Tips til at kende kredsløbskort

Når du ser på et elektrisk kredsløb, vil du bemærke, at det er sammensat af en række forskellige komponenter. Kondensatorer bruges for eksempel til at holde en elektrisk ladning i et kredsløb og frigive den, når det er nødvendigt. Induktorer derimod lagrer energi i et magnetfelt. Endelig er der dioder, som tillader en elektrisk strøm kun at flyde i én retning, hvilket forhindrer skader forårsaget af den forkerte strøm.

Almindelige typer af printkort

Der findes to almindelige typer printkort: PCB'er og breadboards. PCB'er bruges til prototyper og giver dig mulighed for at genbruge komponenter. Men de er ikke så stive eller komplette som perfboards. Begge typer kan tage lang tid at fremstille og koste penge at købe. Breadboards er en god måde at teste dine kredsløb på, før du bruger dem på et komplet PCB.

Det mest almindelige materiale, der bruges til at fremstille printkort, er FR-4. Dette materiale har gode isolerende egenskaber og er i stand til at modstå lysbuer. FR-4 fås i en række forskellige kvaliteter med forskellige elektriske egenskaber. Typisk er FR-4 klassificeret til 130 grader C. En anden type kredsløbskort er kendt som et aluminiumskernekort, som ofte er lamineret til FR-4. Denne type printkort bruges til elektroniske kredsløb, der kræver en høj grad af køling.

Fælles komponenter

De mest almindelige komponenter på et printkort er modstande, kondensatorer og transistorer. Disse enheder lagrer og overfører elektrisk ladning, mens de også afgiver den som varme. De er lavet af forskellige materialer og er farvekodede i henhold til deres modstandsværdi. Transistorer, derimod, overfører elektrisk energi og bruges som forstærkere i kredsløbskort. Der findes flere forskellige typer, herunder bipolare og radiale typer.

De vigtigste materialer, der bruges til at fremstille printkort, er kobber og FR-4. Kobberbelagt laminat er en type printkort med uætset kobber på. FR-4-materialet er den mest almindelige type, der bruges i dag. Kobberbeklædte laminater er en nyere udvikling. Ikke-homogeniteter bliver stadig vigtigere i fremstillingen af printkort. Disse forskelle kan resultere i variationer i printkortets dielektriske konstant.

Almindelige anvendelser

Kredsløbskort spiller en central rolle i produktionen af mange elektroniske enheder, herunder computerskærme, optageenheder og fjernsyn. De findes også i underholdningssystemer som videospil og dvd-afspillere. Ligeledes bruges de i husholdningsapparater som kaffemaskiner, mikrobølgeovne og vækkeure. Ud over disse almindelige anvendelser bruges PCB også i industrielle miljøer, herunder i maskiner, der kræver høj effekt og udsættes for hårdhændet håndtering og skrappe kemikalier.

PCB'er har mange fordele i forhold til traditionelle kablede kredsløb. De er lette, kan nemt repareres og er en omkostningseffektiv måde at skabe og vedligeholde komplekse systemer på. Deres alsidighed har ført til betydelige fremskridt inden for elektronik på områder, der spænder fra computere til medicinsk udstyr. I dag er selv biler afhængige af PCB'er for at kunne fungere problemfrit.

Almindelige materialer

Der findes mange forskellige materialer til printkort. For eksempel er FR4 et almindeligt laminat. Dette materiale har en glasovergangstemperatur (GTT) på ca. 135 grader Celsius og en CTE på ca. 3,8 til 4,6. Andre laminater bruger polyimid, et højtemperaturmateriale med en høj elektrisk styrke. Nogle andre materialer er specielt udviklet til højfrekvens- og mikrobølgeanvendelser.

Kobber er det mest almindelige ledende materiale, der bruges på printkort. Dette materiale bruges i basislaget og påføres kredsløbene for at give den nødvendige stivhed. Alternativt bruges epoxy til at fremstille substratlaget. De har dog ikke samme holdbarhed som glasfiber.

Fælles processer

Ved samling af printkort omfatter de almindelige processer lodning, ætsning og overfladebehandling. Overfladebehandling beskytter printkortet mod korrosion og hjælper med loddeprocessen. Et eksempel på overfladebehandling er udjævning med varmluft, som indebærer, at printpladen overtrækkes med flux og dyppes i smeltet loddetin. Derefter bruges en højtryksblæsning af varm luft til at fjerne overskydende loddemetal fra pladens huller og udjævne loddeoverfladen.

Det første trin i kobberbelægningen er at placere panelet i et kobberbelægningsbad, som indeholder kobbersulfat og svovlsyre. Derefter afsættes et tyndt lag kobber på panelet. Dette lag beskyttes derefter med et tinbelagt bad. Når kobberlaget er hærdet, fjernes det fortinnede printkort fra tinbadet, som fungerer som en ætsbarriere.

Almindelige produktionsproblemer

Utilstrækkelig kobberbelægning kan føre til defekte printkort. Kobberbelægningen er afgørende for, at den elektriske strøm kan passere gennem printkortet. Utilstrækkelig kobberbelægning kan let opdages ved hjælp af PCB-designsoftware eller af en PCB-fabrikant. Det er også vigtigt at rense hullerne grundigt efter boring for at undgå luftbobler.

PCB-design er det første forsvar mod almindelige produktionsproblemer. Et godt PCB-design kan være med til at forhindre elektrostatiske udladninger og loddefejl. Produktionsingeniører og designere bør kommunikere med hinanden for at forudse problemer og skabe en plan, der løser disse problemer. Simple fejl kan blive til dyre fiaskoer, så det er afgørende at få det bedst mulige design. Hvis man bruger en erfaren designer, kan man desuden undgå fejl, som måske ikke bliver opdaget.