Płytki drukowane (PCB) pojawiają się w prawie każdym urządzeniu elektronicznym. Jeśli w urządzeniu znajdują się części elektroniczne, wszystkie są zamontowane na płytkach PCB o różnych rozmiarach. Oprócz mocowania różnych małych części, główną funkcjąPCBjest zapewnienie wzajemnego połączenia elektrycznego różnych części powyżej. W miarę jak urządzenia elektroniczne stają się coraz bardziej złożone, potrzebnych jest coraz więcej części, a linie i części na nich znajdują sięPCBsą też coraz gęstsze. StandardPCBwygląda tak. Goła płytka (bez żadnych części) jest często nazywana „drukowaną płytką okablowania (PWB)”.
Sama płyta podstawy płyty wykonana jest z materiału izolacyjnego, który nie jest łatwo wyginany. Cienki materiał obwodu widoczny na powierzchni to folia miedziana. Pierwotnie całą płytkę pokrywała folia miedziana, jednak jej część została wytrawiona w procesie produkcyjnym, a pozostała część stała się cienkim obwodem przypominającym siatkę. . Linie te nazywane są wzorami przewodów lub okablowaniem i służą do zapewnienia połączeń elektrycznych z komponentamiPCB.
Aby przymocować części doPCB, przylutowujemy ich piny bezpośrednio do okablowania. Na najbardziej podstawowej płytce drukowanej (jednostronnej) części są skupione po jednej stronie, a przewody po drugiej stronie. W rezultacie musimy wykonać otwory w płytce, aby kołki mogły przejść przez płytkę na drugą stronę, tak aby kołki części były przylutowane po drugiej stronie. Z tego powodu przednia i tylna strona płytki PCB nazywana jest odpowiednio stroną komponentową i stroną lutowaną.
Jeśli na płytce drukowanej znajdują się pewne części, które należy usunąć lub odłożyć po zakończeniu produkcji, podczas montażu części zostaną wykorzystane gniazda. Ponieważ gniazdo jest bezpośrednio przyspawane do płytki, części można dowolnie demontować i montować. Poniżej widać gniazdo ZIF (Zero Insertion Force), które umożliwia łatwe wkładanie i wyjmowanie części (w tym przypadku procesora) do gniazda. Pręt ustalający obok gniazda, utrzymujący część na miejscu po jej włożeniu.
Jeżeli mają być połączone ze sobą dwie płytki PCB, najczęściej stosujemy złącza krawędziowe, zwane potocznie „złotymi palcami”. Złote palce zawierają wiele odsłoniętych miedzianych podkładek, które w rzeczywistości są częściąPCBukład. Zwykle podczas podłączania wkładamy złote palce jednej z płytek w odpowiednie gniazda na drugiej płytce (zwykle nazywane gniazdami rozszerzeń). W komputerze takie jak karta graficzna, karta dźwiękowa lub inne podobne karty interfejsowe są połączone z płytą główną złotymi palcami.
Kolor maski lutowniczej na płytce PCB to zielony lub brązowy. Warstwa ta stanowi ekran izolacyjny, który chroni przewody miedziane, a także zapobiega przylutowaniu części w niewłaściwym miejscu. Na masce lutowniczej nanoszona jest dodatkowa warstwa sitodruku. Zwykle drukowany jest na nim tekst i symbole (głównie białe), aby wskazać położenie każdej części na planszy. Strona sitodruku nazywana jest także stroną z legendą.
Deski jednostronne
Właśnie wspomnieliśmy, że na najbardziej podstawowej płytce drukowanej części są skupione po jednej stronie, a przewody po drugiej stronie. Ponieważ przewody pojawiają się tylko po jednej stronie, nazywamy to rodzajemPCBjednostronny (Jednostronny). Ponieważ pojedyncza płytka ma wiele ścisłych ograniczeń w projektowaniu obwodu (ponieważ jest tylko jedna strona, okablowanie nie może się krzyżować i musi przebiegać oddzielną ścieżką), więc tylko wczesne obwody wykorzystywały ten typ płytki.
Tablice dwustronne
Ta płytka ma okablowanie po obu stronach. Aby jednak móc używać dwóch stron przewodu, musi istnieć odpowiednie połączenie obwodu pomiędzy obiema stronami. Takie „mostki” pomiędzy obwodami nazywane są przelotkami. Przelotki to małe otwory na płytce drukowanej, wypełnione lub pomalowane metalem, do których można podłączyć przewody po obu stronach. Ponieważ powierzchnia płytki dwustronnej jest dwukrotnie większa niż powierzchnia płytki jednostronnej, a okablowanie można przeplatać (można owinąć w drugą stronę), bardziej nadaje się do stosowania na bardziej skomplikowanych obwodów niż płytki jednostronne.
Płyty wielowarstwowe
Aby zwiększyć powierzchnię, którą można okablować, w przypadku płytek wielowarstwowych stosuje się więcej jednostronnych lub dwustronnych płytek okablowania. W przypadku płyt wielowarstwowych stosuje się kilka płyt dwustronnych, pomiędzy każdą płytą umieszcza się warstwę izolacyjną, a następnie kleje (wcisk). Liczba warstw płytki reprezentuje kilka niezależnych warstw okablowania, zwykle liczba warstw jest parzysta i obejmuje dwie najbardziej zewnętrzne warstwy. Większość płyt głównych ma struktury od 4 do 8 warstw, ale technicznie rzecz biorąc, prawie 100 warstwPCBmożna uzyskać deski. Większość dużych superkomputerów wykorzystuje dość wielowarstwowe płyty główne, ale ponieważ takie komputery można zastąpić klastrami wielu zwykłych komputerów, płyty ultrawielowarstwowe stopniowo wychodzą z użycia. Ponieważ warstwy w aPCBsą tak ściśle powiązane, że zazwyczaj nie jest łatwo zobaczyć rzeczywistą liczbę, ale jeśli przyjrzysz się uważnie płycie głównej, być może uda ci się to zrobić.
Wspomniane przelotki, jeśli zostaną zastosowane na płytce dwustronnej, muszą zostać przebite przez całą płytkę. Jeśli jednak na płycie wielowarstwowej chcesz połączyć tylko niektóre z tych ścieżek, przelotki mogą marnować trochę miejsca na ścieżki na innych warstwach. Technologia zakopanych przelotek i ślepych przelotek pozwala uniknąć tego problemu, ponieważ przenikają one tylko przez kilka warstw. Ślepe przelotki łączą kilka warstw wewnętrznych płytek PCB z powierzchniowymi płytkami PCB bez penetrowania całej płytki. Zakopane przelotki są podłączone tylko do wnętrzaPCB, więc nie można ich zobaczyć z powierzchni.
W wielowarstwowymPCBcała warstwa jest podłączona bezpośrednio do przewodu uziemiającego i zasilania. Dlatego klasyfikujemy każdą warstwę jako warstwę sygnału (Sygnał), warstwę mocy (Moc) lub warstwę uziemienia (Uziemienie). Jeśli części na płytce PCB wymagają różnych zasilaczy, zazwyczaj takie płytki PCB będą miały więcej niż dwie warstwy zasilania i przewodów
Czas publikacji: 25 sierpnia 2022 r