Elektroonilistel vooluahelatel on sellised komponendid nagu takistid, kondensaatorid, transistorid ja integreeritud vooluahelad omavahel ühendatud, et muuta tooted nii lihtsaks kui uksekell või keerukad kui arvuti.
Varasemad vooluringid olid kokku pandud käsitsi, see oli tüütu meetod, mis hõlmas ühes vormis paljude lahtiste üksikute juhtmete käsitsi lõikamist, kärpimist ja jootmist. Sel viisil tootmine oli aeglane ja altid eksimustele. Lisaks varieerus juhtmete paigutus tehnikult tehnikule, põhjustades raskusi töö kontrollimisel või vigade parandamisel.
Trükkplaadi, mida nimetatakse ka PC-plaadiks või PCB-ks, leiutamine viis kiiremini ja hõlpsamalt elektrooniline kokkupanek ja võimaldas luua sadade komponentidega vooluringe - see on võimatu käsitöö.
Tüüpiline PCB on valmistatud epoksüklaasplastplaadiga ja asendab juhtmed fotojäljendiga ja seejärel keemiliselt vaskkihtidele söövitatud jälgedega. Tulemuseks on lauale kindlalt ühendatud juhtivate joonte muster, mis ühendab elektroonilisi osi nii, nagu juhtmed seda teevad.
PCB-de tüübid
Erinevatel eesmärkidel on välja töötatud mitut tüüpi PCB-sid. Odav mänguasi võib kasutada a ühepoolne trükkplaat, sest vähesed komponendid ja väike arv jälgi mahuks ühele küljele. Suurem vooluring võib vajada a kahepoolne PCB, mis nõuab kõigi vajalike ühenduste loomiseks jälgi mõlemalt poolt.
Isegi keerukamad ahelad vajavad täiendavaid kihte. A neljakihiline PCB-l on kaks sisekihti, tavaliselt komponentide maandamiseks ja toiteühendamiseks, jättes kaks välimist kihti komponentide vahelise juhtmestiku jaoks. Sellisel juhul on sisekihid laiad vasest tasapinnad, mis tagavad kõrgekvaliteedilise elektrienergia jaotuse ja suurepärase müra eest kaitsmise - selged PCB eelised käsitsi juhtmega plaatide ees.
Laua- ja sülearvutitel on palju integreeritud vooluringe, mille vahel on tuhandeid ühendusi. Neil on vaja a mitmekihiline trükkplaat, millel võib olla rohkem kui 40 kihti ja mille jäljed on õhukesed kui inimese juuksed. Seda tüüpi PCB võimaldab suurel ja keerulisel vooluringil hõivata väikese ala.
Kuigi enamik trükkplaate on valmistatud epoksüklaasplastist, võib toote nõuete täitmiseks kasutada muid materjale nagu fenoolpaber või teflon. Tüüpilised PCB-d on jäigad, kuid neid saab valmistada ka õhukestest temperatuurikindlast plastist lehtedest, mida saab voltida, et need sobiksid väikestesse või ebatavalistesse ruumidesse.
PCB kujundamine ja valmistamine
Insenerid kujundavad nüüd arvutitega PCB-sid, mis aitavad luua ja kontrollida komponentide paigutust ja nende vaheliste jälgede suunamist. Seejärel saab valmis kujunduse digitaalselt edastada ettevõttele, mis on spetsialiseerunud plaatide valmistamisele.
Kuna neid saab masstoodanguna valmistada suurel kiirusel, maksavad trükkplaadid palju vähem kui samaväärsed käsitsi juhtmega plaadid. Erinevalt käsitsi ühendatud juhtmetega plaatidest saavad masinad komponente kiiresti trükkplaadile installida ja kõik korraga kokku jootma.
Täiendavad PCB eelised
Suure tihedusega ühenduste ja õhukeste jälgedega trükkplaatide tehnoloogia võimaldab üha kompaktsemate toodete jaoks kasutada väiksemaid elektroonilisi seadmeid. Äärmisel juhul on passiivsed komponendid, nagu takistid, vaevu suuremad kui liivaterad; integraallülitustel võib olla sada ühendust, mis on pakitud sõrmeküüne suurusse ruumi.
Kuna sama disainiga masstoodetud PCB-d on identsed, saab neid probleemide diagnoosimiseks ja parandamiseks hõlpsasti testida. PCB-del on selgelt määratletud jäljed ja komponendid, mis on märgistatud plaadi pinnale, mis on mõlemad olulised abivahendid hooldustehnikutele.
Pakkudes komponentidele stabiilse aluse ja kõrvaldades käsitsi juhtmestiku põhjustatud varieeruvuse, on trükkplaadid elektroonikatoodete töökindlust tohutult suurendanud.
Osad ei liigu, kui laud väriseb, mis on oluline selliste sõidukite nagu autod või kosmoseaparaadid PCBde jaoks. Komponendid võivad olla paigutatud viisil, mis vähendab nende vaheliste või väljastpoolt tulevate elektrooniliste häirete kogumist. Komponentide ja jälgede järjepidev paigutamine tähendab ühtlast jõudlust, mis on kriitiline kõigi meie keerukate kaasaegsete seadmete jaoks, alates nutitelefonidest kuni sülearvutiteni.