Indhold
Elektroniske kredsløb har komponenter som modstande, kondensatorer, transistorer og integrerede kredsløb forbundet til hinanden for at gøre produkter så enkle som en dørklokke eller så komplekse som en computer.
De tidligste kredsløb blev samlet for hånd, en kedelig metode, der i en form involverede manuelt skæring, beskæring og lodning af mange løse, individuelle ledninger. Produktionen på denne måde var langsom og tilbøjelig til fejl. Derudover varierede placeringen af ledninger fra tekniker til tekniker, hvilket medførte vanskeligheder med at kontrollere arbejde eller korrigere fejl.
Opfindelsen af ed-kredsløbskortet, også kaldet et PC-kort eller en PCB, førte til hurtigere, lettere elektronisk samling og muliggjorde oprettelse af kredsløb med hundreder af komponenter - umuligt ved manuelt arbejde.
Den typiske PCB er konstrueret med en epoxy-glasfiberplade og erstatter ledninger med “spor” fotografisk udskåret og derefter kemisk ætset på lag af kobber. Resultatet er et mønster af ledende linier, der er sikkert bundet til brættet og forbinder elektroniske dele, ligesom ledninger gør.
Typer af PCB
Mange typer PCB'er er udviklet til forskellige formål. Et billigt legetøj bruger muligvis en enkeltsidet ed kredsløbskort, fordi de få komponenter og det lille antal spor ville passe på den ene side. Et større kredsløb har muligvis brug for en dobbeltsidet PCB, som kræver spor på begge sider for at oprette alle de nødvendige forbindelser.
Endnu mere komplekse kredsløb kræver yderligere lag. EN firelags PCB har to indre lag, normalt til jord- og strømforbindelser til komponenter, hvilket efterlader de to ydre lag til ledninger mellem komponenter. I dette tilfælde er de indre lag brede kobberplaner til kraftdistribution af høj kvalitet og overlegen afskærmning mod støj - tydelige PCB-fordele i forhold til håndforbundne plader.
Desktop- og bærbare computere har mange integrerede kredsløb med tusinder af forbindelser mellem dem. De har brug for en flerlags ed kredsløb, der kan have mere end 40 lag og spor, så tynde som et menneskehår. Denne type PCB tillader et stort, komplekst kredsløb at besætte et lille område.
Selvom de fleste ed-kredsløbsplader er lavet af epoxyfiberglas, kan andre materialer som fenolisk papir eller Teflon i stedet anvendes til at imødekomme produktets krav. Typiske PCB'er er stive, men de kan også være fremstillet af tynde lag af temperaturbestandig plast, der kan foldes til at passe i små eller usædvanlige rum.
Designe og fabrikere en PCB
Ingeniører designer nu PCB'er med computere, som hjælper med at skabe og kontrollere arrangementet af komponenter og dirigering af spor mellem dem. Det færdige design kan derefter overføres digitalt til et firma, der er specialiseret i kartonfremstilling.
Da de kan masseproduceres i høj hastighed, koster ed-kredsløbskort langt mindre end et ækvivalent håndforbundet kort. I modsætning til med håndledede plader, kan maskiner hurtigt installere komponenter på en printplade og lodde dem alle på én gang.
Yderligere PCB-fordele
ed kredsløbskortteknologi med tilslutninger med høj densitet og tynde spor muliggør anvendelse af mindre og mindre elektroniske enheder til stadig mere kompakte produkter. På det ekstreme er passive komponenter som modstande næppe større end sandkorn; integrerede kredsløb kan have hundrede forbindelser pakket i et rum på størrelse med en negle.
Da masseproducerede PCB'er af samme design er identiske, kan de let testes for at diagnosticere og reparere problemer. PCB'er har klart definerede spor og komponenter, der er mærket på overfladen af tavlen, begge betydelige hjælpemidler til serviceteknikere.
Ved at tilvejebringe en stabil base for komponenter og fjerne variationen forårsaget af manuelle ledninger har ed-kredsløb enormt øget pålideligheden af elektroniske produkter.
Dele bevæger sig ikke, når brættet ryster, hvilket er vigtigt for PCB i køretøjer som biler eller rumfartøjer. Komponenter kan placeres på en måde, der reducerer afhentningen af elektronisk interferens mellem dem eller fra eksterne kilder. Konsekvent placering af komponenter og spor betyder ensartet ydelse, der er kritisk for alle vores komplekse moderne enheder fra smartphones til bærbare computere.