המעגל הוא כמו אבן פינה, התומך בפעולה של מכשירים אלקטרוניים שונים. המעגל אינו צורה אחת, אלא בעל סיווג עשיר לפי ממדים שונים. המעגלים תחת כל סיווג זורחים בתחומים ספציפיים עם מאפיינים ייחודיים.
מסווג לפי חומר
לוח מעגלים קשיח
לוחות מעגלים קשיחים-ידועים היטב במרקם הקשיח שלהם, עשויים בדרך כלל משרף אפוקסי מחוזק בסיבי זכוכית. לחומר זה ביצועי בידוד חשמלי טובים, שיכולים לחסום ביעילות את דליפת הזרם ולהבטיח פעולה יציבה של המעגל. יחד עם זאת, יש לו חוזק מכני גבוה, יכול לעמוד במידה מסוימת של השפעה חיצונית ורטט, ואינו מעוות בקלות. לוחות מעגלים קשיחים נמצאים בשימוש נרחב במכשירים כגון לוחות אם של מחשבים ומעגלים פנימיים של צגים. אם ניקח לדוגמא לוח אם של מחשב, מספר רב של שבבים מורכבים, קבלים, נגדים ורכיבים אחרים מולחמים בצפיפות על גבי לוח מעגלים קשיח. עם הביצועים היציבים שלו, הוא משיג פונקציות שונות כגון עיבוד נתונים והעברת אותות, מה שמבטיח פעולה יעילה של המחשב. תהליך הייצור שלו בשל והעלות נמוכה יחסית, תופסת מקום חשוב במוצרים אלקטרוניים.
לוח מעגלים גמיש
לוחות מעגלים גמישים הם כמו "רקדנים" בעולם האלקטרוני, עשויים בעיקר מסרט פוליאמיד או פוליאסטר. שלא כמו לוחות מעגלים קשיחים, הוא רך במיוחד וניתן לכופף ולקפל אותו בחופשיות, מה שהופך אותו למועיל בתרחישים הדורשים פריסה מרחבית קפדנית וחיווט גמיש. בסמארטפונים, לוחות מעגלים גמישים מחברים את המסך ללוח האם, ומאפשרים למסך להתקפל ולהתהפך בזוויות שונות תוך הבטחת העברת אותות יציבה. בנוסף, במכשירים לבישים כמו צמידים חכמים, מעגלים גמישים מתאימים לצורת פרק כף היד האנושית, ומחברים בחוכמה חיישנים שונים, שבבים ורכיבים אחרים כדי לספק חווית לבישה נוחה תוך הבטחת תפקוד תקין של המכשיר. עם התפתחותם של מכשירים אלקטרוניים לקראת מזעור, קל משקל ואינטגרציה גבוהה, הדרישה למעגלים גמישים עולה מיום ליום, ותהליכי הייצור שלהם משתפרים כל הזמן כדי לעמוד בדרישות עיצוב מעגלים מורכבות יותר.
לוח מעגל שילוב גמיש קשיח
לוח מעגלים שילוב גמיש קשיח משלב את היתרונות של מעגלים קשיחים וגמישים כאחד, המורכב מחלק קשיח וחלק גמיש. אזורים קשיחים משמשים להתקנת רכיבים הדורשים יציבות גבוהה, כגון שבבים גדולים; החלק הגמיש אחראי על השגת חיבורים גמישים ואופטימיזציה של הפריסה המרחבית. בתחום התעופה והחלל, מרחב הציוד האלקטרוני הפנימי של מטוסים מוגבל וצריך לעמוד בסביבות מכניות מורכבות. ניתן לחבר את לוח המעגלים הקומבינציה הגמיש הנוקשה בחיווט סביר בחלל קטן כדי להבטיח פעולה יציבה של ציוד בתנאים קשים כגון רטט והשפעה. באלקטרוניקה לרכב, הוא מחבר בין רכיבים שונים כמו לוח המחוונים ומערכת הבקרה המרכזית, עונה על הדרישות של תיבת הילוכים מעגלית יציבה והתאמה למרחב ההתקנה המורכב בתוך המכונית. עם זאת, תהליך הייצור של מעגלים גמישים קשיחים הוא מורכב ויקר, אך הביצועים המצוינים שלהם הופכים אותם לשימוש נרחב יותר ויותר בתחום של מכשירים אלקטרוניים-מתקדמים.
