Wat is een printplaat?
Printplaten zijn datgene wat zorgt voor de koppeling tussen de controller en de te besturen hardware. Denk hierbij aan een Arduino die een ledje aanstuurt, waarin de Arduino de controller is en het ledje de hardware. Het aansturen van een ledje is simpel, hiervoor zijn alleen maar een paar draadjes nodig en een weerstand voor de led. Kijk je daarentegen naar je telefoon of laptop dan zitten hier hele gecompliceerde elektronische schakelingen in. Printplaten vol elektronische componenten met als doel het apparaat te laten werken. Maar wat zijn printplaten nu precies, waar moet je op letten als je er een wilt maken en hoe kan het jou helpen?
Printplaten, ook wel PCB’s (printed circuit board) genoemd zijn zoals de naam zegt geprinte elektronische schakelingen. Met behulp van een plaat met koper laag en een etsproces kun je die koperen laag transformeren in allemaal sporen. Deze sporen maken de verbinding tussen verschillende aansluitpunten op de plaat. Door dit doolhof aan lijntjes te combineren met elektronische componenten krijg je een printplaat. Dit kunnen kleine componenten zijn voor veiligheid, denk hierbij aan zekeringen of condensatoren. Daarnaast kunnen dit ook grotere en ingewikkeldere componenten zijn als een IC’s (Integrated circuit). Dit zijn geïntegreerde schakelingen, wat betekend dat dit een samenstelling is van verschillende elektronische componenten samengevoegd als 1 component. Dit alles resulteert in betere veiligheid en betrouwbaarheid in een product. Daarnaast zijn voordelen als kleinere kansen op foutieve bedradingen en lagere kosten door middel van massa productie voordelig voor meerdere typen projecten.
Hoe maak je een printplaat?
Dat geeft weer wat een printplaat is, maar hoe maak je er nu een? Het globale proces voor het ontwikkelen van een printplaat is onder te verdelen in 5 stappen. Als eerst starten we met het tekenen van je elektronische schakeling. In dit proces doe je onderzoek naar wat heb je nodig om jouw applicatie te laten werken. Hierin kijk je naar de controller die je wilt gebruiken, benodigde IC’s, veiligheid en de benodigde aansluitingen op je bord. Let hierbij op dat alle benodigde aansluitingen van elk component verbonden zijn. Dit omdat het kan verschillen per component wat ze nodig hebben om correct te functioneren.
Stap 2 heeft te maken met het kort testen van je schakeling en componenten. Weet hoe deze werken en zorg dat wat je getekend hebt overeenkomt met de informatie in de datasheets en de werkelijkheid. Vervolgens gaan we de printplaat echt tekenen in stap 3. Hierin ga je tekenen hoe de componenten op de printplaat komen en hoe de sporen lopen tussen de componenten. Je start door eerst de correcte component keuzes te maken. Elk component heeft een verschillende footprint, waar zit welke pin en de afmetingen van het component. Kloppen de footprints dan kun je componenten gaan verbinden. Dit heet ook wel routing, het proces waarin je de kopersporen tekent aan de hand van opgestelde eisen en marges. Denk hierbij aan dikte van de lijnen, afstand tussen de lijnen en waar eventueel via’s nodig zijn (verbinding tussen de boven en onderkant van een printplaat).
Als dit eenmaal overeenkomt met de gestelde eisen kan de printplaat besteld of gemaakt worden in stap 4. Je kunt kiezen om je printplaat te laten maken bij een bedrijf of als je de middelen hebt dit zelf probeert. Let hierbij wel op dat als je het laat doen, je weet wat je krijgt. Stap 5 is tot slot het testen van je printplaat. Test eerst de aparte delen van de printplaat en daarna pas de complete PCB. Bij fouten of incorrecte werkingen kan er vervolgens teruggekeken worden naar voorgaande stappen waar het fout kan zijn gegaan.
Testen en design
Al met al is een printplaat dus een koperen plaat met wat elektronische componenten die door deze correct met elkaar te verbinden een werkend circuit ontstaat laten ontstaan. Met zijn vele voordelen op het gebied van betrouwbaarheid en veiligheid is het iets wat in ieder technisch product niet te missen is. Heb je nu meer vragen over het ontwikkelen van printplaten, IOT, embedded systems of kunnen wij u helpen met het maken van een product? Neem dan contact op.
