Mihin piirilevyä käytetään?

Piirilevyjä käytetään sähkövirran ohjaamiseen elektroniikassa. Ne sisältävät komponentteja, kuten pariston, vastuksen ja kondensaattorin. Kukin niistä palvelee tiettyä tarkoitusta, sillä ne mahdollistavat sähkön virtaamisen korkeammasta jännitteestä matalampaan. Näin varmistetaan, että laitteet saavat oikean määrän virtaa. Voit oppia lisää piirilevyistä tässä artikkelissa.

Yksikerroksinen PCB

Yksikerroksinen piirilevy on standardoitu rakenne, jota käytetään tukemaan eri osien asianmukaista kokoonpanoa. Tämä mahdollistaa automatisoidun tuotannon suurissa volyymeissä. Yksipuolisilla piirilevyillä voidaan luoda monimutkaisia piirejä ja jopa kokonaisia koneita. Näitä levyjä valmistetaan vakiomäärissä ja ne sisältävät vakio-osia, joten niitä on helppo tarkastaa ja korjata. Lisäksi yksikerroksiset piirilevyt ovat suhteellisen edullisia.

Yksikerroksinen piirilevy koostuu yhdestä johtavasta kerroksesta, joka on yleensä kuparia. Kupari johtaa virran eri komponentteihin ennalta suunniteltua reittiä pitkin. Eri komponentit liitetään pohjakerrokseen tyynyjen ja läpivientien avulla. Tämän jälkeen levy kiinnitetään paikalleen kiinnitysreiän avulla.

Painettu piirilevy

Painettuja piirilevyjä käytetään monissa eri sovelluksissa. Piirilevyä voidaan käyttää esimerkiksi viestintäjärjestelmässä, itseohjautuvassa autossa tai lääketieteellisissä laitteissa. Näiden piirilevyjen on oltava kestäviä ja tehokkaita, ja ne voivat altistua koville kemikaaleille ja korkeille lämpötiloille. Jotkin näistä piirilevyistä valmistetaan erittäin paksuista metalleista kestävyyden varmistamiseksi.

Peruspiirilevy koostuu useista kuparikerroksista, jotka on yleensä sijoitettu pareittain. Sen monimutkaisuus riippuu siitä, kuinka monta kerrosta käytetään, ja liitäntäsuunnittelusta. Enemmän kerroksia tarkoittaa enemmän reititysmahdollisuuksia ja parempaa signaalin eheyden hallintaa, mutta enemmän kerroksia tarkoittaa myös enemmän työtä valmistajille. Läpivientien valinta on toinen tärkeä tekijä. Niiden avulla levyn kokoa voidaan hienosäätää paremmin ja signaalit voidaan siirtää monimutkaisista IC-piireistä.

Induktori

Induktori on resonanssikomponentti, joka muuttaa sähköisen signaalin taajuutta. Tyypillisesti induktorin arvo vaihtelee kahdesta mikrohertsistä (mH) kymmeneen mikrohertsiin (H). Tämäntyyppisellä piirillä on useita etuja resistiivisiin komponentteihin verrattuna, ja siksi se on yleinen valinta korkeataajuisten signaalien suodattamiseen. Se voi vähentää tasavirtaresistanssia ja loiskapasitanssia sekä järjestelmän korkeataajuista läpivirtausta. Induktoreilla on kuitenkin omat rajoituksensa, ja ne vaativat erityistä harkintaa, kun niitä käytetään laajakaistamittauksiin alle millivoltin tasoilla.

PCB-piirilevyillä olevat induktorit ovat suosittu valinta RF-sovelluksissa. Ne ovat edullisia ja niitä voidaan valmistaa suuria määriä. Ne soveltuvat myös implantoitaviin järjestelmiin, koska ne voivat mukautua kehon kaarevuuteen.

Kondensaattori

Kondensaattoreita käytetään elektroniikassa monenlaisissa sovelluksissa. Niiden käyttö on erityisen hyödyllistä digitaalisissa ja elektronisissa laitteissa. Nimensä mukaisesti kondensaattorit on valmistettu ohuista, johtavista materiaaleista, jotka on upotettu kahden kuparikerroksen väliin. Näin minimoidaan kondensaattoreiden tuottama loisinduktanssi ja sähkömagneettiset häiriöt (EMI). Tämän vuoksi tämäntyyppisestä materiaalista valmistetut kondensaattorit ovat erityisen käyttökelpoisia kämmenlaitteissa, tietotekniikassa ja televiestintälaitteissa.

