Elektroniske kretser har komponenter som motstander, kondensatorer, transistorer og integrerte kretser koblet sammen for å gjøre produkter så enkle som en dørklokke eller så kompliserte som en datamaskin.
De tidligste kretsene ble samlet for hånd, en kjedelig metode som i en form involverte manuell kutting, trimming og lodding av mange løse, individuelle ledninger. Produksjonen på denne måten var treg og utsatt for feil. I tillegg varierte plasseringen av ledninger fra tekniker til tekniker, og forårsaket vanskeligheter med å sjekke arbeid eller rette feil.
Oppfinnelsen av kretskortet, også kalt et PC-kort eller et PCB, førte til raskere, enklere elektronisk montering og muliggjorde oppretting av kretser med hundrevis av komponenter - umulig med manuelt arbeid.
Den typiske kretskortet er konstruert med en epoxy-glassfiberplate og erstatter ledninger med "spor" fotografisk trykt og deretter kjemisk etset på lag av kobber. Resultatet er et mønster av ledende linjer som er sikkert bundet til kortet og kobler elektroniske deler akkurat som ledninger gjør.
Typer PCB
Mange typer PCB er utviklet for forskjellige formål. Et billig leketøy kan bruke en ensidig kretskort fordi de få komponentene og det lille antallet spor passer på den ene siden. En større krets kan trenge en dobbelsidet PCB, som krever spor på begge sider for å få alle nødvendige tilkoblinger.
Enda mer komplekse kretser krever flere lag. EN firelags PCB har to indre lag, vanligvis for jord- og strømtilkoblinger til komponenter, og etterlater de ytre to lagene for ledningene mellom komponentene. I dette tilfellet er de indre lagene brede planer av kobber for kraftfordeling av høy kvalitet og overlegen skjerming mot støy - tydelige PCB-fordeler i forhold til håndkledde kort.
Stasjonære og bærbare datamaskiner har mange integrerte kretser med tusenvis av forbindelser mellom dem. De trenger en flerlags kretskort, som kan ha mer enn 40 lag og spor så tynne som et menneskehår. Denne typen kretskort tillater at en stor, kompleks krets okkuperer et lite område.
Selv om de fleste kretskort er laget av epoksy-glassfiber, kan andre materialer som fenolpapir eller Teflon brukes i stedet for å oppfylle produktets krav. Typiske PCB er stive, men de kan også fremstilles av tynne ark av temperaturbestandig plast som kan brettes for å passe i små eller uvanlige rom.
Design og fabrikasjon av et PCB
Ingeniører designer nå PCB-er med datamaskiner, som hjelper til med å lage og kontrollere arrangementet av komponenter og ruting av spor mellom dem. Den ferdige designen kan deretter overføres digitalt til et selskap som spesialiserer seg på fabrikasjon av brett.
Fordi de kan masseproduseres i høy hastighet, koster kretskort langt mindre enn et tilsvarende håndkoblet kort. I motsetning til for håndkablede kort, kan maskiner raskt installere komponenter på et PCB og lodde dem alle samtidig.
Ytterligere fordeler med PCB
Kretskortteknologi, med høy tetthetstilkoblinger og tynne spor, tillater bruk av mindre og mindre elektroniske enheter til stadig mer kompakte produkter. På det ytterste er passive komponenter som motstander knapt større enn sandkorn; integrerte kretser kan ha hundre forbindelser pakket i et rom på størrelse med en negl.
Fordi masseproduserte PCB med samme design er identiske, kan de enkelt testes for å diagnostisere og reparere problemer. PCB har tydelig definerte spor og komponenter som er merket på overflaten av brettet, begge viktige hjelpemidler til serviceteknikere.
Ved å tilby en stabil base for komponenter og eliminere variabiliteten forårsaket av manuelle ledninger, har kretskort enormt økt påliteligheten til elektroniske produkter.
Deler beveger seg ikke når brettet rister, noe som er viktig for PCB i biler som biler eller romfartøy. Komponenter kan være plassert på en måte som reduserer henting av elektronisk interferens mellom dem eller fra eksterne kilder. Konsekvent plassering av komponenter og spor betyr jevn ytelse, avgjørende for alle våre komplekse moderne enheter fra smarttelefoner til bærbare datamaskiner.