Ett tryckt kretskort är en komponent i de flesta elektriska apparater och elektroniska enheter som i princip fungerar som en ledare, som hjälper strömmar att komma dit de behöver och göra vad de behöver göra. Dessa kort fungerar i huvudsak som kartor till en enhets kretssystem. De har ett antal spår och hål genom vilka strömmar kan flöda och andra kretselement kan fästas. Mycket precision är inblandat i deras skapelse, och ingenjörer lägger vanligtvis mycket tid på att se till att de har blivit ordentligt etsade och behandlade. När en bräda väl har satts ihop driver den och ger i många avseenden liv åt enheten i fråga. Problem med detta kort innebär ofta att enheten förlorar funktionsduglighet.
Grundläggande koncept
Den mesta elektroniken är beroende av interna kretsar för att delegera saker som elektriska följder och strömproblem till olika komponenter. Den faktiska vetenskapen och tekniken bakom kretskort kan vara något komplicerad, men förenklat är kretskortet ett slags ”högkvarter” eller ”terminal” där allt bearbetas och sorteras. När man betraktar brädorna isolerat ser de ofta ut som tunna metallplåtar märkta med blanka spår och etsningar. Deras storlek varierar beroende på enheten i fråga, men kan vara så liten som en fingernagel eller så stor som en liten bil beroende på sammanhang.
Montage
Tryckta kretskort fungerar som ett fundament och mekaniskt stöd för elektroniska komponenter. I allmänhet är de icke-ledande ytor, men de är befolkade med ledande banor, signalspår och elektroniska komponenter när de sätts ihop för att möjliggöra flödet av elektriska strömmar. När kortet väl har satts ihop kallas det vanligtvis för antingen ett tryckt kretskort (PCBA) eller ett tryckt kretskort (PCA).
Montering av kretskort är en av flera metoder för att skapa kretsar, tillsammans med trådlindade kretsar och punkt-till-punkt-kretsar. Sammansättningar tenderar att kräva större ansträngning för layout och en högre initial kostnad än de andra tillgängliga alternativen, men de är mer kostnadseffektiva över tiden och erbjuder ofta också större tillförlitlighet. Efter att ha tagit hänsyn till initiala kostnader förknippade med kretskortsdesignen, är korttillverkning ofta billigare och erbjuder även snabbare högvolymproduktion än andra metoder.
Kärnkomponenter
Materialen som används vid tillverkning av PCA kan variera beroende på hur de kommer att användas. Vanligtvis är de ledande skikten gjorda av en tunn kopparfolie, och de dielektriska isolerande skikten är laminerade tillsammans med epoxiharts. Ofta skapas det som kallas en ”blank skiva” när underlaget är helt täckt på ena eller båda sidorna av ett kopparbindande lager. En tillfällig mask appliceras därefter, vilket gör att all oönskad koppar kan avlägsnas genom mönsteretsning.
Etsningsmetoder
I de flesta fall måste brädans signaturspår och fördjupningar vara specifikt pressade eller etsade in i ytan. Fotografiskt tryck och silkscreentryck är de vanligaste metoderna för etsning för kommersiella ändamål. Fotogravering förlitar sig på en fotomask och en kemisk process för att ta bort oönskad koppar. Etsningsprocesser använder vanligtvis ammoniumpersulfat, järnklorid eller saltsyra för att äta bort oönskade lager av koppar. Silkscreentryck förlitar sig på bläck som är etsningsbeständigt, vilket skyddar den underliggande kopparfolien så att endast den oönskade kopparn etsas bort. Ett annat alternativ är fräsning, vilket kräver en speciell maskin för att ta bort kopparn.
I vissa konstruktionsmetoder läggs spår till istället för att tas bort från underlaget. Detta görs vanligtvis genom elektroplätering. Den valda tillverkningsmetoden för ett kretskort kommer att variera beroende på om kortet är en engångsföreteelse eller måste reproduceras i stora mängder.
Att välja en isolator
En av de viktigaste delarna av skivmonteringen är isolering för att skydda kortet från överhettning eller att bli igensatt av signaler. Det finns olika typer av dielektriskt material tillgängliga för detta ändamål, inklusive komposit epoximaterial (CEM) och flamskyddat (FR) material, och var och en ger olika isoleringsvärden beroende på kretskraven. Teflon, FR-1, FR-4, CEM-1 och CEM-3 är några exempel på dielektrikum. Material som vanligtvis används i PCB-konstruktion inkluderar fenoliskt bomullspapper (FR-2), bomullspapper med epoxi (FR-3 och CEM-1), vävt glas med epoxi (FR-4) och matt glas med polyester (FR-6) .