Jos haluat vaihtaa kondensaattorin, varmista ensin, että laite on irrotettu pistorasiasta ja sammutettu. Avaa seuraavaksi kotelo, jotta useat kielekkeet ja ruuvit tulevat esiin. Jos huomaat, että kondensaattori on vaurioitunut tai puhjennut, voit irrottaa sen ja korvata sen uudella.

Silkkipaino

Piirilevyjen silkkipainatus on yleinen painomenetelmä, joka vaatii erikoismusteita. Tähän tarkoitukseen käytettävät musteet ovat tyypillisesti epoksipohjaisia ja johtamattomia. Valkoinen muste on yleisin väri, mutta myös mustaa ja keltaista mustetta voidaan käyttää. Yritykset voivat myös valita haluamansa kirjasintyypin. Useimmat piirilevyohjelmistot sisältävät vakiokirjasimet, mutta myös mukautettuja voidaan suunnitella.

Fontin kokoa valittaessa suunnittelijan on ensin otettava huomioon piirilevyn mitat. Tämä määrittää silkkipainotettavan tekstin koon. Tyypillisesti fonttikoon tulisi olla 35-50 millimetriä. Viivojen leveyden tulisi olla vähintään viisi millimetriä. Lisäksi silkkipainossa olevat viivat olisi suunnattava vasemmalta oikealle ja ylhäältä alas luettavuuden varmistamiseksi.

Miten rakentaa piirilevy For Dummiesille

Piirilevyn rakentaminen on helpompaa kuin luuletkaan. Piirilevyn luomiseen on monia eri tapoja. Ensimmäinen vaihe on piirikaavion laatiminen. Tämä on samanlainen kuin yhdistämispeli, jossa sinun on piirrettävä eri komponentteja yhdistävät viivat. Kun olet piirtänyt kaavion, ohjelma näyttää, miten komponentit liitetään toisiinsa.

Painettu piirilevy

Painettu piirilevy (PCB) on elektronisten laitteiden perusosa. Se koostuu johtavista tyynyistä ja upotetuista metallipinnoista. Elektroniset komponentit juotetaan näihin tyynyihin. Piirilevyissä voi olla yksi, kaksi tai useampi kerros piiriä. Piirilevyn tarkoituksena on tarjota sähköinen liitettävyys ja vakaus kaikkien komponenttien välille.

Kun työskentelet piirilevyn parissa, on tärkeää ymmärtää, miten komponentit on liitetty toisiinsa. Komponenttien pitäminen oikeilla paikoillaan johtaa parempaan suorituskykyyn ja signaalin laatuun. Oikea sijoittelu alkaa pääkomponenttien, kuten suorittimen, muistin, analogisten piirien ja liittimien, sijoittelusta. Seuraavaksi on määritettävä mahdollisten lisäosien, kuten irrotuskondensaattoreiden ja kiinnitysreikien, sijainti. Sinun on myös otettava huomioon mahdolliset fyysiset esteet, kuten kaapelit, liittimet ja kiinnityslaitteistot, sillä ne voivat haitata tiettyjen osien sijoittelua.

PCB:n suunnittelu

PCB:tä suunniteltaessa on otettava huomioon useita tekijöitä. Ensinnäkin sinun on varmistettava, että piirilevy täyttää kaikki komponenttien sijainnit ja vaatimukset. Sitten sinun on otettava huomioon komponenttien fyysiset mitat sekä piirilevyn paino ja jäljen pituus. On myös tärkeää miettiä, miten komponentit sijoitetaan levylle.

Piirilevyssä on useita kerroksia, ja näitä kerroksia kutsutaan tyynyiksi. Nämä jäljet on kaiverrettu levylle, ja ne vastaavat piirin johtavia johtimia. Piirilevysuunnittelijan tehtävänä on reitittää nämä jäljet kaavion mukaisesti. Ne voivat olla pitkiä tai lyhyitä riippuen komponenteista, joita ne yhdistävät. Ne voivat myös olla oikea- tai vasenkätisiä. Piirilevyn pienen pohjapinta-alan vuoksi suunnittelijoiden on tiedettävä paras tapa reitittää jäljet.

