Kuidas trükkplaat töötab?

Trükkplaadil või "PCB-l" on võrreldes vanemate elektroonika ehitamise viisidega mitmeid olulisi eeliseid. Varem ühendati kõik elektroonikaseadme sees olevad komponendid suurte juhtmetega ja paigutati kõikjale, kuhu need mahtusid. Nagu näete sellel 1948. aasta televiisori pildil, oli see meetod väga "räpane" ja kasutas palju ruumi. PCB-d kasutavad teistsugust lähenemist. Komponendid on paigaldatud mittejuhtivale plaadile ja ühendatud väikeste radadega, mida nimetatakse "jälgedeks". Sest need on tavaliselt konstrueeritud arvutis, trükkplaadid mahutavad paljusid komponente minimaalses koguses ruumi.

Trükkplaati vaadates on jäljed kergesti märgatavad. Need õhukesed jooned on juhtivad ja ühendavad kõiki ahela komponente. Need asendavad varem kasutatud palju suuremaid juhtmeid. PCB-l on ka palju pisikesi auke. Need puuritakse täpselt sinna, kuhu iga komponent tuleb asetada. Näiteks kui mikrokiip on vooluringi osa ja vajab kaheksat ühendust, tehakse plaadile sama palju auke. Nii saab elektroonikalülituse osi paigaldada täiesti tasapinnaliselt, ilma pikkade juhtmeteta. Jällegi säästab see oluliselt ruumi. PCB-le lisatud viimased osad on komponendid ise. Need on väikesed elektriseadmed, mis tuleb seadme töötamiseks ühendada. Levinud komponentide hulka kuuluvad mikrokiibid, dioodid, takistid ja lülitid. Komponendid täidavad vooluringi "tööd", trükkplaat aga ühendused.

Tänapäeval on valdav enamus elektroonikaskeemidest konstrueeritud arvutis. See võimaldab elektroonikainseneridel luua osade täiusliku paigutuse enne disaini püsivaks muutmist. Sarnaselt tindiga paberile on PCB-d sõna otseses mõttes "prinditud", kui need on valmis. Toores trükkplaadil on kaks kihti, millest alumine on mittejuhtiv ja ülemine metallleht, näiteks vask. Söövituskindel tint trükitakse metallikihile nõutud kujundusega. Seejärel söövitatakse plaat kemikaalidega. See eemaldab metallikihi, välja arvatud kohtades, kus kujundus on trükitud. Tulemus: juhtivad jäljed jäävad vooluringi jaoks vajalikule mustrile. Kui komponendid on plaadiga jootmisega ühendatud, testitakse PCB-d ja tarnitakse. Kogu protsess on sageli täielikult automatiseeritud, tuhandeid või miljoneid sama trükkplaati toodetakse kasutamiseks üle maailma.