Med det betydelige Trykt kretskort vi refererer til en av de mest sett i elektronikkens verden, panelene der kretsene til de forskjellige komponentene er montert. Dette inkluderer maskinvaren til PC-ene våre. Men hva er deres egenskaper og hvordan er de designet og produsert?
Integrerte kretser, enten de er prosessorer, minner eller kombinasjoner av disse, er montert på toppen av et Printed Circuit Board, som har utseendet til et kort hvor det, for de som ikke ser på maskinvare og forbrukerelektronikkprodukter, fortsatt er en enkel støtte for å plassere sjetongene. Men de er mer enn det og en grunnleggende brikke i konstruksjonen av maskinvarekomponentene til datamaskinene våre.
Hva er et kretskort?
Når vi ser på noen hovedkort eller grafikkort kan vi se hvordan alle komponentene er loddet og godt arrangert på en overflate, som vi kaller Printed Circuit Board eller også kjent under forkortelsen: PCB. Dens nytte er ikke bare å ha de forskjellige prosesserings- og minnebrikkene plassert, men å inkludere ledningene for interkommunikasjon mellom dem, som er sporene som kan sees på overflaten av den.
Når prototyping utføres, er det som ofte gjøres å bruke de platene hvor pinnene til hver brikke er plassert i hvert av hullene og kabler brukes til å koble sammen brikken med underlaget. Disse typer brett kalles Breadboards og de er ideelle for prototyping av systemer med brikkene allerede laget, men for sluttproduktet vil du ikke ha et rot med kabler, annet enn at du vil at alt skal holde seg på plass.
Og hvordan fungerer et kretskort? De er egentlig ikke noe mer enn en serie med kobberspor eller et annet elektrisk ledende element kombinert med lag av et ikke-ledende materiale . Vi kan ha flere lag med ikke-ledende materiale og i hvert av dem er det en gruppe kobberspor som brukes som ledninger for å kommunisere brikkene. Selv om disse ikke er synlige og da er de veldig vanskelige å lese.
Hvordan lages de?
Printed Circuit Boards kan produseres med et stort antall forskjellige stoffer, selv om den mest brukte er en forbindelse som kalles FR-4 . Som er sammensatt av en kombinasjon av glassfiber og harpiks av epoksy-typen, som skiller seg ut for sine brannhemmende egenskaper og er den ikke-ledende delen av PCB-en og derfor den som ikke vil la strøm passere, og dermed unngår signalproblemer.
Printed Circuit Board har også et komplett lag med kobber eller annet ledende materiale mellom de to FR-4-lagene og bruker kjemiske midler for å eksponere den delen av kobberet som tilsvarer sporene. For å passe til pinnene til forskjellige brikker og elektroniske komponenter for plassering, er det laget hull med en viss diameter som gjør at de forskjellige brikkene kan kobles sammen for en påfølgende lodding av hver av brikkene. I tilfelle det brukes en stikkontakt, vil dette være den som vil bli loddet direkte til kretskortet.
Når det gjelder design med flere lag, må hvert lag være mye tynnere enn en modell med ett enkelt lag, og etter hvert som de øker i antall, må det avta i tykkelse. Termiske metoder brukes vanligvis for å sammenføye dem, men de har sine problemer, siden de gjør produksjonen av bunnplater mer følsom. Denne måten å jobbe på også
Hvordan er de utformet?
For å designe dem i dag, spesialiserte dataprogrammer brukes som lar oss tegne PCB og til og med simulere operasjonen av hver av dens tilkoblinger for å verifisere at signalet sendes riktig. Eksempler på denne typen applikasjoner er Autodesk Eagle , Kretsmaker , osv. Vi snakker selvfølgelig om en krets som kombinerer analog og digital elektronikk, så å designe en krever kunnskap om denne disiplinen.
Når det har blitt sett at kretsen fungerer i simuleringen, er det to alternativer:
- På den ene siden kan du leie et firma spesialisert på konstruksjonen for å produsere noen få versjoner av designet ditt. Du trenger altså ikke ha nødvendig utstyr hjemme for å gjøre det, og du kan bruke tiden på andre oppgaver eller til fritiden, men du må vente på å ha dem klare.
- Det andre alternativet er å lage din egen PCB hjemmefra, vi har en komplett opplæring om det i tilfelle du er interessert og vil vite hvordan du gjør det.
For fans av datafokusert elektronikk er utformingen og opprettelsen av kretskort enda en del av opprettelsesprosessen deres, enten det er å lage prosjekter fra bunnen av eller til og med å gjenopprette et gammelt system der det på grunn av dårlig tilstand til komponentene ingen lenger fungere skikkelig.
Er det verdt å lage mine egne PCB?
Dette er et spørsmål som noen av dere vil stille dere selv når de leser denne artikkelen, og fra perspektivet til forfatteren av denne vil jeg fortelle dere at det er veldig verdt og det er et veldig givende introspektivt arbeid, og det er viktig hvis du leter for å gjenopprette gamle systemer. Dessuten, hvis du lager dine egne løsninger sammensatt av en kombinasjon av FPGA, CPLD og andre komponenter, både på amatør- og profesjonelt nivå, trenger du ditt eget kretskort.
Dessverre er det i dag mange moderne produkter som benytter seg av multi-track Printed Circuit Board hvor det er nesten umulig å reversere ved å se på en av disse brettene og lage en kopi, men når man gjenoppretter gamle systemer eller lager små forbedringer for dem er det mulig.
Selvfølgelig vil det ikke tjene deg til å gjenopprette svært avanserte maskinvareelementer som nåværende grafikkort, siden monteringen utføres av svært høypresisjonsmaskiner som lager spor på en ekstremt kompleks måte og bruker flerlags PCB.
Så til syvende og sist avhenger det av applikasjonen du skal gi designet ditt, men du kan alltid gi det et kommersielt utløp, enten med nye kreasjoner eller ved å bringe gamle systemer til live igjen. Uansett er det en del av prosessen med å lage den nye maskinvaren.