Pienempien komponenttien valitseminen

Piirilevyä rakennettaessa on tärkeää valita oikea komponenttipaketti piirilevyn suunnitteluun. Piirilevymestari suosii suurempia pakkauksia, mutta joissakin tapauksissa pienemmät pakkaukset ovat tarpeen. Liian pienen pakkauksen valitseminen voi vaikuttaa kokoonpanon tuottoon ja vaikeuttaa piirilevyn uudelleenkäsittelyä. Voi olla kustannustehokkaampaa muokata levyä uudelleen kuin vaihtaa komponentit.

Juottaminen

Jos olet kiinnostunut elektroniikasta ja elektroniikkaprojekteista, olet luultavasti kuullut juottamisesta. Tässä tekniikassa elektroniikkakomponentteihin levitetään juotokseksi kutsuttua metalliseosta vahvan sähköisen sidoksen muodostamiseksi. Kun juotosprosessi on valmis, voit käyttää juotoksenpoistotyökalua kappaleiden irrottamiseen. Hyvä uutinen on, että alkuun pääsemiseksi ei tarvita kalliita juottotyökaluja. Useimpiin projekteihin tarvitaan vain perusjuotosmateriaaleja.

Kun juotat piirilevyjä, käytä puristinta tai jalustaa. Valmistele komponentit ennen juottamisen aloittamista. Varmista, että tarkistat kunkin komponentin värikoodin, jotta et tee virhettä. Kun juotat vastuksia tai muita komponentteja, sinun on myös taivutettava johtimia, jotta ne mahtuvat piirilevylle. Muista, ettet ylitä komponentin jännitysvaatimuksia.

Etsaus

Piirilevyä syövytettäessä on käytettävä oikeaa kemiallista liuosta. Suolahappoa tai vetyperoksidia voi ostaa mistä tahansa rautakaupasta. Yleensä litra kumpaakin kemikaalia riittää syövyttämään runsaasti piirilevyjä. On kuitenkin tärkeää varmistaa, että valmistat kemikaaliliuoksen juuri ennen prosessin aloittamista. Lisäksi sinun on käytettävä muovialustaa, joka on riittävän suuri PCB:lle.

Fotolitografiaprosessin jälkeen levyn pinta on puhdistettava. Viimeisessä vaiheessa sinun on poistettava tinapinnoite. Se on väliaikainen ratkaisu, joka suojaa haluttua kuparikerrosta.

Substraatti

Piirilevyn rakentamisessa on otettava huomioon monia tekijöitä. Yksi tärkeimmistä huomioon otettavista asioista on materiaali, josta piirilevy valmistetaan. Materiaaleja on monenlaisia, muun muassa johtavia ja ei-johtavia. Valitsemasi alustatyypin tulisi riippua siitä, minkä tyyppistä projektia olet työstämässä.

Substraatti on materiaali, jota käytetään painettujen piirilevyjen valmistukseen. Yksipuolinen piirilevy koostuu yhdestä substraatista ja yhdestä perusmateriaalikerroksesta. Alustan päällinen on päällystetty ohuella kuparikerroksella tai muulla johtavalla materiaalilla. Sitten kuparikerroksen päälle asetetaan suojaava juotosmaski. Levyn päällä on myös viimeinen silkkipainopinnoite, jolla merkitään eri elementit.

Piirilevyn etsiminen

Piirilevyn ja sen komponenttien määrittämiseen on useita tapoja. Ensimmäinen vaihe on tietää komponenttien nimet, jotka ovat osanumeroita. Seuraavaksi määritetään, minkä tyyppisestä komponentista on kyse. Nämä komponentit voivat olla vastuksia, kondensaattoreita, induktoreja tai potentiometrejä. Vastukset merkitään ohmimittausmerkillä. Ohmimerkki näyttää kreikkalaiselta kirjaimelta Omega. Yksi esimerkki on 100MO, joka tarkoittaa sata megaohmia. Muita piirilevyllä mahdollisesti olevia komponentteja ovat oskillaattorit ja diodit, jotka merkitään D-kirjaimella. Releet taas merkitään yleensä K-kirjaimella.

