliminując zmienność spowodowaną ręcznym okablowaniem, płytki drukowane znacznie zwiększyły niezawodność produktów elektronicznych.
Części nie poruszają się, gdy płyta się trzęsie, co jest ważne dla płytek drukowanych w pojazdach takich jak samochody lub statki kosmiczne. Komponenty mogą być rozmieszczone w sposób, który zmniejsza odbiór zakłóceń elektronicznych między nimi lub ze źródeł zewnętrznych. Konsekwentne umieszczanie komponentów i śladów oznacza stałą wydajność, kluczową dla wszystkich naszych złożonych nowoczesnych urządzeń, od smartfonów po laptopy.