Hogyan működik a nyomtatott áramkör?

A nyomtatott áramköri lapnak vagy "PCB-nek" számos jelentős előnye van az elektronika építésének régebbi módjaihoz képest. A múltban az elektronikus eszközök minden alkatrészét nagy vezetékekkel kötötték össze, és bárhová elhelyezték, ahol elfértek. Amint az egy 1948-as televízióról készült képen látható, ez a módszer nagyon "rendetlen" volt, és sok helyet foglalt el. A PCB-k más megközelítést alkalmaznak. Az alkatrészeket nem vezető táblára szerelik fel, és kis utakkal, úgynevezett "nyomokkal" kapcsolják össze. Mivel általában számítógépen tervezik, a nyomtatott áramköri lapok sok alkatrészt minimális mennyiségben elférnek tér.

Nyomtatott áramköri lapra nézve a nyomok könnyen észrevehetők. Ezek a vékony vonalak vezetőképesek és összekötik az áramkör összes alkatrészét. Lecserélik a régebben használt, jóval nagyobb vezetékeket. A PCB-n is sok apró lyuk van. Ezeket pontosan oda fúrják, ahol az egyes alkatrészeket el kell helyezni. Például, ha egy mikrochip az áramkör része, és nyolc csatlakozást igényel, akkor ugyanannyi lyuk lesz a táblán. Így az elektronikus áramkör egyes részei teljesen síkba szerelhetők, hosszú vezetékek és vezetékek nélkül. Ez ismét jelentős helyet takarít meg. A PCB-hez hozzáadott végső alkatrészek maguk az alkatrészek. Ezek azok a kis elektromos eszközök, amelyeket csatlakoztatni kell ahhoz, hogy az egység működjön. A gyakori alkatrészek közé tartoznak a mikrochipek, diódák, ellenállások és kapcsolók. A komponensek végzik az áramkör "munkáját", míg a nyomtatott áramköri lap biztosítja a csatlakozásokat.

Manapság az elektronikus áramkörök túlnyomó többségét számítógépen tervezik. Ez lehetővé teszi az elektronikai mérnökök számára az alkatrészek tökéletes elrendezését, mielőtt a tervezést véglegessé tennék. Hasonlóan a tintához a papírra, a PCB-ket szó szerint "kinyomtatják", amikor készen állnak. A nyers áramköri lapnak két rétege van, az alsó nem vezetőképes, a teteje pedig fémlemez, például réz. Marásálló tintát nyomtatnak a fémrétegre a kívánt kivitelben. Ezután a táblát vegyszerekkel maratják. Ez eltávolítja a fémréteget, kivéve ott, ahol a mintát nyomtatták. Az eredmény: vezető nyomok maradnak az áramkörhöz szükséges mintában. Miután az alkatrészeket forrasztással csatlakoztatták a kártyához, a PCB-t tesztelik és szállítják. Az egész folyamat gyakran teljesen automatizált, több ezer vagy millió ugyanazt az áramköri lapot gyártanak világszerte használatra.