Conţinut
Circuitele electronice au componente precum rezistențe, condensatoare, tranzistoare și circuite integrate conectate între ele pentru a face produse la fel de simple ca o sonerie sau la fel de complexe ca un computer.
Cele mai vechi circuite au fost asamblate manual, o metodă obositoare care, într-o formă, implica tăierea manuală, tunderea și lipirea a numeroase fire individuale, libere. Fabricarea în acest fel a fost lentă și predispusă la erori. În plus, plasarea firelor a variat de la tehnician la tehnician, provocând dificultăți în verificarea muncii sau corectarea greșelilor.
Invenția plăcii de circuite ed, numită și placă pentru PC sau PCB, a condus la o asamblare electronică mai rapidă și mai ușoară și a permis crearea de circuite cu sute de componente - imposibil de lucrat manual.
PCB tipic este construit cu o placă epoxidică din fibră de sticlă și înlocuiește firele cu „urme” editate fotografic și apoi gravate chimic pe straturi de cupru. Rezultatul este un model de linii conductoare lipite sigur pe placă și care conectează piese electronice la fel ca firele.
Tipuri de PCB
Multe tipuri de PCB-uri au fost dezvoltate în scopuri diferite. O jucărie ieftină ar putea folosi o singură față placa de circuit ed pentru că puținele componente și numărul mic de urme s-ar potrivi pe o parte. Un circuit mai mare ar putea avea nevoie de cu două fețe PCB, care necesită urme de ambele părți pentru a realiza toate conexiunile necesare.
Chiar și circuite mai complexe necesită straturi suplimentare. A patru straturi PCB are două straturi interioare, de obicei pentru conexiuni la sol și de putere la componente, lăsând cele două straturi exterioare pentru cablarea dintre componente. În acest caz, straturile interioare sunt planuri largi de cupru pentru distribuirea puterii de înaltă calitate și ecranare superioară împotriva zgomotului - avantaje distincte ale PCB față de plăcile cu fir manual.
Calculatoarele desktop și laptopul au multe circuite integrate cu mii de conexiuni între ele. Ei au nevoie de multi-strat placa de circuite ed, care poate avea mai mult de 40 de straturi și urme la fel de subțiri ca un păr uman. Acest tip de PCB permite unui circuit mare și complex să ocupe o suprafață mică.
Deși majoritatea plăcilor de circuit ed sunt fabricate din fibra de sticlă epoxidică, în schimb, alte materiale precum hârtia fenolică sau teflonul pot fi utilizate pentru a satisface cerințele produsului. PCB-urile obișnuite sunt rigide, dar pot fi, de asemenea, fabricate din foi subțiri din plastic rezistent la temperatură, care pot fi pliate pentru a se potrivi în spații mici sau neobișnuite.
Proiectarea și fabricarea unui PCB
Inginerii proiectează acum PCB-uri cu computere, care ajută la crearea și verificarea aranjamentului de componente și a traseului urmelor între ele. Designul finalizat poate fi transmis apoi digital către o companie specializată în fabricarea bordului.
Deoarece pot fi produse în masă cu viteză mare, plăcile de circuit ed costă mult mai puțin decât o placă cu fir echivalent manual. Spre deosebire de plăcile cu fir manual, mașinile pot instala rapid componente pe un PCB și le pot vinde toate simultan.
Avantaje suplimentare pentru PCB
Tehnologia placii de circuit ed, cu conexiuni de înaltă densitate și urme subțiri, permite utilizarea dispozitivelor electronice din ce în ce mai mici pentru produse din ce în ce mai compacte. La extremele sale componente, pasive, precum rezistențele sunt abia mai mari decât grăunțele de nisip; circuitele integrate ar putea avea o sută de conexiuni ambalate într-un spațiu de dimensiunea unei unghii.
Deoarece PCB-urile produse în masă cu același design sunt identice, ele pot fi testate cu ușurință pentru a diagnostica și repara problemele. PCB-urile au clar clar urmele și componentele care sunt etichetate pe suprafața plăcii, ambele ajutoare semnificative pentru tehnicienii de service.
Oferind o bază stabilă pentru componente și eliminând variabilitatea cauzată de cablarea manuală, plăcile de circuit ed au crescut considerabil fiabilitatea produselor electronice.
Piesele nu se mișcă atunci când placa se agită, ceea ce este important pentru PCB-urile din vehicule precum mașinile sau navele spațiale. Componentele pot fi localizate într-un mod care să reducă interferența electronică între ele sau din surse exterioare. Amplasarea consecventă a componentelor și urmelor înseamnă o performanță constantă, critică pentru toate dispozitivele noastre moderne complexe, de la smartphone-uri la computere laptop.