PCB (Printed Circuit Board), הידוע גם בשם Printed Circuit Board בסינית או PWB (Printed Wire Board) בארצות הברית.
PCB הוא רכיב אלקטרוני חשוב, המשמש הן כתמיכה ברכיבים אלקטרוניים והן כספק של חיבורי מעגלים לרכיבים אלקטרוניים. הוא מעביר את המעגל למצע באמצעות העברת תמונה ומייצר את המעגל לאחר תחריט כימי.
בשל השימוש בטכנולוגיית הדפסה אלקטרונית, PCB נקראים לוחות מעגלים מודפסים. כמעט כל סוג של מכשיר אלקטרוני, מאוזניות, סוללות, מחשבונים, וכלה במחשבים, מכשירי תקשורת, מטוסים, לוויינים, דורש שימוש במעגלים משולבים ורכיבים אלקטרוניים אחרים לחיבור חשמלי.
ה-PCB וה-PCBA מוצגים באיור 1. איור 1א) מציג את ה-PCB ללא רכיבים מורכבים, ואיור 1b) מציג את ה-Printed Circuit Board Assembly (PCBA), שהוא PCB המצויד ברכיבים אלקטרוניים כגון שבבים, מחברים, נגדים, קבלים, משרנים וכו'.
איור (1)
איור (א)
מקורו של PCB
בשנת 1925, צ'ארלס דוקאס (חלוץ שיטת ההוספה) מארצות הברית הדפיס דפוסי מעגלים על מצעים מבודדים ויצר בהצלחה מוליכים כחיווט באמצעות ציפוי אלקטרוני.
בשנת 1936, האוסטרי פול אייזלר (מייסד החיסור) היה הראשון שהשתמש במעגלים מודפסים במכשירי רדיו.
בשנת 1943, האמריקאים יישמו את הטכנולוגיה הזו על מכשירי רדיו צבאיים. בשנת 1948, ארצות הברית הכירה רשמית בהמצאה זו לשימוש מסחרי.
מאז אמצע ה-1950, נעשה שימוש נרחב במעגלים מודפסים, וכעת הם תפסו עמדה דומיננטית מוחלטת בתעשיית האלקטרוניקה.
לוחות מעגלים מודפסים התפתחו משכבת חד-שכבתית לדו-צדדית, רב-שכבתית וגמישה, ועדיין שומרים על מגמות הפיתוח שלהם. בשל הפיתוח המתמשך לקראת דיוק גבוה, צפיפות גבוהה ואמינות גבוהה, כמו גם הפחתת הנפח, העלות והביצועים, המעגלים המודפסים עדיין שומרים על חיוניות חזקה בפיתוח העתידי של מכשירים אלקטרוניים.
הדיון על מגמת הפיתוח של טכנולוגיית ייצור וייצור מעגלים מודפסים עתידיים בבית ומחוץ הוא עקבי בעיקרו, כלומר להתפתח לקראת צפיפות גבוהה, דיוק גבוה, צמצם עדין, חוט עדין, מרווח קטן, אמינות גבוהה, ריבוי שכבה, תיבת הילוכים מהירה, קלת משקל ורזון. יחד עם זאת, בהיבט הייצור, מדובר בשיפור הפרודוקטיביות, הפחתת עלויות, הפחתת זיהום והתאמה לייצור רב מגוון וייצור אצווה קטנות.
תפקידו של PCB
לפני הופעת המעגלים המודפסים, החיבור בין רכיבים אלקטרוניים נוצר על ידי חיבור ישיר של חוטים ליצירת מעגל שלם.
לאחר שימוש במעגלים מודפסים במכשירים אלקטרוניים, עקב העקביות של מעגלים מודפסים דומים, נמנעות שגיאות בחיווט ידני.
לוחות מעגלים מודפסים יכולים לספק תמיכה מכנית לקיבוע והרכבה של רכיבים אלקטרוניים שונים כגון מעגלים משולבים, חיווט מלא וחיבורי חשמל או בידוד בין רכיבים אלקטרוניים שונים כגון מעגלים משולבים, לספק מאפיינים חשמליים נדרשים כגון עכבה אופיינית, לספק גרפיקה של מסכת הלחמה לאוטומטית הלחמה, ולספק תווי זיהוי וגרפיקה עבור הכנסת רכיבים, בדיקה ותחזוקה.
סיווג של PCBs
1. מסווג לפי מטרה
מעגלים מודפסים אזרחיים (צרכן): מעגלים מודפסים המשמשים בצעצועים, מצלמות, טלוויזיות, ציוד שמע, טלפונים ניידים וכו'.
מעגלים מודפסים תעשייתיים (קטגוריית ציוד): מעגלים מודפסים המשמשים באבטחה, מכוניות, מחשבים, מכונות תקשורת, מכשירים וכו'.
מעגלים מודפסים צבאיים: מעגלים מודפסים המשמשים בתעופה וחלל וברדאר.
2. סיווג לפי סוג המצע
מעגלים מודפסים על בסיס נייר: מעגלים מודפסים על בסיס נייר פנולי, מעגלים מודפסים על בסיס נייר אפוקסי וכו'.
מעגלים מודפסים על בסיס בד זכוכית: מעגלים מודפסים על בסיס בד זכוכית אפוקסי, מעגלים מודפסים על בסיס בד זכוכית פוליטטראפלואורואתילן וכו'.
מעגלים מודפסים סיבים סינתטיים: מעגלים מודפסים סיבים סינתטיים אפוקסי וכו'.
לוח מעגלים מודפסים מצע סרט אורגני: לוח מעגלים מודפס סרט ניילון וכו'.
לוח מעגלים מודפס מצע קרמי.
לוח מעגלים מודפסים מבוססי ליבות מתכת.