Wat is een printplaat?
Een printplaat (PCB) dient als fundering en mechanische ondersteuning voor elektronische componenten. Niet-geleidende oppervlakken, printplaten worden ook wel geëtste bedradingsborden en bedrukte bedradingsborden genoemd. Nadat het is gevuld met geleidende paden, signaalsporen en elektronische componenten, wordt het een printplaat (PCBA) of een printplaat (PCA) genoemd.
Assemblage van printplaten is een van de verschillende methoden om circuits te maken, samen met draadomwikkelde circuits en point-to-point circuits. PCB-assemblages vereisen meestal meer moeite voor de lay-out en hogere initiële kosten dan de andere beschikbare opties, maar ze zijn in de loop der tijd goedkoper en bieden een grotere betrouwbaarheid. Na de initiële kosten in verband met het ontwerp van de printplaat, is de productie van printplaten goedkoper en biedt ook snellere productie van grote volumes.
De materialen die worden gebruikt bij de productie van printplaten (PCB's) kunnen variëren, afhankelijk van hoe ze zullen worden gebruikt. Typisch zijn de geleidende lagen in de printplaatconstructie gemaakt van een dunne koperfolie en zijn de diëlektrische isolatielagen aan elkaar gelamineerd met behulp van epoxyhars. Vaak wordt een zogenaamde lege PCB gemaakt wanneer het substraat aan één of beide zijden volledig is bedekt met een koperbindingslaag. Een tijdelijk masker wordt aangebracht, waardoor eventueel koper kan worden verwijderd door middel van patroonetsen.
In sommige printplaten worden sporen toegevoegd in plaats van verwijderd van het substraat. Dit gebeurt meestal door middel van galvaniseren. De gekozen productiemethode voor een printplaat hangt af van het feit of de PCB eenmalig is of in grote hoeveelheden moet worden gereproduceerd.
Fotografisch printen en zeefdrukken zijn de meest gebruikelijke methoden voor het etsen van printplaten voor commerciële doeleinden. Fotogravure vertrouwt op een fotomasker en een chemisch proces om ongewenst koper te verwijderen. Etsprocessen gebruiken typisch ammoniumpersulfaat, ijzer (III) chloride of zoutzuur om ongewenste koperlagen weg te eten. Zeefdruk vertrouwt op inkt die etsbestendig is en de onderliggende koperfolie beschermt zodat alleen het ongewenste koper wordt weggeëtst. Een andere optie is PCB-frezen, waarvoor een speciale machine nodig is om het koper te verwijderen.
Er zijn verschillende soorten diëlektrica beschikbaar, waaronder composiet epoxymateriaal (CEM) en vlamvertragend (FR) materiaal, en elk biedt een andere isolatiewaarde afhankelijk van de circuitvereisten. Teflon, FR-1, FR-4, CEM-1 en CEM-3 zijn enkele voorbeelden van diëlektrica. Materialen die gewoonlijk worden gebruikt in PCB-constructie zijn fenolkatoenpapier (FR-2), katoenpapier met epoxy (FR-3 en CEM-1), geweven glas met epoxy (FR-4) en mat glas met polyester (FR-6).