PCB (Tištěný spoj) je důležitá elektronická součástka, která slouží jako nosná struktura pro elektronické součástky a nosič pro elektrické spojení. Nazývá se „deska s plošnými spoji“, protože se vyrábí pomocí technik elektronického tisku. Desky s plošnými spoji jsou jednou ze základních součástí elektronického průmyslu. Téměř každé elektronické zařízení, od malých předmětů, jako jsou digitální hodinky a kalkulačky, až po velké systémy, jako jsou počítače, komunikační elektronika a vojenské zbraňové systémy, používá desky s plošnými spoji k připojení integrovaných obvodů a dalších... elektronické součástky elektricky.
Deska plošných spojů se skládá z izolačního substrátu, spojovacích vodičů a kontaktních plošek pro montáž a pájení elektronických součástek, které slouží jak jako vodivé cesty, tak jako izolační základna. Může nahradit složité zapojení pro dosažení elektrických spojení mezi různými součástkami, čímž zjednodušuje procesy montáže a pájení, snižuje pracovní zátěž spojenou s tradičními metodami zapojení a výrazně snižuje náročnost práce. Kromě toho, PCB Pomáhají zmenšit celkovou velikost zařízení, snížit náklady na výrobky a zlepšit kvalitu a spolehlivost elektronických zařízení. Nabízejí dobrou konzistenci výrobků a lze je standardizovat v designu, což usnadňuje mechanizaci a automatizaci výroby. Navíc plně sestavená a otestovaná deska plošných spojů může sloužit jako nezávislý náhradní díl, což usnadňuje výměnu a údržbu kompletních výrobků.
Desky plošných spojů se původně vyráběly z papírových laminátů potažených mědí. Od zavedení polovodičových tranzistorů v 1950. letech XNUMX. století poptávka po deskách plošných spojů prudce vzrostla. Rychlý vývoj a široké použití integrovaných obvodů vedlo k menším elektronickým součástkám se zvyšující se hustotou a složitostí obvodů, což vyžaduje neustálé inovace v oblasti desek plošných spojů. V současné době se varianty desek plošných spojů vyvinuly z jednostranných desek na oboustranné desky, vícevrstvé desky a flexibilní desky. Jejich struktura a kvalita pokročily k ultra vysoké hustotě, miniaturizaci a vysoké spolehlivosti. Neustále se objevují nové konstrukční metody, materiály a výrobní procesy. V posledních letech se objevily různé počítačem podporované technologie... návrhový (CAD) software pro desky plošných spojů se v průmyslu široce rozšířila a mechanizovaná a automatizovaná výroba zcela nahradila ruční procesy u specializovaných výrobců desek plošných spojů.
Klasifikace podle počtu vrstev
Podle počtu vrstev obvodu lze desky plošných spojů rozdělit na jednostranné desky., oboustranné desky, a vícevrstvé desky. Běžné vícevrstvé desky mají obvykle čtyři nebo šest vrstev, zatímco složitější desky mohou mít desítky vrstev. Tři hlavní typy klasifikací desek plošných spojů jsou:
Jednostranné desky
Jednostranné desky s plošnými spoji (Single-Sided Boards) mají součástky soustředěné na jedné straně a vodivé stopy na opačné straně (nebo jak stopy, tak i povrchově montované součástky na jedné straně a součástky s průchozími otvory na druhé straně). Protože se stopy nacházejí pouze na jedné straně, nazývá se tento typ desek plošných spojů jednostranný. Vzhledem k přísným omezením obvodu (stopy se nemohou křížit a musí jít oddělenými cestami), jednostranné desky se obvykle používají pouze v raných návrzích obvodů.
Oboustranné desky
Oboustranné desky s vodiči (Double-Sided Boards) mají kabeláž na obou stranách, což vyžaduje správné elektrické propojení mezi oběma stranami. Tato propojení, známá jako prostupy (vias), jsou malé otvory vyplněné nebo potažené kovem, které umožňují propojení vodičů z obou stran. Oboustranné desky s dvojnásobnou plochou oproti jednostranným deskám řeší problémy s prokládáním. jednostranné provedení (umožňující vytváření spojení přes průchodky). Jsou vhodnější pro obvody, které jsou složitější než ty, které se obvykle ovládají jednostrannými deskami.
Flexibilní deska, pevně-flexibilní deska
Vícevrstvé desky (Multi-Layer Boards) zvětšují dostupnou plochu pro zapojení použitím více jednostranných nebo oboustranných desek. Například čtyřvrstvá deska plošných spojů se může skládat z oboustranné desky jako vnitřní vrstvy, lemované dvěma jednostrannými deskami jako vnějšími vrstvami, nebo ze dvou oboustranných desek jako vnitřních vrstev a dvou jednostranných desek jako vnějších vrstvách. Tyto desky plošných spojů jsou prokládány izolačními lepidly a propojeny podle konstrukčních požadavků. Počet vrstev nemusí nutně udávat počet nezávislých vrstev zapojení; ve zvláštních případech mohou být přidány prázdné vrstvy pro řízení tloušťky desky, přičemž počet vrstev je obvykle sudý a zahrnuje dvě vnější vrstvy. Většina základních desek se skládá ze 4 až 8 vrstev, ačkoli technicky vzato mohou mít desky plošných spojů... téměř 100 vrstev. Špičkové superpočítače často využívají vysoce vrstvené základní desky, ale s tím, jak klastry standardních počítačů nyní mohou tyto systémy nahradit, se ultra-vícevrstvé desky stávají méně běžnými. Každá vrstva v desce plošných spojů je pevně integrována, takže je obtížné rozeznat skutečný počet vrstev, i když je třeba pečlivé pozorování... deska může tuto informaci odhalit.
Flexibilní deska, pevně-flexibilní deska
Flexibilní desky a tuhé-flexibilní desky se dělí na tuhé desky plošných spojů a flexibilní desky plošných spojů. Obecně se deska plošných spojů zobrazená na prvním obrázku označuje jako tuhá deska plošných spojů, zatímco žluté spoje na druhém obrázku se nazývají flexibilní deska plošných spojů. Intuitivní rozdíl spočívá v tom, že flexibilní desky plošných spojů lze ohýbat. Mezi běžné tloušťky tuhých desek plošných spojů patří 0.2 mm, 0.4 mm, 0.6 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 1.2 mm, 1.6 mm a 2.0 mm. Běžná tloušťka flexibilních desek plošných spojů je 0.2 mm, s tlustšími vrstvami přidanými na zadní straně pro pájení součástek, které se mohou pohybovat od 0.2 mm do 0.4 mm. Pochopení těchto detailů poskytuje statikům prostorovou orientaci během návrhu. Mezi běžné materiály pro tuhé desky plošných spojů patří fenolové papírové lamináty, epoxidové papírové lamináty, polyesterové lamináty ze skelných vláken a epoxidové lamináty ze skelných vláken; mezi běžné materiály pro flexibilní desky plošných spojů patří polyesterová fólie, polyimidová fólie a fluorovaná ethylenpropylenová fólie.
