Proč se používají desky s plošnými spoji?

Desky s plošnými spoji představují kompaktnější a snadno instalovatelnou alternativu k diskrétním polovodičovým součástkám. Chrání také elektronické součástky před poškozením a rušením a jsou relativně levné na hromadnou výrobu. Prozkoumejme, proč se desky plošných spojů používají. Zde jsou tři běžná použití. Ve vojenství se desky plošných spojů používají v komunikaci.

Desky s plošnými spoji jsou kompaktnější a snadno instalovatelnou alternativou k diskrétním polovodičovým součástkám.

Desky s plošnými spoji jsou flexibilní tištěné obvody, které obsahují řadu různých elektronických součástek v jednom balení. Mohou být vyráběny v různých tloušťkách, přičemž běžné jsou tloušťky 0,8, 1,6, 2,4 a 3,2 mm. Každá deska s plošnými spoji se skládá z jedné nebo více vrstev a každá vrstva má specifický účel. "Tělo" desky s plošnými spoji, neboli její netisknoucí část, může mít tloušťku až 0,8 mm. Další dvě vrstvy jsou navzájem spojeny procesem zvaným laminace.

Desky s plošnými spoji lze vyrobit z řady různých materiálů. Mezi materiály pro desky s plošnými spoji patří uhlíková maska, což je vodivá kapalina. Tato pasta se obvykle skládá ze syntetické pryskyřice a uhlíkového toneru. Deska plošných spojů může mít také na jedné hraně vyrobený konektor na okraji karty. DPS s tímto konektorem jsou obvykle pozlacené.

Dříve se desky s plošnými spoji vyráběly zcela ručně. Začínalo se nakreslením schématu na průhlednou mylarovou fólii a vytvářelo se ve velikosti vhodné pro desku. Odtud se vedly stopy mezi jednotlivými součástkami, aby se zajistilo požadované propojení. Nakonec byly vyvinuty předtištěné nereprodukovatelné mylarové mřížky, které tento proces usnadňují. Desky s plošnými spoji mohly být také standardizovány pomocí suchých přenosů.

Desky s plošnými spoji jsou kompaktnější alternativou diskrétních polovodičových součástek a často se používají v mobilních a domácích elektronických zařízeních. Mezi jejich výhody oproti diskrétním součástkám patří snadná instalace a vysoké rozlišení. Deska s plošnými spoji může být také odolnější než diskrétní součástky.

Chrání komponenty před poškozením a rušením

Desky s plošnými spoji slouží k propojení různých elektronických součástek a umožňují jejich vzájemnou komunikaci. Tyto desky také chrání elektronické součástky před poškozením a rušením. Vzhledem k tomu, že přibývá elektronických zařízení, jsou tyto desky nezbytné pro jejich správnou funkci. Kromě toho mohou tyto desky pomoci zmenšit velikost zařízení a ušetřit náklady na součástky.

Desky s plošnými spoji se vyrábějí z různých materiálů. Pro desky plošných spojů se často používá mědí plátovaný laminát. Nejběžnější je FR-4, který na jedné straně obsahuje neleptanou měď a na druhé straně matrici z epoxidové pryskyřice. Dalšími materiály používanými pro desky s plošnými spoji jsou dielektrické kompozity, které obsahují matrici z epoxidové pryskyřice a výztuž. Výztuž mohou tvořit tkaná nebo netkaná skleněná vlákna nebo papír. Některé materiály obsahují také keramiku, například titanát, který může zvýšit dielektrickou konstantu.

Desky s plošnými spoji musí být chráněny před poškozením způsobeným okolním prostředím. Typická ochranná opatření zahrnují ochranu desek plošných spojů před vysokými teplotami a vlhkostí. Na jejich součásti však mohou negativně působit i další faktory, včetně elektromagnetického rušení. Kromě fyzikálního namáhání, jako je vysoká vlhkost nebo extrémní teploty, musí být desky plošných spojů chráněny před mechanickým, elektrickým a chemickým namáháním.

Desky s plošnými spoji se vyrábějí kombinací technik, které zabraňují vzájemnému kontaktu součástek. Nejběžnější je semiaditivní proces. Během tohoto procesu je na nevzorovanou desku nanesena tenká vrstva mědi. Tato vrstva se poté odstraní, čímž se pod ní odhalí holý měděný laminát. Po tomto procesu následuje krok zvaný leptání.

Jsou nejlevnější možností hromadné výroby.

Desky s plošnými spoji mohou mít více vrstev mědi, obvykle v párech. Počet vrstev a provedení propojení určuje složitost desky. Více vrstev poskytuje desce plošných spojů větší flexibilitu a kontrolu nad integritou signálu, ale také vyžaduje více času na výrobu. Počet průchodek na desce plošných spojů také určuje její velikost a složitost. Průchodky pomáhají unikat signálům ze složitých integrovaných obvodů.

Desky s plošnými spoji jsou také známé jako desky s plošnými spoji a leptané desky. Jedná se o materiál vyrobený z měděných plechů a nevodivých materiálů, který slouží jako mechanické a elektrické nosiče elektronických součástek. Tyto desky s plošnými spoji jsou mimořádně spolehlivé a levné, ale vyžadují více práce s rozvržením než obvody s drátovým pláštěm. Jsou však flexibilnější, rychlejší a robustnější než obvody obalené drátem.