Osanumerot

Osanumeroita käytetään piirilevyjen osien tunnistamiseen. Ne helpottavat korjaamista tai vaihtamista ja auttavat varmistamaan elektronisten laitteiden eheyden. Piirilevyjä valmistetaan kuukausien tai vuosien ajan, ja niiden mallit muuttuvat usein. Joissakin piirilevyissä on myös yksittäisiä sarjanumeroita, jotka auttavat teknikkoja tunnistamaan oikean osan ongelman tai korjauksen yhteydessä.

Kuparikerros

Piirilevyä suunniteltaessa on tärkeää ottaa huomioon kuparikerroksen paksuus. Kuparin paksuus voi vaihdella siirrettävän virran määrästä ja piirin tyypistä riippuen. Esimerkiksi piirilevyt, joissa virran määrä on suuri, vaativat enemmän kuparia kuin matalajännitteiset piirilevyt. Yleensä kuparikerroksen paksuus ilmoitetaan unssina neliöjalkaa kohti. Joissakin piirilevyissä käytetään kuitenkin kaksi tai kolme unssia neliöjalkaa kohti suuritehoisten piirien osalta. Normaali unssia neliöjalkaa kohti laskettu kuparilevy on 34 mikrometrin paksuinen.

Substraatti

Piirilevyjä valmistetaan yleisesti erityyppisistä substraateista. Piirilevyn suorituskyky riippuu siitä, millaisesta materiaalista se on valmistettu. Substraatit valitaan yleensä niiden sähköisten ominaisuuksien, ympäristöominaisuuksien ja muotokertoimen perusteella.

Virtakiskot

Kun rakennat virtapiirejä, sinun on usein kytkettävä virta eri paikkoihin. Tämä on helppoa virtakiskojen avulla. Jokaisessa virtakiskossa on merkintä + tai -, ja siinä voi olla punainen, sininen tai musta raita.

Transistorit

Jos haluat varmistaa, että transistori on yhteensopiva tietyn piirin kanssa, sinun on osattava etsiä sen osanumero piirilevystä. Useimmilla transistoreilla on osanumero, joka alkaa yleensä kirjaimella "2N". Tämä osanumero ilmoittaa yleensä transistorin tyypin, eikä se välttämättä ole vakiomuotoinen.

LEDit

LED-piirilevyt ovat yksi suosituimmista piirilevytyypeistä. Niitä käytetään nykyään lähes kaikentyyppisissä piireissä. Piirilevyn etsimistä varten sinun on ensin ladattava Kicad-ohjelmisto. Kun olet ladannut sen, sinun on purettava Kicad-suunnittelutiedostot. Nämä tiedostot sisältävät Pro-, CMP-, Kicad PCB-asettelun ja kaavion.

Vastukset

Piirilevyllä olevilla vastuksilla on ratkaiseva rooli piirissä. Jos vastukset vaurioituvat, se voi johtaa vikaan. Kun valitset vastusta, sinun on otettava huomioon sen suurin virrankantokyky. Jos vastusten kapasiteetti on liian pieni, ne eivät suojaa sähkökomponentteja suurilta virranvaihteluilta. Suuritehoisia vastuksia on saatavana suurten virtojen sovelluksiin.

Induktorit

Induktoreiden valinnassa on muutamia keskeisiä ominaisuuksia, jotka on hyvä tietää. Ensinnäkin sinun on tiedettävä induktorin itseresonanssitaajuus. Sen on oltava vähintään 1,5 kertaa käyttötaajuus. Lisäksi sinun on tiedettävä tasavirtavastus ja impedanssi. Nämä ominaisuudet ovat ratkaisevia, kun valitaan induktoreita, jotka suodattavat sähkömagneettisia häiriöitä.

Miten piirilevyt valmistetaan?

Yksi painetun piirilevyn tärkeimmistä komponenteista ovat liitäntäreiät. Nämä reiät porataan tarkasti, jotta piirit voivat liittyä toisiinsa. Automaattiset porakoneet käyttävät numeerisesti ohjattuja poraviiloja, joita kutsutaan myös excellon-viiloiksi, määrittämään, mihin reikiin porataan ja kuinka suuria reikiä tehdään. Piirilevyn rakenteesta riippuen poraus voidaan tehdä kerros kerrallaan tai kerroksittain ennen laminointia.

