Как работает печатная плата?
Преимущество печатных плат
Печатная плата, или «PCB», имеет несколько основных преимуществ по сравнению со старыми способами построения электроники. В прошлом каждый компонент внутри электронного устройства был соединен большими проводами и размещен в любом месте, где они могли поместиться. Как вы можете видеть на этом изображении телевизора 1948 года, этот метод был очень «грязным» и занимал много места. В печатных платах используется другой подход. Компоненты монтируются на непроводящей плате и соединяются небольшими дорожками, называемыми «дорожками». Поскольку печатные платы обычно разрабатываются на компьютере, печатные платы вмещают множество компонентов на минимальном пространстве.
Части печатной платы
При взгляде на печатную плату следы легко заметны. Эти тонкие линии являются проводящими и соединяют все компоненты цепи. Они заменяют гораздо более крупные провода, использовавшиеся в прошлом. Печатная плата также имеет множество крошечных отверстий. Они просверлены именно там, где каждый компонент должен быть размещен. Например, если микросхема входит в состав схемы и требует восьми соединений, на плате будет сделано столько же отверстий. Таким образом, части электронной схемы могут быть установлены полностью заподлицо, без длинных выводов или проводов. Опять же, это значительно экономит место. Последние части, добавляемые к печатной плате, — это сами компоненты. Это небольшие электрические устройства, которые должны быть подключены для работы устройства. Общие компоненты включают микросхемы, диоды, резисторы и переключатели. Компоненты выполняют «работу» схемы, а печатная плата обеспечивает соединения.
Создание плат
Сегодня подавляющее большинство электронных схем проектируется на компьютере. Это позволяет инженерам-электронщикам создать идеальное расположение деталей, прежде чем сделать конструкцию постоянной. Подобно чернилам на бумаге, печатные платы буквально «печатаются», когда они готовы. Необработанная печатная плата состоит из двух слоев:нижний слой непроводящий, а верхний представляет собой лист металла, например меди. Стойкие к травлению чернила печатаются на металлическом слое в требуемом дизайне. Затем плата травится химическими веществами. Это удаляет металлический слой, за исключением случаев, когда рисунок был напечатан. Результат:токопроводящие дорожки остаются в схеме, необходимой для схемы. После того, как компоненты присоединены к плате с помощью пайки, печатная плата тестируется и отгружается. Весь процесс часто полностью автоматизирован, и для использования по всему миру производятся тысячи или миллионы одинаковых печатных плат.