Elektroniskajām shēmām ir tādas sastāvdaļas kā rezistori, kondensatori, tranzistori un integrētās shēmas, kas savienotas kopā, lai padarītu produktus tikpat vienkāršus kā durvju zvans vai tikpat sarežģīti kā dators.
Pirmās shēmas tika samontētas ar rokām, un tā bija garlaicīga metode, kas vienā formā ietvēra manuāli daudzu atsevišķu vadu sagriešanu, apgriešanu un lodēšanu. Šāda veida ražošana bija lēna un pakļauta kļūdām. Turklāt vadu izvietojums dažādos tehniķos bija atšķirīgs, radot grūtības pārbaudīt darbu vai labot kļūdas.
Drukātās shēmas plates, ko dēvē arī par PC plates vai PCB, izgudrojums noveda pie ātrāka, vienkāršāka elektronisko montāžu un ļāva izveidot ķēdes ar simtiem komponentu - ar roku darbs.
Tipiskā PCB ir konstruēta ar epoksīda stikla šķiedras plātni, un tā aizstāj vadus ar “pēdām”, kas fotogrāfiski iespiestas un pēc tam ķīmiski iegravētas uz vara slāņiem. Rezultāts ir vadošu līniju paraugs, kas droši piestiprināts pie tāfeles un savieno elektroniskās daļas tāpat kā vadi.
PCB veidi
Dažādiem mērķiem ir izstrādāti daudzi PCB veidi. Lēta rotaļlieta var izmantot vienpusējs iespiedshēmas plates, jo nedaudzie komponenti un neliels pēdu skaits būtu izvietoti vienā pusē. Lielākai ķēdei varētu būt nepieciešams abpusējs PCB, kam nepieciešamas pēdas abās pusēs, lai izveidotu visus nepieciešamos savienojumus.
Pat sarežģītākām shēmām ir nepieciešami papildu slāņi. A četrslāņu PCB ir divi iekšējie slāņi, parasti zemes un strāvas savienojumiem ar sastāvdaļām, atstājot divus ārējos slāņus elektroinstalācijai starp komponentiem. Šajā gadījumā iekšējie slāņi ir plašas vara plaknes, kas nodrošina augstas kvalitātes enerģijas sadali un izcilu pasargāšanu no trokšņa - atšķirīgas PCB priekšrocības salīdzinājumā ar rokām vadāmām plāksnēm.
Galddatoriem un klēpjdatoriem ir daudz integrētu shēmu ar tūkstošiem savienojumu starp tām. Viņiem vajag a daudzslāņu iespiedshēmas karte, kurai var būt vairāk nekā 40 slāņu un plāni kā cilvēka mati. Šis PCB veids ļauj lielai, sarežģītai ķēdei aizņemt nelielu platību.
Lai gan lielākā daļa iespiedshēmu plates ir izgatavotas no epoksīda stikla šķiedras, tā vietā produkta prasībām var izmantot citus materiālus, piemēram, fenola papīru vai teflonu. Tipiski PCB ir stingri, taču tos var izgatavot arī no plānām temperatūras izturīgas plastmasas loksnēm, kuras var salocīt, lai ietilptu mazās vai neparastās telpās.
PCB projektēšana un izgatavošana
Inženieri tagad projektē PCB ar datoriem, kas palīdz izveidot un pārbaudīt komponentu izvietojumu un pēdu maršrutēšanu starp tiem. Pēc tam gatavo dizainu var digitāli nosūtīt uzņēmumam, kas specializējas dēļu ražošanā.
Tā kā tos var sērijveidā ražot lielā ātrumā, iespiedshēmu plates maksā daudz lētāk nekā līdzvērtīgas ar roku vadītas plates. Atšķirībā no rokām vadāmiem dēļiem, mašīnas var ātri instalēt komponentus PCB un tos visus vienlaicīgi pielodēt.
Papildu PCB priekšrocības
Iespiesto shēmu plates tehnoloģija ar augsta blīvuma savienojumiem un plānām pēdām ļauj izmantot arvien mazākas elektroniskas ierīces arvien kompaktākiem izstrādājumiem. Galējā gadījumā pasīvie komponenti, piemēram, rezistori, ir tikko lielāki par smilšu graudiem; integrētajām shēmām var būt simts savienojumu, kas iesaiņoti nagu naglas lielumā.
Tā kā sērijveidā ražoti viena dizaina PCB ir identiski, tos var viegli pārbaudīt, lai diagnosticētu un labotu problēmas. PCB ir skaidri noteiktas pēdas un komponenti, kas ir marķēti uz plāksnes virsmas, kas ir nozīmīgs palīgs servisa tehniķiem.
Nodrošinot stabilu pamatu sastāvdaļām un novēršot manuālās elektroinstalācijas radīto mainīgumu, iespiedshēmas plates ir ārkārtīgi palielinājušas elektronisko izstrādājumu uzticamību.
Daļas nepārvietojas, kad dēlis trīc, kas ir svarīgi PCB transportlīdzekļos, piemēram, automašīnās vai kosmosa kuģos. Komponentus var izvietot tā, lai samazinātu elektronisko traucējumu uztveršanu starp tiem vai no ārējiem avotiem. Komponentu un pēdu konsekventa izvietošana nozīmē vienmērīgu veiktspēju, kas ir kritiska visām mūsu sarežģītajām mūsdienu ierīcēm, sākot no viedtālruņiem līdz klēpjdatoriem.