Monikerroksiset PCB:t

Monikerroksinen piirilevy on piirilevy, jossa on enemmän kuin kolme kerrosta. Näitä levyjä käytetään monenlaisissa laitteissa kodinkoneista lääkinnällisiin laitteisiin. Tyypillisesti piirilevy tarvitsee vähintään neljä kerrosta toimiakseen kunnolla. Tämä tekniikka on yleistymässä kodinkoneissa ja yleistymässä lääketieteellisissä laitteissa, kuten röntgenlaitteissa ja tietokonetomografialaitteissa.

Monikerroksisen piirilevyn valmistusprosessissa käytetään kudottua lasikangasta ja epoksihartsia. Epoksihartsit kovetetaan, jolloin ne muodostavat levyn ytimen. Sen jälkeen ydin ja kuparilevy liimataan yhteen lämmön ja paineen avulla. Näin saadaan monikerroksinen piirilevy, jolla on yhtenäiset ominaisuudet.

Toinen valmistusprosessi on panelointi, jossa yhdistetään useita pieniä piirilevyjä yhdeksi paneeliksi. Tässä tekniikassa yhdistetään useita eri malleja yhdelle suurelle levylle. Kukin paneeli koostuu ulommasta työkalukaistaleesta, jossa on työkalureikiä, paneelin kiinnityspisteet ja testikuponki. Joihinkin paneeleihin kuuluu myös kuparivalu, joka auttaa estämään taivutuksen paneelointiprosessin aikana. Panelointi on yleistä, kun komponentit asennetaan lähelle levyn reunaa.

Luokan 2 ja 3 PCB:t

Vaikka useimmat luokan 2 ja luokan 3 piirilevyjen valmistajat noudattavat samoja standardeja, näiden kahden luokan välillä on muutamia keskeisiä eroja. Luokan 2 piirilevyjä valmistetaan tyypillisesti tuotteisiin, jotka eivät altistu äärimmäisille ympäristöolosuhteille, jotka eivät ole loppukäyttäjän kannalta kriittisiä ja joita ei testata tiukasti. Luokan 3 piirilevyt taas on suunniteltu täyttämään korkeimmat vaatimukset, ja niiden on tarjottava jatkuva suorituskyky ja mahdollisimman vähän seisokkiaikaa. Suurin ero näiden kahden luokan välillä on piirilevyn suunnittelua ja valmistusprosessia koskevissa vaatimuksissa.

Luokkien 2 ja 3 piirilevyt valmistetaan IPC-6011-standardien mukaisesti. Näissä standardeissa kuvataan luokan 1, 2 ja 3 piirilevyjä koskevat vaatimukset. On olemassa myös uudempia IPC-standardeja, joita kutsutaan luokaksi 3/A. Nämä on suunniteltu sotilaslentokoneita ja avaruussovelluksia varten. Luokan 1 ja 2 piirilevyjen on täytettävä IPC:n Rigid-, Flex- ja MCM-L-standardit.

Yksipuoliset PCB:t

Yksipuoliset painetut piirilevyt (PCB) ovat yleisiä ja suhteellisen helposti suunniteltavia piirilevyjä. Tämän vuoksi useimmat valmistajat ja suunnittelijat voivat suunnitella ja rakentaa näitä levyjä. Yksipuoliset piirilevyt ovat myös helpompia valmistaa kuin monikerroksiset piirilevyt. Tämän seurauksena lähes mikä tahansa piirilevyjä valmistava yritys voi valmistaa niitä. Yksipuolisia piirilevyjä tilataan useimmiten suuria määriä.

Yksipuoliset piirilevyt on yleensä valmistettu FR4-materiaalista, joka on epoksilla sekoitettu lasikuitumainen aine. Materiaali on muodostettu useiksi kerroksiksi, ja jokainen kerros sisältää yhden kerroksen johtavaa materiaalia. Johtimet juotetaan sitten komponenttien puolella oleviin kuparikappaleisiin. Yksipuolisia piirilevyjä käytettiin alun perin prototyyppipiirilevyjen valmistukseen, mutta kun pinta-asennettavien komponenttien kysyntä kasvoi, ne korvattiin monikerroksisilla piirilevyillä.

Yksipuoliset piirilevyt ovat yksinkertaisin ja halvin painettujen piirilevyjen muoto. Niissä on yksi kerros johtavaa kuparia alustan yläpuolella. Lisäksi yksipuolisissa piirilevyissä ei ole läpivientireikiä. Näin ollen ne soveltuvat parhaiten matalan tiheyden malleihin. Ne ovat helppoja valmistaa, ja ne ovat usein saatavilla lyhyellä toimitusajalla.

