PCB (Placă cu circuite imprimate) este o componentă electronică importantă care servește drept structură de suport pentru componentele electronice și purtător pentru conexiunile electrice. Se numește placă de circuit imprimat deoarece este produsă folosind tehnici de imprimare electronică. PCB-urile sunt una dintre componentele esențiale din industria electronică. Aproape fiecare dispozitiv electronic, de la articole mici precum ceasuri digitale și calculatoare până la sisteme mari precum computere, electronică de comunicații și sisteme de arme militare, utilizează plăci de circuit imprimat pentru a conecta circuite integrate și alte componente. componente electronice din punct de vedere electric.
O placă de circuit imprimat este alcătuită dintr-un substrat izolator, fire de conectare și pade pentru asamblarea și lipirea componentelor electronice, servind atât ca căi conductive, cât și ca bază izolatoare. Aceasta poate înlocui cablajele complexe pentru a realiza conexiuni electrice între diverse componente, simplificând procesele de asamblare și lipire, reducând volumul de muncă asociat metodelor tradiționale de cablare și scăzând semnificativ intensitatea forței de muncă. În plus, PCB ajută la reducerea dimensiunii totale a dispozitivelor, la scăderea costurilor produselor și la îmbunătățirea calității și fiabilității echipamentelor electronice. Acestea oferă o bună consecvență a produselor și pot fi standardizate în design, facilitând mecanizarea și automatizarea producției. Mai mult, o placă de circuit imprimat complet asamblată și testată poate servi ca piesă de schimb independentă, facilitând înlocuirea și întreținerea produselor complete.
Plăcile cu circuite imprimate au fost inițial fabricate din laminate placate cu cupru pe bază de hârtie. De la introducerea tranzistoarelor semiconductoare în anii 1950, cererea de plăci cu circuite imprimate a crescut vertiginos. Dezvoltarea rapidă și aplicarea pe scară largă a circuitelor integrate au dus la apariția unor dispozitive electronice mai mici, cu densitate și complexitate crescândă a circuitelor, necesitând inovații continue în domeniul plăcilor cu circuite imprimate. În prezent, varietățile de PCB-uri au evoluat de la plăci cu o singură față la plăci cu două fețe, plăci multistrat și plăci flexibile. Structura și calitatea lor au avansat până la densitate ultra-înaltă, miniaturizare și fiabilitate ridicată. Noi metode de proiectare, materiale și procese de fabricație apar continuu. În ultimii ani, diverse sisteme asistate de calculator... software de proiectare (CAD) pentru PCB-uri a fost adoptată pe scară largă în industrie, iar producția mecanizată și automatizată a înlocuit complet procesele manuale la producătorii specializați de PCB.
Clasificare după numărul de straturi
În funcție de numărul de straturi ale circuitului, PCB-urile pot fi clasificate în plăci cu o singură față, plăci cu două fețe, și plăci multistrat. Plăcile multistrat obișnuite au de obicei patru sau șase straturi, în timp ce plăcile mai complexe pot avea zeci de straturi. Cele trei tipuri principale de clasificări ale PCB-urilor sunt:
Plăci cu o singură față
Plăcile cu o singură față (Single-Sided Boards) au componente concentrate pe o parte și urme conductive pe partea opusă (sau ambele urme și componente montate la suprafață pe o parte, cu componente cu orificiu traversant pe cealaltă). Deoarece urmele apar doar pe o singură parte, acest tip de PCB se numește unilateral. Datorită limitărilor stricte... design de circuit (urmele nu se pot intersecta și trebuie să urmeze căi separate), plăcile cu o singură față sunt de obicei utilizate doar în proiectele de circuite timpurii.
Plăci cu două fețe
Plăcile cu două fețe (double-sided panels) au cablaje pe ambele părți, necesitând conexiuni electrice adecvate între cele două părți. Aceste conexiuni, cunoscute sub numele de via-uri, sunt găuri mici umplute sau acoperite cu metal care permit conectarea urmelor de pe ambele părți. Plăcile cu două fețe, care au o suprafață dublă față a plăcilor cu o singură față, rezolvă problemele de intercalare a... modele cu o singură față (permițând realizarea conexiunilor prin fire de acces). Sunt mai potrivite pentru circuite mai complexe decât cele gestionate de obicei de plăcile cu o singură față.
Placă flexibilă, placă rigid-flexibilă
Plăcile multistrat (Multi-Layer Boards) măresc suprafața de cablare disponibilă prin utilizarea mai multor plăci cu o singură față sau cu două fețe. De exemplu, un PCB cu patru straturi poate consta dintr-o placă cu două fețe ca strat interior, flancată de două plăci cu o singură față ca straturi exterioare sau două plăci cu două fețe ca straturi interioare cu două plăci cu o singură față ca straturi exterioare. Aceste plăci cu circuite imprimate sunt intercalate cu materiale adezive izolatoare și interconectate conform cerințelor de proiectare. Numărul de straturi nu indică neapărat numărul de straturi de cablare independente; în cazuri speciale, se pot adăuga straturi goale la grosimea plăcii de control, numărul de straturi fiind de obicei par și incluzând cele două straturi cele mai exterioare. Majoritatea plăcilor de bază constau din 4 până la 8 straturi, deși tehnic, PCB-urile pot avea... aproape 100 de straturi. Supercomputerele de înaltă performanță utilizează adesea plăci de bază cu straturi multiple, dar, pe măsură ce clusterele de computere standard pot înlocui acum astfel de sisteme, plăcile ultra-multistrat devin din ce în ce mai puțin comune. Fiecare strat dintr-un PCB este strâns integrat, ceea ce face dificilă discernerea numărului real de straturi, deși observarea atentă a unui... Plăci de bază poate dezvălui aceste informații.
Placă flexibilă, placă rigid-flexibilă
Plăcile flexibile, plăcile rigid-flex sunt clasificate în plăci de circuit rigide și plăci de circuit flexibile. În general, PCB-ul prezentat în prima imagine este denumit PCB rigid, în timp ce conexiunile galbene din a doua imagine sunt numite PCB flexibil. Diferența intuitivă este că PCB-ul flexibil poate fi îndoit. Grosimile comune pentru PCB-urile rigide includ 0.2 mm, 0.4 mm, 0.6 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 1.2 mm, 1.6 mm și 2.0 mm. Grosimea comună pentru PCB-ul flexibil este de 0.2 mm, cu straturi mai groase adăugate pe spate pentru lipirea componentelor, care pot varia de la 0.2 mm la 0.4 mm. Înțelegerea acestor detalii oferă inginerilor structurali o referință spațială în timpul proiectării. Materialele comune pentru PCB-urile rigide includ laminate din hârtie fenolică, laminate din hârtie epoxidică, laminate din fibră de sticlă poliesterică și laminate din fibră de sticlă epoxidică; materialele comune pentru PCB-urile flexibile includ peliculă de poliester, peliculă de poliimidă și peliculă de etilenă-propilenă fluorurată.
