Sisu
Elektroonilistel vooluahelatel on komponendid nagu takistid, kondensaatorid, transistorid ja integreeritud vooluahelad, mis on omavahel ühendatud, et muuta tooted sama lihtsaks kui uksekell või sama keerulised kui arvuti.
Varasemad vooluringid monteeriti käsitsi, tüütu meetodiga, mis hõlmas ühel kujul paljude lahtiste üksikute juhtmete käsitsi lõikamist, kärpimist ja jootmist. Sel viisil valmistamine oli aeglane ja aldis vigadele. Lisaks varieerus juhtmete paigutamine tehnikutelt tehnikutele, põhjustades raskusi töö kontrollimisel või vigade parandamisel.
Redigeeritud trükkplaadi leiutis, mida nimetatakse ka PC-plaadiks või PCB-ks, viis kiirema ja hõlpsama elektroonilise kokkupanemiseni ning võimaldas luua sadade komponentidega vooluahelaid - käsitsitööga võimatu.
Tüüpiline trükkplaat on konstrueeritud epoksü-klaaskiudplaadiga ja see asendab juhtmeid fotojäljenditega ja seejärel söövitatakse vaskikihtidele keemiliselt. Tulemuseks on juhtiv joon, mis on kindlalt kinnitatud tahvli külge ja ühendab elektroonilisi osi täpselt nagu juhtmed.
PCBde tüübid
Mitut tüüpi PCB-sid on välja töötatud erinevatel eesmärkidel. Odava mänguasja jaoks võib kasutada a ühepoolne monteeritud trükkplaati, sest vähesed komponendid ja väike arv jälgi sobiksid ühele küljele. Suurem vooluring võib vajada a kahepoolne PCB, mis nõuab kõigi vajalike ühenduste loomiseks mõlemalt poolt jälgi.
Isegi keerukamad ahelad vajavad täiendavaid kihte. A neljakihiline PCB-l on kaks sisemist kihti, tavaliselt maa ja toiteühenduste ühendamiseks komponentidega, jättes välimise kahe kihi komponentide vaheliseks juhtmestikuks. Sel juhul on sisemised kihid laia vase tasapinnad, mis tagavad kõrgekvaliteedilise energiajaotuse ja parema müra eest varjatud kaitse - selged PCB eelised käsijuhtmega plaatide ees.
Laua- ja sülearvutitel on palju integreeritud vooluahelaid, mille vahel on tuhandeid ühendusi. Nad vajavad a mitmekihiline monteeritud trükkplaat, millel võib olla üle 40 kihi ja jäljed nii õhukesed kui juustel. Seda tüüpi trükkplaadid võimaldavad suurel keerulisel vooluringil hõivata väikese ala.
Ehkki enamik trükkplaate on valmistatud epoksü-klaaskiust, võib toote nõuete täitmiseks selle asemel kasutada ka muid materjale, näiteks fenoolpaberit või tefloni. Tüüpilised PCB-d on jäigad, kuid neid saab valmistada ka õhukestest temperatuurikindlast plastist lehtedest, mida saab voldida väikestesse või ebaharilikesse kohtadesse.
PCB kujundamine ja valmistamine
Insenerid kavandavad nüüd PCB-sid arvutitega, mis aitavad luua ja kontrollida komponentide paigutust ja jälgede suunamist nende vahel. Seejärel saab valmis kujunduse digitaalselt edastada tahvlite valmistamisele spetsialiseerunud ettevõttele.
Kuna neid saab masstoodanguna suurel kiirusel toota, maksavad monteeritud trükkplaadid palju vähem kui samaväärne käsitsi ühendatud juhtmega plaat. Erinevalt käsitsi juhtmega tahvlitest suudavad masinad komponendid kiiresti trükkplaadile paigaldada ja kõik korraga jootma panna.
PCB täiendavad eelised
Suure tihedusega ühenduste ja õhukeste jälgedega trükkplaadi tehnoloogia võimaldab üha kompaktsemate toodete jaoks kasutada väiksemaid ja väiksemaid elektroonikaseadmeid. Äärmisel juhul on passiivkomponendid, nagu takistid, vaevu suuremad kui liivaterad; integreeritud vooluahelates võib olla sada ühendust, mis on pakitud küünte suurusesse ruumi.
Kuna sama konstruktsiooniga masstoodanguna toodetud PCB-d on identsed, saab neid probleemide diagnoosimiseks ja parandamiseks hõlpsasti testida. PCB-del on selgelt määratletud jäljed ja komponendid, mis on märgistatud tahvli pinnale, mis on mõlemad olulised abivahendid tehnikutele.
Pakkudes komponentidele stabiilset alust ja kõrvaldades käsitsi juhtmestiku põhjustatud varieeruvuse, on ed-trükkplaadid elektrooniliste toodete töökindlust tohutult suurendanud.
Osad ei liigu, kui laud loksub, mis on oluline sõidukite nagu autode või kosmoselaevade PCBde jaoks. Komponendid võivad paikneda viisil, mis vähendab nende vahel või välistest allikatest tekkivate elektrooniliste häirete tekkimist. Komponentide ja jälgede järjekindel paigutamine tähendab ühtlast jõudlust, mis on kriitiline kõigi meie keerukate kaasaegsete seadmete jaoks, nutitelefonidest sülearvutiteni.