En oversigt over printplader

Denne artikel giver et overblik over printplader og indeholder artikler om materialer, designkoncepter og testpunkter. Ved hjælp af en kombination af eksempler og casestudier kan læseren forstå det grundlæggende i PCB-design og processen for fremstilling af dem. Artiklen indeholder også vigtige tips til udvikling af printplader af høj kvalitet.

Trykte kredsløbsplader

Et printkort er et fladt kompositkort, der har et eller flere lag kobber. Komponenterne er monteret på disse puder og loddet til dem. Afhængigt af størrelse og kompleksitet kan printplader have et, to eller endda flere lag af kredsløb.

Før et printkort kan samles, skal det være designet og godkendt. Dette trin er afgørende, fordi fejl i et printkortdesign kan medføre, at leveringen af produktet forsinkes. Når designet er færdiggjort, finder PCB-fabrikationen sted. Den vil typisk indeholde kobber, et dielektrisk materiale, en silketryk og en loddemaske.

Materialer

PCB'er er kemiske forbindelser med forskellige egenskaber. Når de først er frigivet i miljøet, nedbrydes de ikke let, men forbliver der i lang tid. De kan endda bevæge sig over store afstande og findes ofte i sne eller havvand. Selv om deres udbredte anvendelse har gjort dem til et problem for mange, er der stadig meget at lære om PCB'er og deres virkninger.

Nogle af de mest almindelige anvendelser af PCB'er omfatter højtydende industrimaskiner. Disse systemer kan håndtere høj spænding og høje strømme. De kan også være meget lette og kan passe ind i trange rum. En anden populær anvendelse er til LED-belysningsløsninger. LED'er kan placeres direkte på et PCB, og materialet kan være bøjeligt.

Designkoncepter

Et PCB-designkoncept er grundlaget for oprettelsen af printkortet til en elektronisk enhed. Det definerer de elektroniske komponenters funktioner, egenskaber, sammenkoblinger og placering. Det bestemmer også de omtrentlige dimensioner, temperaturinterval og miljømæssige forhold. Det endelige koncept er et kredsløbsskema, som indeholder alle de oplysninger, der er nødvendige for, at en elektrisk enhed kan fungere korrekt. Skemaet indeholder komponentnavne, deres værdier, nominelle værdier og producentens varenumre.

PCB-design er en kompleks proces, og der er en række vigtige elementer, der skal tages hensyn til. Layoutet af printkortet er en vigtig faktor. Hvis det ikke er udført korrekt, kan det føre til elektromagnetisk interferens eller komponentkonflikter. Dette kan begrænse printkortets funktion eller få det til at gå helt i stykker. Det kan også resultere i ekstra fremstillingstid og omkostninger.

Prøvepunkter

Testpunkter er ledende overflader på printkortet, der bruges til at kontrollere kredsløbets funktionalitet, før det monteres. De kan være massive kobbercirkler, borede puder, korte stifter eller forskudte ledninger, der er forbundet til en komponent. Typisk er testpunkterne markeret med en spændings- og/eller strømstyrkeværdi, som kan måles med et voltmeter.

Et printkort kan have nogle få testpunkter, som i princippet er trykte elementer på printkortet. I nogle tilfælde er testpunktet et via, der er forbundet til et internt spor. Ved hjælp af en testopspænding kan en PCB-designer få adgang til disse punkter under elektrisk testning. Der kan udføres forskellige typer elektriske test på disse punkter, f.eks. kontinuitetstest, in-circuit-test eller flying probe-test.

Stak-up

Flerlags PCC-stablingskonstruktion er et komplekst emne med en enorm mængde variation. Eksempel stack-ups er ikke beregnet til at opfylde kritiske krav, men de kan give designere et nyttigt og letforståeligt overblik over PCB-opbygningsprocessen og sikre ensartede resultater.

Et PCB's dielektriske egenskaber afhænger af den type dielektrisk materiale, der er anvendt i dets konstruktion. De dyrere PCB'er indeholder generelt avancerede dielektriske materialer. PCB'er kan dog også fremstilles af billige dielektriske materialer.

Formfaktor

PCB-designere spørger måske sig selv: "Hvad er formfaktoren?" Et PCB's formfaktor henviser til dets fysiske egenskaber, herunder størrelsen af boardets chassis, den interne boardkonfiguration, monteringsskemaet og meget mere. Der findes en række forskellige PCB-formfaktorer, så det er vigtigt at vide, hvordan hver enkelt faktor vil påvirke dit design.

F.eks. måler 3,5-tommerskort ikke 3,5 tommer; de er i stedet større end det drev, som de kan rumme. Denne type printkort er perfekt til industrielle pc'er, der har begrænset plads og bruger meget SWAP. Et kort med denne formfaktor kan understøtte op til fire forskellige grænseflader.