Flex PCB:t

Joustopiirilevyjen valmistuksessa on useita vaiheita. Ensimmäisessä vaiheessa suunnitellaan levyn ulkoasu. Tämä voidaan tehdä CAD-työkaluilla, kuten Proteus, Eagle tai OrCAD. Kun asettelu on suunniteltu, kokoonpanoprosessi voi alkaa.

Seuraava vaihe on johtimien reititys. Johtimien leveys on asetettava laitteelle sopivaksi. Johtimien määrä voi kuitenkin vaihdella suunnittelusta riippuen. Standardijohtimien leveys on tarpeen piirille, joka vaatii tietyn prosenttiosuuden piirivirrasta. Suunnittelusta riippuen myös reikien halkaisijat voivat vaihdella.

Kun malli on syövytetty, joustopiiri leikataan käyttämällä prosessia nimeltä "blanking". Tässä prosessissa käytetään hydraulisia reikiä ja muotteja, mutta sen työkalukustannukset voivat olla korkeat. Toinen vaihtoehto on käyttää leikkuuveitsen käyttöä. Leikkausveitsi on pitkä partaterä, joka taivutetaan joustopiirin ääriviivan muotoon. Se työnnetään sitten taustalevyssä, yleensä MDF- tai vanerilevyssä, olevaan aukkoon.

PCB-levytyypit

PCB-levyjä on monenlaisia. On olemassa jäykkiä, tavanomaisia, monikerroksisia ja yksipuolisia lajikkeita. Jokaisella on oma käyttötarkoituksensa ja sovelluksensa. Lue lisää PCB-levyistä. Näitä levyjä käytetään muun muassa irtotavaran valmistuksessa, radioissa, tulostimissa ja kiintolevyissä.

Jäykät PCB:t

Jäykät piirilevyt koostuvat useista kerroksista, joista ensimmäinen kerros on substraatti. Tyypillisesti tämä kerros on valmistettu FR4-lasikuidusta, joka on jäykempi kuin fenoli ja epoksi. Se sisältää myös kuparifoliota, joka auttaa siirtämään tietoa eri reittejä pitkin.

Jäykkiä piirilevyjä käytetään raskaissa ja kevyissä sovelluksissa, ja ne ovat erittäin kestäviä. Ne eivät väänny ja kestävät korkeita lämpötiloja ja rasitusta. Tämän vuoksi ne soveltuvat erinomaisesti laitteisiin ja elektroniikkalaitteisiin. Lisäksi ne ovat RoHS-vaatimusten mukaisia. Niitä voidaan myös helposti korjata ja koota.

Jäykillä piirilevyillä on monia käyttötarkoituksia autoteollisuudessa. Niitä voidaan käyttää keskikokoisissa tai suurissa ajoneuvoissa. Korkean lämpötilan laminaattiensa ansiosta ne suojaavat piiriä ankaralta ympäristöltä ja moottorin kuumuudelta. Lisäksi niitä voidaan käyttää AC/DC-virtamuuntimissa. Jäykkiä piirilevyjä käytetään myös ilmailutekniikassa, mukaan lukien lentokoneiden instrumentit ja apuvirtayksiköt.

Jäykät piirilevyt ovat yleisimmin valmistettu piirilevytyyppi. Ne on valmistettu kiinteistä substraattimateriaaleista, jotka estävät piirilevyn muodonmuutoksen. Tietokoneen emolevy on esimerkki jäykästä piirilevystä. Se on valmistettu monista kerroksista, ja se yhdistää kaikki tietokoneen osat toisiinsa. Jäykät piirilevyt voivat olla yksipuolisia, kaksipuolisia tai jopa monikerroksisia.

Tavanomaiset PCB:t

Tavanomaiset PCB-yhdisteet ovat aromaattisia hiilivety-yhdisteitä, jotka koostuvat kahdesta bentseenirenkaasta, jotka on yhdistetty toisiinsa hiili-hiilisidoksella. Nämä yhdisteet sisältävät jopa kymmenen klooriatomia, ja ne voivat esiintyä erilaisissa muodoissa, kellertävistä hartseista viskoosiin nesteeseen. Tuloksena syntyvillä materiaaleilla on erinomaiset dielektriset ominaisuudet, ja ne kestävät korkeita lämpötiloja ja kemiallista hajoamista. Nämä materiaalit eivät hajoa valon vaikutuksesta, joten ne voidaan turvallisesti hävittää ympäristöä vahingoittamatta.

