Jak działa płytka drukowana?

Płytka drukowana lub „PCB” ma kilka głównych zalet w porównaniu ze starszymi sposobami budowania elektroniki. W przeszłości każdy element wewnątrz urządzenia elektronicznego był połączony dużymi przewodami i umieszczany w dowolnym miejscu. Jak widać na tym zdjęciu telewizora z 1948 roku, ta metoda była bardzo „brudna” i zajmowała dużo miejsca. PCB stosują inne podejście. Elementy są montowane na nieprzewodzącej płytce i połączone małymi ścieżkami, zwanymi „śladami”. Bo zazwyczaj projektuje się je na komputerze, płytki drukowane pasują do wielu elementów w minimalnej ilości przestrzeń.

Patrząc na płytkę drukowaną, ślady są łatwo zauważalne. Te cienkie linie są przewodzące i łączą wszystkie elementy obwodu. Zastępują znacznie większe przewody używane w przeszłości. PCB ma również wiele małych otworów. Są one wiercone dokładnie w miejscu, w którym należy umieścić każdy element. Na przykład, jeśli mikroczip jest częścią obwodu i wymaga ośmiu połączeń, ta sama liczba otworów zostanie wykonana na płytce. W ten sposób części obwodu elektronicznego można zamontować całkowicie równo, bez długich przewodów lub przewodów. Ponownie, oszczędza to znaczną ilość miejsca. Końcowymi częściami dodanymi do PCB są same komponenty. Są to małe urządzenia elektryczne, które muszą być połączone, aby urządzenie mogło działać. Typowe komponenty to mikroczipy, diody, rezystory i przełączniki. Komponenty wykonują „pracę” obwodu, podczas gdy płytka drukowana zapewnia połączenia.

Obecnie zdecydowana większość układów elektronicznych jest projektowana na komputerze. Pozwala to inżynierom elektronikom na stworzenie idealnego rozmieszczenia części przed utrwaleniem projektu. Podobnie jak atrament na papierze, płytki drukowane są dosłownie „drukowane”, gdy są gotowe. Surowa płytka drukowana ma dwie warstwy, z których spód jest nieprzewodzący, a górną jest blacha, taka jak miedź. Atrament odporny na wytrawianie jest drukowany na metalowej warstwie w wymaganym projekcie. Płyta jest następnie trawiona chemikaliami. Spowoduje to usunięcie warstwy metalu, z wyjątkiem miejsc, w których projekt został wydrukowany. Rezultat: ślady przewodzące pozostają we wzorcu wymaganym dla obwodu. Po podłączeniu komponentów do płytki za pomocą lutowania, płytka drukowana jest testowana i wysyłana. Cały proces jest często całkowicie zautomatyzowany, a tysiące lub miliony takich samych płytek drukowanych są produkowane do użytku na całym świecie.