Електронски склопови имају компоненте као што су отпорници, кондензатори, транзистори и интегрисани кругови повезани заједно како би производи били једноставни попут звона на вратима или сложени попут рачунара.
Најранији склопови склопљени су ручно, досадна метода која је, у једном облику, подразумевала ручно сечење, обрезивање и лемљење бројних лабавих, појединачних жица. Производња на овај начин била је спора и склона грешкама. Поред тога, постављање жица варирало је од техничара до техничара, што је стварало потешкоће у провери рада или исправљању грешака.
Изум штампане плоче, која се назива и ПЦ плоча или ПЦБ, довео је до бржег и једноставнијег електронски склоп и омогућио стварање кола са стотинама компонената - немогуће са ручни рад.
Типична ПЦБ је направљена од плоче од епоксидних фибергласа и замењује жице фотографским штампаним „траговима“, а затим хемијски урезаним на слојевима бакра. Резултат је образац проводних водова који су сигурно везани за плочу и повезују електронске делове баш као што то чине жице.
Врсте ПЦБ-а
Много врста ПЦБ-а развијено је за различите сврхе. У јефтиној играчки се може користити једнострана штампане плоче јер би мало компонената и мали број трагова стало на једну страну. Већем кругу ће можда требати двострано ПЦБ, који захтева трагове са обе стране да би се постигле све потребне везе.
Још сложенија кола захтевају додатне слојеве. А. четворослојна ПЦБ има два унутрашња слоја, обично за уземљење и прикључке за напајање компонената, остављајући спољна два слоја за ожичење између компонената. У овом случају, унутрашњи слојеви су широке равни бакра за висококвалитетну расподелу енергије и врхунску заштиту од буке - посебне предности ПЦБ-а у односу на ручно ожичене плоче.
Стони и преносни рачунари имају много интегрисаних кола са хиљадама веза између себе. Треба им вишеслојна штампана плоча, која може имати више од 40 слојева и трагове танке као људска коса. Ова врста ПЦБ-а омогућава великом, сложеном колу да заузме малу површину.
Иако је већина штампаних плоча израђена од епокси-фибергласа, уместо тога, за задовољавање захтева производа могу се користити и други материјали попут фенолног папира или тефлона. Типичне ПЦБ су круте, али се такође могу израђивати од танких листова пластике отпорне на температуру која се може преклопити тако да стане у мале или необичне просторе.
Дизајн и израда ПЦБ-а
Инжењери сада дизајнирају ПЦБ са рачунарима, који помажу у стварању и провери распореда компонената и усмеравања трагова између њих. Готов дизајн се затим може дигитално пренети компанији која је специјализована за производњу плоча.
Будући да се могу масовно производити великом брзином, штампане плоче коштају много мање од еквивалентне ручно ожичене плоче. За разлику од ручно ожичених плоча, машине могу брзо инсталирати компоненте на ПЦБ и лемити их одједном.
Додатне предности ПЦБ-а
Технологија штампаних плочица, са везама високе густине и танким траговима, омогућава употребу мањих и мањих електронских уређаја за све компактније производе. У крајњем случају, пасивне компоненте попут отпорника једва су веће од зрна песка; интегрисани кругови могу имати стотину веза спакованих у простору величине нокта.
Будући да су ПЦБ-и масовне производње истог дизајна идентични, могу се лако тестирати како би се дијагностиковали и поправили проблеми. ПЦБ имају јасно дефинисане трагове и компоненте који су означени на површини плоче, што је значајно помагало сервисерима.
Пружајући стабилну основу компонентама и елиминишући променљивост узроковану ручним ожичењем, штампане плоче су изузетно повећале поузданост електронских производа.
Делови се не померају када се плоча тресе, што је важно за ПЦБ у возилима попут аутомобила или свемирских летелица. Компоненте се могу лоцирати на начин који смањује појаву електронских сметњи између њих или из спољних извора. Доследно постављање компонената и трагова значи доследне перформансе, кључне за све наше сложене модерне уређаје, од паметних телефона до преносних рачунара.