Perinteiset piirilevyt voidaan jakaa kahteen päätyyppiin: jäykkiin ja joustaviin. Jäykät piirilevyt ovat yleisin piirilevytyyppi, ja niitä käytetään useimmiten laitteissa, jotka vaativat piirilevyn pysyvän samassa muodossa. Nämä piirilevyt voivat olla yksi- tai kaksikerroksisia. Ne ovat yleensä edullisempia kuin joustavat piirilevyt.

Yksi- ja kaksipuolisilla piirilevyillä on molemmilla omat etunsa ja haittansa. Yksipuoliset piirilevyt on helppo suunnitella ja valmistaa, ja niitä voi ostaa edullisesti irtotilauksina. Ne soveltuvat keskinkertaisen monimutkaisille piireille. Yleisiä esimerkkejä ovat virtalähteet, instrumentointi ja teollisuuden ohjaukset.

Monikerroksiset PCB:t

Korkean teknologian monikerroksiset piirilevyt on suunniteltu vastaamaan monimutkaisten teollisuusasetusten vaatimuksia. Niitä voidaan valmistaa neljällä, kahdeksalla, kymmenellä, kahdellatoista ja neljällätoista kerroksella. Monikerroksiset piirilevyt soveltuvat sovelluksiin, joissa vaaditaan kestävyyttä, kuten lääkintälaitteisiin ja sotilaslaitteisiin.

Tyypillisesti monikerroksiset piirilevyt koostuvat kupari- ja eristekerroksista. Näiden piirilevyjen asianmukainen suunnittelu on ratkaisevan tärkeää paremman sähköisen suorituskyvyn kannalta. Huonosti suunniteltu levy tai väärä materiaalivalinta voi kuitenkin heikentää kokonaissuorituskykyä ja johtaa suurempiin päästöihin ja ristikkäisviestintään. Lisäksi vääränlaiset kerrokset voivat lisätä piirilevyn herkkyyttä ulkoisille häiriöille.

Monikerroksinen piirilevy on kalliimpi kuin tavallinen piirilevy. Monikerroksisten piirilevyjen valmistusprosessi on monimutkaisempi, ja se edellyttää yksityiskohtaisia valmistuspiirustuksia ja ylimääräisiä maatasoja. Näiden tulostiedostojen luominen on tehokkaampaa nykyaikaisilla CAD-ohjelmistoilla. Monikerroksisella piirilevyllä yhdelle levylle mahtuu enemmän piirejä, ja se tarjoaa enemmän tilaa.

Yksipuoliset PCB:t

Yksipuoliset painetut piirilevyt, jotka tunnetaan myös nimellä yksipuoliset piirilevyt, ovat piirilevytyyppi, jossa on vain yksi kerros johtavaa materiaalia. Levyssä on yksi puoli, johon elektroniset komponentit on asennettu, ja toisella puolella piiri on kaiverrettu. Nämä yksipuoliset piirilevyt ovat helppoja valmistaa, ja niiden kustannukset ovat alhaisemmat kuin kaksipuolisilla piirilevyillä. Yksipuolisia piirilevyjä käytetään laajalti erilaisissa elektroniikkalaitteissa.

Yksipuolisia PCB-levyjä käytetään hyvin yksinkertaisiin, edullisiin sähkölaitteisiin. Esimerkkejä tällaisista laitteista ovat LED-valaistuslevyt, radiot, ajoituspiirit ja virtalähteet. Yksipuolisia piirilevyjä ei kuitenkaan suositella monimutkaisiin projekteihin. Ne eivät ehkä pysty tarjoamaan riittävästi toiminnallisuutta projektiisi.

Yksipuolisia piirilevyjä käytetään usein prototyyppeihin ja harrastelijaprojekteihin. Ne ovat kevyitä ja kestävät erilaisia olosuhteita. Lisäksi ne on helppo vaihtaa. Joitakin niiden etuja ovat muun muassa tiheä kiinnitys, tiheä elementtiasennus ja mekaaninen kiinnitys.