מסווג לפי שכבות
פאנל בודד
פאנל בודד הוא החבר הפשוט ביותר במשפחת לוחות המעגלים, עם רק קווי רדיד נחושת מונחים בצד אחד. תהליך התכנון והייצור שלו פשוטים יחסית וחסכוניים-. בחלק מהמוצרים האלקטרוניים הקטנים שאינם דורשים מורכבות מעגל גבוהה, כגון שלטים פשוטים, צעצועים אלקטרוניים וכו', נעשה שימוש נרחב בפאנלים בודדים. למוצרים אלה יש פונקציות בודדות יחסית, והמעגלים בלוח בודד מספיקים כדי להשיג פונקציות כמו העברת אותות ובקרה פשוטה. בשל חיווט רק בצד אחד, לוח בודד עשוי להיות כפוף למגבלות מסוימות במהלך החיווט. כאשר המעגל מורכב, בעיות כגון חציית קווים עלולות להשפיע על העברת האות. עם זאת, בתרחישי ביקוש נמוך, יתרונותיו ברורים, עם מחזור ייצור קצר ויכולת כניסה מהירה לשוק.
לוח דו-צדדי-
הפאנל הכפול משודרג מהפאנל הבודד, עם קווי רדיד נחושת משני הצדדים, המחוברים באמצעות דרך מתכת. בהשוואה ללוח בודד, חיווט פנל דו-צדדי-משפר מאוד את הגמישות ויכול להתאים לעיצובי מעגלים מורכבים יותר. לוחות דו צדדיים נמצאים בשימוש נפוץ בכרטיסי הרחבה כגון כרטיסי קול וכרטיסים גרפיים במחשבים. כרטיסי הרחבה אלה צריכים לעבד כמות גדולה של נתוני אודיו ותמונה, והלוח הדו-צדדי- יכול לעמוד בדרישות החיבור הרב-קו והעברת האותות שלהם, ומבטיח שידור נתונים מהיר ומדויק. תהליך הייצור של לוחות דו-צדדיים- מורכב מעט יותר מלוחות בודדים, וגם העלות עולה בהתאם. עם זאת, בשל שיפור הביצועים המשמעותי שלו, הוא נמצא בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים במורכבות בינונית והפך לסוג מעגל נפוץ בשימוש בתחום הייצור האלקטרוני.
לוח רב שכבתי
לוח רב שכבתי הוא "שיאו" של לוחות מעגלים, המורכב מארבע או יותר שכבות מתחלפות של שכבות מוליכות ומבודדות. עם העשרה מתמשכת של פונקציות מכשירים אלקטרוניים והקטנה מתמשכת של הגודל, הדרישה לאינטגרציה של לוחות מעגלים גדלה בחדות, והופיעו לוחות רב-שכבתיים. לוחות רב-שכבתיים ממלאים תפקיד מכריע ב-סמארטפונים מתקדמים, לוחות אם של שרתים והתקנים אחרים. אם ניקח טלפונים חכמים כדוגמה, לוחות רב-שכבתיים מחברים בחוזקה מספר רב של רכיבים בעלי ביצועים גבוהים, כגון מעבדים, זיכרון ומצלמות, כדי להשיג אינטראקציה- במהירות גבוהה עם נתונים ולתמוך בפעולה חלקה של יישומים מורכבים שונים בטלפון. ככל שללוח רב-שכבתי-יש יותר שכבות, כך הוא יכול להכיל מעגלים מורכבים יותר, וניתן לשלוט טוב יותר בהפרעות שידור האותות, אך גם קושי הייצור והעלות גדלים באופן אקספוננציאלי. נכון לעכשיו, עם פריצות הדרך המתמשכות בטכנולוגיית הייצור והמספר ההולך וגדל של שכבות בלוחות רב-שכבתיים, היא מספקת תמיכה חזקה לפיתוח{10}}בעלי ביצועים גבוהים של מכשירים אלקטרוניים.
