Spis treści:
DPS jsou velmi rozšířené součástky, které se nacházejí téměř v každém elektronickém zařízení. Zjistěte, co přesně jsou desky plošných spojů, jak fungují a jak se používají v moderní elektronice.
Co je deska plošných spojů?
Zkratka PCB pochází z angličtiny a znamená Printed Circuit Board, neboli jednoduše deska s plošnými spoji. Jedná se o desky vyrobené z izolačních materiálů s pájecími poli zvanými podložky a elektrickými spoji označovanými jako stopy. DPS umožňují snadné osazování elektronických součástek a vytváření obvodů, takže se mohou stát základem různých modulů v zařízeních.
Typy PCB
Desky s plošnými spoji lze rozdělit podle různých kritérií. Liší se mimo jiné výrobním materiálem, počtem vrstev, tloušťkou a tuhostí, maximálním proudovým zatížením nebo technologií osazování elektronických součástek.
Výrobní materiál – z čeho jsou vyrobeny desky plošných spojů?
Nejdůležitější vlastností materiálu používaného k výrobě desek plošných spojů je dobrá izolace – ta zabraňuje vzniku nežádoucích elektrických spojů mezi součástkami. Nejčastěji se desky plošných spojů vyrábějí z různých typů laminátů, jako jsou kompozitní (CEM1, CEM3), fenolicko-papírové (FR-2, FR-3), sklo-epoxidové (FR-4) nebo sklo-teflonové (PTFE). Velmi důležitou vlastností desek plošných spojů je také maximální provozní teplota, která se v závislosti na materiálu může pohybovat od přibližně 100 °C do více než 130 °C. Kromě toho se do každého typu laminátu přidávají látky, které snižují riziko vznícení.
Tloušťka a tuhost
DPS se liší tloušťkou a tuhostí. Rozlišují se hrubé desky (s průřezem větším než 1,5 mm), tenké desky (menší než 0,5 mm) a desky typu film (menší než 0,2 mm). Kromě toho mohou být desky plošných spojů jednovrstvé, dvouvrstvé a vícevrstvé, což ovlivňuje jejich vlastnosti a možnosti použití.
Proudové zatížení
Důležitým parametrem je také maximální proudové zatížení. Závisí především na tloušťce měděné vrstvy na povrchu, z níž jsou vytvořeny cesty spojující elektronické součástky. Standardně se vyrábějí desky plošných spojů s tloušťkou vrstvy mědi přibližně od 15 μm do více než 100 μm.
Technologie montáže elektronických součástek
Desky plošných spojů lze přizpůsobit pro montáž součástek vyrobených buď technologií průchozích otvorů (THT, Through-Hole Technology), nebo technologií povrchové montáže (SMD, Surface-Mounted Devices). V prvním případě jsou vývody elektronických součástek provlečeny otvory vyvrtanými v desce a připájeny na druhé straně. Technologie povrchové montáže naproti tomu připojuje součástky k pájecím polím na stejné straně desky.
Jak se vyrábí deska plošných spojů?
Desky plošných spojů se vytvářejí z větších desek izolačního materiálu, které se opracují do správného tvaru a tloušťky a poté se pokryjí vrstvou mědi. V další fázi se na desku nanese speciální barva, která znázorní stopy, jež se nacházejí na hotovém výrobku. Poté se deska chemicky ošetří, aby se odstranily nepotřebné části měděné vrstvy (kromě požadovaných drah) a aby se dosáhlo elektrického spojení pouze na plánovaných drahách – tento proces se nazývá leptání. Nakonec se na desce připraví pájecí pole umožňující montáž elektronických součástek a provede se laminace, aby se zabránilo poškození výrobku při přepravě a používání.
Vytvořte si vlastní desku s plošnými spoji
Desky plošných spojů se obvykle vyrábějí průmyslově ve velkém množství, ale elektronici často vytvářejí i jednotlivé kusy určené pro individuální elektronické projekty – s použitím základních desek, barev a leptadel dostupných v obchodech s elektronikou. Toto řešení umožňuje přizpůsobit parametry desek plošných spojů potřebám konkrétních projektů, protože rozložení vodičů a stop lze naplánovat v téměř libovolné konfiguraci.
Různé použití desek plošných spojů
Desky plošných spojů se hojně používají v průmyslové i hobby elektronice. Ve velkém rozsahu se používají mimo jiné jako základ pro tvorbu různých modulů v přístrojích, například ve spotřební elektronice a drobné elektronice, a také v řídicích systémech elektrických strojů, instalací a vozidel. Na druhé straně jednotlivé kopie individuálně navržených a vyleptaných desek plošných spojů vytvářejí elektronici jako součást projektů, například robotů nebo vlastnoručně sestavených elektronických zařízení.
Vlastní výroba desky umožňuje plně přizpůsobit její parametry požadavkům daného projektu, což má pozitivní dopad na její funkčnost a umožňuje zmenšit její velikost.
