5 faktaa PCB-levyistä

PCB-levyt ovat ohuita levyjä, jotka on valmistettu metallilla päällystetystä eristävästä materiaalista. Metalliin kaiverretaan sitten pieniä kuvioita, jotka luovat väyliä sähkön kulkua varten. Levyyn kiinnitetään sitten erilaisia metallikomponentteja juotoksella. Tämä muodostaa piirilevyn. Piirilevyjä on useita erilaisia.

Komponentit

Kun teet piirilevyä, sinun on otettava huomioon sen muodostavat eri komponentit. Jokaisella komponentilla on oma tehtävänsä, mutta yhdessä ne muodostavat täysin toimivan sähköjärjestelmän. Piirilevyn luojana on tärkeää käyttää laitteeseen sopivia komponentteja.

Komponentit voidaan kiinnittää piirilevylle monin eri tavoin. Yksi tapa on läpireikäasennus, jossa komponentti kytketään piirilevyssä olevaan reikään. Sitten komponentin johtimet juotetaan levyn toiselle puolelle. Toinen tapa on pinta-asennus, jossa komponentit sijoitetaan suoraan levylle. Tämä vaihtoehto säästää tilaa levyssä.

Koko

Piirilevyjen koko on kriittinen päätös valmistusprosessissa. Koko määrittää levyn läpimenon. Myös levyn paksuus on ratkaiseva tekijä. Piirilevyjen vakiopaksuus on 1,57 mm. Saatavilla on kuitenkin erilaisia vaihtoehtoja.

Yksi vaihtoehto on panelointi. Tämä prosessi on yleinen pienille levyille. Valmistaja leikkaa levyn suuremmasta laatasta. Levyn vähimmäiskoko on yleensä 2,0″, mutta pienet levyt vaativat todennäköisesti panelointia. Myös kerrosten määrä on tärkeä näkökohta. Standardi on yksi tai kaksi kerrosta, mutta jotkut valmistajat menevät jopa 20 kerrokseen. Piirilevyn paksuus kuvastaa sekä itse levyä että yksittäisten sisäkerrosten paksuutta. On olemassa palkkioita tiukemmista toleransseista, kuten 0,030″.

Toiminto

Piirilevyt ovat tärkeä osa elektroniikkaa. Ne tarjoavat tavan ohjata virtaa sähköpiirissä ja ovat erittäin kestäviä. Ne on suunniteltu kestämään lämpöä, kosteutta ja fyysistä voimaa. Tämän vuoksi ne soveltuvat erinomaisesti käytettäviksi erilaisissa vaarallisissa ympäristöissä. Tämän lisäksi ne ovat erittäin turvallisia. Niiden ainutlaatuisen rakenteen ansiosta on mahdotonta koskettaa vahingossa kahta tai useampaa koskettimen koskettinta samanaikaisesti.

Piirilevyn valmistuksessa käytetyllä materiaalilla on suuri vaikutus sen suorituskykyyn. Levyn paksuus määräytyy useiden tekijöiden, kuten kuparipitoisuuden, perusteella. Paksuutta kuvataan usein kuparilla neliöjalkaa kohti, vaikka se voidaan mitata myös mikrometreinä. Tyypillinen kaksikerroksinen piirilevy koostuu kuparista toisella puolella ja epoksipohjaisesta kerroksesta toisella puolella. Nämä kaksi komponenttia yhdistetään sitten kuparipohjaisella johdotuksella.

Väri

PCB-levyjen väri määräytyy muutamien tekijöiden perusteella. Ensimmäinen on ihmissilmän havainto väristä. Ihmissilmä pystyy helposti erottamaan punaisen, sinisen ja vihreän valkoisesta. Toinen tekijä on tuotantoprosessi. Vaikka piirilevyille on olemassa useita eri värejä, vihreä on helpoin tuottaa. Se on myös ympäristöystävällisempi kuin muut värit. Muita saatavilla olevia värejä ovat punainen, keltainen, sininen ja violetti.

Piirilevyjen väri voi vaikuttaa myös esteettisyyteen ja myytävyyteen. Esimerkiksi läpikuultavat levyt voivat auttaa tuotteita olemaan näkyvämpiä ja houkuttelevampia. Lisäksi väri voi vaikuttaa lämmönjohtokykyyn ja heijastavuuteen. Tämä voi olla erityisen tärkeää tuotteille, joissa käytetään LED-valaistusta.

Historia

Piirilevyt ovat kehittyneet pitkälle varhaisista alkuajoistaan. Ensimmäiset piirilevyt olivat yksipuolisia, ja piirit olivat toisella puolella ja komponentit toisella. Nämä varhaiset piirilevyt olivat erittäin tehokkaita korvaamaan tilaa vieviä johtoja, ja niiden käyttöä suosittiin yhä enemmän sotilas- ja muissa sovelluksissa. Piirilevyjen kehittäminen oli 1950-luvulla suurelta osin valtion virastojen vastuulla, sillä ne tarvitsivat luotettavia viestintä- ja asejärjestelmiä.

1960-luvun lopulla kehitysprosessi muuttui dramaattisesti. Kehittäjät siirtyivät perinteisistä johdotustekniikoista kehittyneempään prosessiin, joka tunnetaan nimellä "Design for Test". Tämän prosessin kehittäminen edellytti, että suunnittelijoiden oli suunniteltava suunnitelmansa ottaen huomioon tulevat korjaukset. Myös valmistus- ja suunnittelutiimit erotettiin toisistaan.