Jak funguje deska s plošnými spoji?

Deska s plošnými spoji neboli „PCB“ má několik hlavních výhod ve srovnání se staršími způsoby budování elektroniky. V minulosti byla každá součástka uvnitř elektronického zařízení spojena velkými dráty a umístěna kamkoli se vešla. Jak můžete vidět na tomto obrázku televize z roku 1948, tato metoda byla velmi „špinavá“ a využívala velké množství prostoru. PCB používají jiný přístup. Komponenty jsou namontovány na nevodivé desce a spojeny malými cestami, nazývanými "stopy". Protože jsou většinou navrženy na počítači, na desky plošných spojů se vejde mnoho součástek v minimálním množství prostor.

Při pohledu na desku s plošnými spoji jsou stopy snadno patrné. Tyto tenké čáry jsou vodivé a spojují všechny součásti v obvodu. Nahrazují mnohem větší dráty používané v minulosti. PCB má také mnoho malých otvorů. Ty jsou vyvrtány přesně tam, kde je potřeba každý komponent umístit. Pokud je například součástí obvodu mikročip a vyžaduje osm spojení, bude na desce vytvořen stejný počet otvorů. Tímto způsobem mohou být části elektronického obvodu namontovány zcela zarovnané, bez dlouhých vodičů nebo drátů. Opět se tím ušetří značné místo. Posledními součástmi přidávanými do PCB jsou samotné součástky. Jedná se o malá elektrická zařízení, která musí být propojena, aby jednotka fungovala. Mezi běžné součásti patří mikročipy, diody, odpory a spínače. Součástky vykonávají „práci“ obvodu, zatímco spoje zajišťuje deska plošných spojů.

Dnes je naprostá většina elektronických obvodů navržena na počítači. To umožňuje elektronickým inženýrům vytvořit dokonalé uspořádání dílů před tím, než se design stane trvalým. Podobně jako inkoust na papíře jsou desky plošných spojů doslova „vytištěny“, když jsou připraveny. Surová obvodová deska má dvě vrstvy, spodní je nevodivá a horní je plech, jako je měď. Inkoust odolný proti leptání je natištěn na kovovou vrstvu v požadovaném designu. Poté se deska leptá chemikáliemi. Tím se odstraní kovová vrstva, kromě míst, kde byl design vytištěn. Výsledek: vodivé stopy zůstávají ve vzoru potřebném pro obvod. Jakmile jsou součástky připojeny k desce pájením, je deska plošných spojů otestována a odeslána. Celý proces je často zcela automatizovaný, přičemž se vyrábějí tisíce nebo miliony stejných desek plošných spojů pro použití po celém světě.