Електронните схеми имат компоненти като резистори, кондензатори, транзистори и интегрални схеми, свързани заедно, за да направят продуктите толкова прости, колкото звънец на вратата или толкова сложни, колкото компютър.
Най-ранните вериги са били сглобявани на ръка, досаден метод, който в една форма включва ръчно рязане, подрязване и запояване на много свободни, отделни проводници. Производството по този начин беше бавно и склонно към грешки. В допълнение, разположението на проводниците варираше от техник до техник, което създава трудности при проверка на работата или коригиране на грешки.
Изобретяването на печатната платка, наричана още PC платка или PCB, доведе до по-бързо и по-лесно електронно сглобяване и позволи създаването на схеми със стотици компоненти - невъзможно с ръчна работа.
Типичната печатна платка е конструирана с плоча от епоксидно фибростъкло и замества проводниците с „следи“, фотографично отпечатани и след това химически гравирани върху медни слоеве. Резултатът е модел на проводящи линии, здраво свързани към платката и свързващи електронни части точно както правят проводниците.
Видове печатни платки
Много видове ПХБ са разработени за различни цели. Евтина играчка може да използва a едностранно печатна платка, тъй като малкото компоненти и малък брой следи биха се побрали от едната страна. По-голяма верига може да се нуждае от двустранен ПХБ, която изисква следи от двете страни, за да направи всички необходими връзки.
Дори по-сложните вериги изискват допълнителни слоеве. A четирислоен Печатната платка има два вътрешни слоя, обикновено за земни и захранващи връзки към компоненти, оставяйки външните два слоя за окабеляване между компонентите. В този случай вътрешните слоеве са широки плоскости от мед за висококачествено разпределение на мощността и превъзходна защита срещу шум - различни предимства на печатни платки пред ръчно окабелени платки.
Настолните и преносимите компютри имат много интегрални схеми с хиляди връзки между тях. Те се нуждаят от многослойна печатна платка, която може да има повече от 40 слоя и следи, тънки като човешки косъм. Този тип печатни платки позволява голяма, сложна схема да заеме малка площ.
Въпреки че повечето печатни платки са изработени от епоксидно фибростъкло, вместо това могат да се използват други материали като фенолна хартия или тефлон, за да отговорят на изискванията на продукта. Типичните печатни платки са твърди, но могат да бъдат произведени и от тънки листове термоустойчива пластмаса, които могат да бъдат сгънати, за да се поберат в малки или необичайни пространства.
Проектиране и изработка на печатни платки
Сега инженерите проектират печатни платки с компютри, които помагат да се създаде и провери подредбата на компонентите и маршрутизирането на следи между тях. След това завършеният дизайн може да бъде предаден цифрово на компания, специализирана в производството на плоскости.
Тъй като те могат да се произвеждат масово с висока скорост, печатните платки струват далеч по-малко от еквивалентната ръчно окабелена платка. За разлика от ръчно окабелените платки, машините могат бързо да инсталират компоненти на печатни платки и да ги запояват наведнъж.
Допълнителни предимства на печатни платки
Технологията с печатни платки, с връзки с висока плътност и тънки следи, позволява използването на все по-малки и по-малки електронни устройства за все по-компактни продукти. В краен случай пасивните компоненти като резистори са едва по-големи от пясъчните зърна; интегралните схеми могат да имат сто връзки, опаковани в пространство с размер на нокът.
Тъй като масово произвежданите печатни платки със същия дизайн са идентични, те могат лесно да бъдат тествани за диагностика и отстраняване на проблеми. Печатните платки имат ясно дефинирани следи и компоненти, които са етикетирани на повърхността на платката, и двете съществени помощни средства за сервизните техници.
Чрез осигуряване на стабилна основа за компоненти и елиминиране на променливостта, причинена от ръчно окабеляване, печатните платки значително повишават надеждността на електронните продукти.
Частите не се движат, когато дъската се разклаща, което е важно за печатни платки в превозни средства като автомобили или космически кораби. Компонентите могат да бъдат разположени по начин, който намалява засилването на електронните смущения между тях или от външни източници. Последователното разположение на компонентите и следите означава постоянна производителност, критична за всички наши сложни съвременни устройства, от смартфони до преносими компютри.