מסווג לפי מטרה
לוח מעגלי חשמל
לוח החשמל אחראי בעיקר להמרה, הפצה וניהול של חשמל. במכשירים אלקטרוניים שונים, זה כמו "לב כוח" הממיר את הספק המבוא לרמות מתח שונות הנדרשות לכל חלק במכשיר. לדוגמה, באספקת חשמל למחשב, לוח המעגלים ממיר מתח AC למתח DC הנדרש על ידי רכיבים פנימיים שונים של המחשב, מה שמבטיח פעולה יציבה של המחשב. בציוד תעשייתי, לוחות החשמל צריכים להיות בעלי יכולות עיבוד הספק גבוהות, ביצועי פיזור חום טובים ופונקציות הגנה מפני מתח יתר וזרם יתר כדי להתמודד עם סביבות חשמל תעשייתיות מורכבות ולהבטיח פעולה אמינה לטווח ארוך של הציוד. עם הביקוש הגובר ליעילות אנרגטית, לוחות הכוח עוברים אופטימיזציה מתמדת בתכנון, תוך אימוץ התקני כוח וטופולוגיות מעגלים חדשות כדי לשפר את יעילות המרת האנרגיה ולהפחית את צריכת האנרגיה
לוח מעגל איתות
לוח מעגל האותות מתמקד בשידור, עיבוד והגברה של אותות. בהתקני תקשורת כגון נתבים ותחנות בסיס, לוחות מעגלים אחראיים על קליטה, הגברה, אפנון ופירוק אותות אלחוטיים חלשים כדי להשיג העברת נתונים במהירות- גבוהה ויציבה. בהתקני שמע כגון מערכות קול, לוחות מעגלים מעבדים אותות אודיו כדי לשפר את איכות הצליל. למעגל האותות יש דרישות גבוהות ביותר לפריסת מעגלים ולהתאמת עכבה, ואפילו סטיות מעגל קטנות עלולות להוביל לעיוות והנחתה של האות. כדי להבטיח את איכות האות, נעשה שימוש לעתים קרובות בחומרי חיווט מיוחדים ובחומרי חיווט מיוחדים, כגון חומרי קו עם אובדן נמוך ותהליכי ייצור של לוחות מעגלים-בדיוק גבוה, כדי לעמוד בדרישות המחמירות לעיבוד אותות-באיכות גבוהה בתקשורת מודרנית, מולטימדיה ותחומים אחרים.
לוח מעגל בקרה
לוח הבקרה הוא "מרכז הפיקוד" של מכשירים אלקטרוניים, השולט על העבודה המשותפת של חלקים שונים של המכשיר על ידי קבלת פקודות חיצוניות או אותות חיישנים. במערכות בית חכם, לוח הבקרה מקבל הנחיות ממשתמשים באמצעות אפליקציה סלולרית לשליטה במיתוג האורות, התאמת הבהירות ומצב הפעולה של מכשירי חשמל ביתיים. בקווי ייצור אוטומציה תעשייתית, לוח הבקרה שולט במדויק על התנועה וזרימת העיבוד של ציוד מכני בהתאם לתוכניות מוגדרות מראש. לוחות בקרה משלבים בדרך כלל מיקרו-מעבדים, זיכרון ורכיבים אחרים, בעלי יכולות עיבוד נתונים ושליטה לוגית. הביצועים שלהם משפיעים ישירות על רמת האינטליגנציה והאוטומציה של הציוד. עם התפתחות טכנולוגיית ה-IoT, מעגלי הבקרה מתפתחים ללא הרף לעבר מודיעין ורשת, המאפשרים ניטור מרחוק ושליטה חכמה על מכשירים.