Wat doen printplaten?

Er zijn veel componenten en onderdelen waaruit een printplaat bestaat. Dit artikel bespreekt de componenten en functies van printplaten. Ook de lay-out van een printplaat komt aan bod. Als je eenmaal een basiskennis hebt van deze componenten en onderdelen, kun je beter begrijpen hoe printplaten werken. Als je vragen hebt, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen! Onze vriendelijke medewerkers staan altijd klaar om uw vragen te beantwoorden! We hopen dat dit artikel nuttig voor je is!

Printplaten

Gedrukte printplaten vormen de ruggengraat van de meeste elektronische apparaten, van mobiele telefoons tot computers. Deze printplaten zijn gemaakt van metalen lagen met geleidende paden ertussen. Ze zijn meestal gemaakt van afzonderlijk geëtste lagen die aan elkaar gelamineerd zijn om een patroon te maken. Gedrukte printplaten bevatten ook sporen, de paden waarlangs signalen door de printplaat lopen en informatie overbrengen tussen verschillende componenten.

Deze lagen worden gemaakt met speciale apparatuur die plotters worden genoemd. Deze machine maakt fotofilms van de printplaat en kan precieze details en afdrukken van hoge kwaliteit maken. De plotter drukt inkt af die lijkt op de verschillende lagen op de printplaat. Het substraat is meestal gemaakt van glasvezel of epoxyhars. Vervolgens wordt koper aan één of beide zijden van het paneel gelijmd. Daarna wordt de fotogevoelige film op het paneel aangebracht.

Functies

Een printplaat bestaat uit verschillende componenten die samenwerken om een specifieke functie uit te voeren. De belangrijkste componenten zijn condensatoren, weerstanden en transistors. Deze componenten zorgen ervoor dat elektrische stroom van een hogere spanning naar een lagere spanning gaat, zodat een apparaat de juiste hoeveelheid stroom krijgt.

Onderdelen

Een van de belangrijkste componenten op een printplaat is een transformator. Deze transformeert elektrische energie, waardoor de schakeling kan functioneren, door de spanning te veranderen. Deze apparaten kunnen veel verschillende configuraties hebben en deskundige circuitontwerpers houden vaak rekening met het proces van spanningstransformatie bij het ontwerpen van een circuit. Een transformator bestaat meestal uit een metalen kern omgeven door een reeks spoelen. Een van deze spoelen staat bekend als de secundaire spoel, terwijl de andere de primaire spoel is.

Andere PCB-componenten zijn schakelaars en relais. Deze apparaten worden gebruikt om stroom te regelen en aan en uit te zetten. Een type halfgeleiderschakelaar is de Silicon Controlled Rectifier (SCR), die met een kleine ingang grote hoeveelheden stroom kan regelen. Passieve apparaten zoals condensatoren en weerstanden zijn ook te vinden op een printplaat.

Lay-out

De lay-out van printplaten is een belangrijk onderdeel van PCB-ontwerp. Dit is een complex proces waarbij de plaatsing van verschillende componenten en gaten op de printplaat wordt bepaald. Er zijn veel verschillende soorten printplaten, waaronder industriële en consumentenelektronica. Hoewel deze types printplaten meestal gelijkaardig zijn, moet de PCB layout ontwerper rekening houden met de specifieke vereisten voor elke technologie en de omgeving waarin de printplaten gebruikt zullen worden.

Elektromagnetische compatibiliteit

Elektromagnetische compatibiliteit (EMC) is een belangrijk concept bij het ontwerpen van elektronische schakelingen. Het behandelt het probleem van elektromagnetische ruis, die de signalen in een circuit kan verstoren. Het is essentieel om al in de vroege ontwerpfase rekening te houden met EMC, omdat dit een aanzienlijke invloed kan hebben op het eindproduct. Het juiste PCB-ontwerp kan EMC-problemen voorkomen en de functionaliteit van een systeem garanderen.

Printplaten moeten voldoen aan EMC-normen en -richtlijnen om te voorkomen dat elektromagnetische interferentie hun functionaliteit beïnvloedt. De meest voorkomende EMC-problemen komen voort uit onjuist ontworpen circuits. Deze kunnen resulteren in incompatibele signalen die met elkaar interfereren, waardoor de printplaat defect raakt. Dit kan worden voorkomen door de EMC-ontwerpprincipes te volgen, die in het circuitontwerp moeten worden beschreven.

Duurzaamheid

De duurzaamheid van PCB's is een belangrijke overweging bij het ontwerpen van elektronica, vooral als PCB's worden blootgesteld aan zware omgevingen. Industriële printplaten moeten bijvoorbeeld robuust en duurzaam zijn. Ze moeten ook bestand zijn tegen hoge temperaturen. Industriële PCB's kunnen ook speciale assemblageprocessen vereisen, zoals through-hole technologie. Industriële PCB's worden vaak gebruikt om apparatuur zoals elektrische boren en persen aan te drijven. Andere toepassingen zijn DC-to-AC stroomomvormers en cogeneratieapparatuur voor zonne-energie.

De duurzaamheid van PCB's kan worden verbeterd door passieve componenten en apparaten op te nemen. Pulsduurzaamheid is een van de belangrijkste parameters om te overwegen bij het kiezen van passieve en actieve componenten. Het helpt bij het bepalen van de maximale vermogensdissipatie en de weerstandsverandering die optreedt na een pulsgolf. Dit kan ook helpen bij het bepalen van het nut van pulscircuits. Om de duurzaamheid van printplaten te verbeteren, kunnen dunne-film weerstanden worden gefabriceerd op het oppervlak of ingebed in de PCB. Een voorbeeld is een nikkel-fosforlegering op een FR-4 laminaat. Het heeft een plaatweerstand van 25 O/sq.

Veiligheid

Printplaten zijn een belangrijk onderdeel van elk elektronisch apparaat. Een slecht werkende printplaat kan ervoor zorgen dat een apparaat niet goed werkt of zelfs helemaal uitvalt. Door de toenemende eisen van de consumentenmarkt werken ingenieurs aan het ontwerpen van kleinere, efficiëntere en flexibelere printplaten. Bovendien moeten ze voldoen aan strikte deadlines voor de marktintroductie. Dit kan leiden tot fouten in het ontwerp, wat de reputatie van het product kan schaden.

Het is van vitaal belang dat de werkplek veilig is en dat werknemers goed zijn opgeleid. Blootstelling aan PCB's kan leiden tot ernstige gevolgen voor de gezondheid, waaronder oog- en huidirritatie en irritatie van de luchtwegen. Werknemers moeten beschermende kleding dragen, waaronder ademhalingsapparatuur en handschoenen. Ze moeten gevaarlijke chemicaliën ook op de juiste manier opslaan en afvoeren volgens de richtlijnen van de EPA.