Waarom worden printplaten gebruikt in elektronische apparaten?

PCB's zijn de interne onderdelen die elektrische signalen overbrengen in elektronische apparaten. Ze maken het mogelijk om meer onderdelen op één printplaat te plaatsen, wat helpt om de kosten en de grootte te beperken. Veel elektronische apparaten werken op deze printplaten, van computers tot satellietnavigatie. Ze worden ook gebruikt in huishoudelijke apparaten, zoals koffiezetapparaten, magnetrons en koelkasten.

Printplaten zijn de interne componenten die elektrische signalen door elektronische apparaten sturen

Een PCB is een elektrische printplaat die elektrische signalen doorgeeft binnen een elektronisch apparaat. Een PCB is opgebouwd uit verschillende lagen diëlektrisch materiaal, dat de onderdelen helpt elektriciteit te geleiden. Het diëlektrische materiaal kan stijf of flexibel zijn. Het meest gebruikte materiaal voor een PCB is FR-4, een epoxylaminaat versterkt met glas. Dit materiaal heeft een hoge treksterkte en is bestand tegen vocht.

Printplaten zijn de interne onderdelen van elektronische apparaten. Deze printplaten bestaan uit verschillende componenten, waaronder spoelen, weerstanden en condensatoren. Transistors zijn de meest voorkomende componenten, maar er zijn ook andere typen.

Ze verminderen de grootte, het gewicht en de kosten van onderdelen van het circuit

Printplaten worden gemaakt met meerdere lagen koper, meestal paarsgewijs gerangschikt. Het aantal lagen en het ontwerp van de onderlinge verbindingen bepalen de complexiteit van de printplaat. Meer lagen bieden meer routingmogelijkheden en een betere signaalintegriteit, maar het duurt ook langer om ze te produceren. Een PCB kan ook verschillende vias hebben, dit zijn gaten waardoor signalen uit complexe IC's kunnen ontsnappen.

Vroeger werden elektrische circuits punt-tot-punt bedraad op een chassis, meestal een frame van plaatstaal met een houten bodem. Componenten werden dan aan het chassis bevestigd met verbindingsdraden of isolatoren. Ze werden ook met elkaar verbonden met kabelschoenen op schroefklemmen. De schakelingen waren omvangrijk, duur en gevoelig voor schade.

Hierdoor passen er meer onderdelen op een enkele printplaat

Het gebruik van meerlagige PCB's maakt het mogelijk om meer onderdelen op één printplaat te plaatsen. Deze technologie maakt ontwerpen met een hogere dichtheid en hogere snelheden mogelijk. Het biedt ontwerpers ook een kleinere printplaat en meer flexibiliteit. Meerlagige PCB's zorgen ook voor een superieure verwerking van storingen.

Meerlagige printplaten zijn doorgaans dikker en duurzamer dan enkelzijdige printplaten. Door de grotere dikte zijn ze bestand tegen zwaardere omgevingen en gaan ze langer mee. Daardoor zijn meerlaagse printplaten perfect voor complexe apparaten.

Ze verlagen de kosten

Printplaten kunnen om een aantal redenen kosten besparen. Deze omvatten het aanvankelijke ontwerpproces, de fabricage en de assemblagekosten. De grootte van de printplaat kan ook worden aangepast om de kosten te verlagen. Het kiezen van de juiste grootte voor de vias van een PCB heeft ook invloed op de kosten. Een goede vuistregel is om de vias 0,3 mm te maken. Grotere via's verhogen de kosten van de printplaat, terwijl kleinere de kosten verlagen.

Het gebruik van een assembleur van printplaten bespaart je tijd en geld, vooral als je van plan bent een groot aantal printplaten te bestellen. Een PCBA assembleur kan je ook helpen je printplaten te ontwerpen met de nadruk op eenvoud. Door gebruik te maken van standaardmaten en -technieken kun je ook kosten besparen.

Ze verhogen de betrouwbaarheid

Het bestuderen en ontwikkelen van nieuwe methoden om de betrouwbaarheid van elektronische apparaten te vergroten is een essentieel onderdeel van het proces. Een van deze methoden is het gebruik van thermische processen. Hierbij wordt de warmteverdeling over een printplaat gemodelleerd. Dit simulatiemodel houdt rekening met zowel geleidende als convectieve warmte-uitwisseling. Het model wordt vervolgens gevalideerd door middel van experimenten.

Het volume soldeerpasta op een printplaat verhoogt de betrouwbaarheid met 10 tot 15 procent per vierkante inch. Bovendien moet een printplaat die gebruik maakt van mil/aero-technologie 100 procent geïnspecteerd worden om fouten te voorkomen. Deze processen zorgen voor een grotere betrouwbaarheid van de printplaat.