Miért használják a nyomtatott áramköri lapokat?

A nyomtatott áramköri lapok a diszkrét félvezető alkatrészeknél kompaktabb és könnyebben telepíthető alternatívát jelentenek. Emellett megvédik az elektronikus alkatrészeket a sérülésektől és az interferenciától, és viszonylag olcsón gyárthatók tömegesen. Vizsgáljuk meg, hogy miért használják a nyomtatott áramköri lapokat. Íme három gyakori felhasználási mód. A hadseregben a PCB-ket a kommunikációban használják.

A nyomtatott áramköri lapok a diszkrét félvezető alkatrészeknél kompaktabb és könnyebben telepíthető alternatívát jelentenek.

A nyomtatott áramköri lapok olyan rugalmas nyomtatott áramkörök, amelyek számos különböző elektronikus alkatrészt foglalnak magukban egyetlen csomagban. Többféle vastagságban gyárthatók, a 0,8, 1,6, 2,4 és 3,2 mm-es vastagságok a leggyakoribbak. Minden nyomtatott áramköri lap egy vagy több rétegből áll, és minden rétegnek meghatározott rendeltetése van. A nyomtatott áramköri lap "teste", vagyis a nem nyomtatott rész vastagsága akár 0,8 mm is lehet. A másik két réteget egy laminálásnak nevezett eljárással kötik össze egymással.

A nyomtatott áramköri lapok számos különböző anyagból készülhetnek. A nyomtatott áramköri lapok anyagai közé tartozik a szénmaszk, amely egy vezető folyadék. Ez a paszta általában szintetikus gyantából és széntonerből készül. A nyomtatott áramköri lap egyik szélére gyártott kártyaszegélyes csatlakozó is készülhet. Az ilyen csatlakozóval ellátott NYÁK-ok jellemzően aranyozottak.

A nyomtatott áramköri lapok gyártása korábban teljesen kézzel történt. Azzal kezdődött, hogy egy vázlatrajzot rajzoltak egy átlátszó mylar lapra, és a lapnak megfelelő méretben készítették el. Ezután a különböző alkatrészek között nyomvonalakat vezettek, hogy a szükséges összeköttetéseket biztosítsák. Végül előnyomtatott, nem sokszorosító mylarrácsokat fejlesztettek ki, hogy segítsék ezt a folyamatot. A nyomtatott áramköri lapokat a száraz transzferek dörzsölésével is lehetett szabványosítani.

A nyomtatott áramköri lapok a diszkrét félvezető alkatrészek kompaktabb alternatíváját jelentik, és gyakran használják őket mobil és otthoni elektronikai eszközökben. A diszkrét alkatrészekkel szembeni előnyeik közé tartozik a könnyű telepíthetőség és a nagy felbontás. A nyomtatott áramköri lapok tartósabbak is lehetnek, mint a diszkrét alkatrészek.

Védik az alkatrészeket a károsodástól és az interferenciától

A nyomtatott áramköri lapok különböző elektronikus alkatrészek összekapcsolására szolgálnak, és lehetővé teszik, hogy azok kommunikáljanak egymással. Ezek a lapok védik az elektronikus alkatrészeket a károsodástól és az interferenciától. Mivel egyre több eszköz válik elektronikussá, ezek a lapok elengedhetetlenek a megfelelő működésükhöz. Ezenkívül ezek a lapok segíthetnek csökkenteni az eszköz méretét és megtakarítani az alkatrészek költségét.

A nyomtatott áramköri lapok különböző anyagokból készülnek. Az áramköri lapokhoz gyakran használnak rézzel bevont laminált anyagot. A legelterjedtebb az FR-4, amely egyik oldalán maratás nélküli rezet, másik oldalán pedig epoxigyanta mátrixot tartalmaz. A nyomtatott áramköri lapokhoz használt egyéb anyagok dielektromos kompozitok, amelyek epoxigyanta mátrixot és erősítést tartalmaznak. Az erősítés lehet szövött vagy nem szövött üvegszál vagy papír. Egyes anyagok kerámiákat, például titanátot is tartalmaznak, amelyek növelhetik a dielektromos állandót.

A nyomtatott áramköri lapokat védeni kell a környezet okozta károsodástól. A tipikus védelmi intézkedések közé tartozik a nyomtatott áramköri lapok védelme a magas hőmérséklettől és a páratartalomtól. Azonban más tényezők, például az elektromágneses interferencia is negatívan hathat az alkatrészeikre. A fizikai igénybevételen, például a magas páratartalmon vagy a szélsőséges hőmérsékleten kívül a NYÁK-okat a mechanikai, elektromos és kémiai igénybevételektől is védeni kell.

A nyomtatott áramköri lapokat többféle technika kombinációjával gyártják, hogy az alkatrészek ne érintkezzenek egymással. A legelterjedtebb a félig additív eljárás. Ennek során már a mintázatlan lapon egy vékony rézréteg található. Ezt a réteget ezután eltávolítják, így az alatta lévő csupasz rézlaminátum láthatóvá válik. Ezt a folyamatot egy maratásnak nevezett lépés követi.

Ezek a legolcsóbb megoldás a tömegtermelésre.

A nyomtatott áramköri lapok több rézrétegből állhatnak, általában párban. A rétegek száma és az összeköttetések kialakítása határozza meg a lap összetettségét. A több réteg nagyobb rugalmasságot és a jelintegritás ellenőrzését teszi lehetővé, de a gyártásuk több időt is igényel. Az áramköri lapon található átvezetések száma szintén meghatározza a lap méretét és összetettségét. Az átvezetések segítenek a jelek kimenekítésében az összetett IC-kből.

A nyomtatott áramköri lapokat nyomtatott áramköri lapoknak és maratott áramköri lapoknak is nevezik. Rézlemezekből és nem vezető anyagokból készült anyagból készülnek, és az elektronikus alkatrészek mechanikai és elektromos hordozójaként szolgálnak. Ezek az áramköri lapok rendkívül megbízhatóak és olcsók, de több elrendezési munkát igényelnek, mint a huzalozott áramkörök. Ugyanakkor rugalmasabbak, gyorsabbak és robusztusabbak, mint a huzalozott áramkörök.