ما هي لوحة الدوائر؟

لوحة الدائرة عبارة عن قطعة عازلة ملولبة بأسلاك موصلة ومكونات مماثلة. عندما يقدم مصدر الطاقة شحنة كهربائية للوحة ، يتم توزيعها على طول هذه الأسلاك إلى مكونات مختلفة بعدة طرق. يتيح ذلك للوحة التحكم في كيفية تنشيط هذه المكونات وشحنها أثناء استخدام جهاز كهربائي. تشتمل مجموعة كبيرة من الأجهزة على لوحة دائرة كهربائية واحدة على الأقل ، بما في ذلك الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر والساعات الرقمية.

التركيب المشترك

تُعرف أيضًا باسم لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) ، وتتكون من عازل ، عادةً من الألياف الزجاجية ، مع خيوط من مادة موصلة تعمل كأسلاك على قاعدة اللوحة. قد يتكون العازل من طبقة واحدة أو عدة طبقات من المواد الملصقة في قطعة واحدة. يمكن أن تخدم هذه الطبقات الإضافية عددًا من الأغراض ، بما في ذلك تأريض اللوحة أو توفير مقاومة الحرارة. عادة ما تكون الخيوط الموجودة على سطح لوحة الدائرة من النحاس ، ويتم إنشاؤها إما عن طريق وضع خطوط فردية ميكانيكيًا أو عن طريق طلاء اللوحة بأكملها بالنحاس وإزالة الفائض.

المكونات والتصميم

منذ الثمانينيات ، تستخدم معظم لوحات الدوائر الإلكترونية مكونات مثبتة على السطح ، وهي مصممة بعلامات تبويب صغيرة ، ويمكن لحامها بسهولة في مكانها على السبورة. غالبًا ما يقوم منتجو لوحات الدارات الكهربائية الحديثة بهذه العملية عن طريق وضع خليط اللحام البارد ، وخبز اللوحة بأكملها لإذابة اللحام وتثبيت المكونات في مكانها. قبل إنشاء تقنية التثبيت على السطح في منتصف الستينيات ، استخدم المصنعون الأسلاك لتوصيل المكونات بكل لوحة دائرة كهربائية. مع التخلص من الحاجة إلى الأسلاك ، أصبحت الألواح أخف وزنا وأكثر كفاءة في الإنتاج.
ميزات خاصة
يمكن تطبيق عدد من التقنيات الإضافية على لوحات الدوائر الكهربائية للاستخدامات المتخصصة. تم تصميم الألواح المرنة ، على سبيل المثال ، لتكون مرنة تمامًا ، مما يسمح بوضع لوحة الدائرة في المواضع التي قد تكون غير عملية. تصمم بعض الشركات لوحات للاستخدام في الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية ، مما يجعلها ذات نوى نحاسية صلبة تنقل الحرارة بعيدًا عن المكونات الحساسة لحمايتها في درجات الحرارة القصوى. تصنع الشركات المصنعة الأخرى لوحات دوائر كهربائية بطبقة موصلة داخلية لنقل الطاقة إلى مكونات مختلفة دون آثار أو أسلاك إضافية.
الاختراع والتاريخ
على الرغم من أن المخترعين السابقين قد طوروا لوحات مماثلة في العقد الأول من القرن العشرين ، فقد أنشأ المهندس النمساوي بول إيسلر أول لوحات دوائر مطبوعة في منتصف الثلاثينيات. خلال الحرب العالمية الثانية ، أنتجتها الولايات المتحدة على نطاق واسع لاستخدامها في إذاعات الحرب. ظلت هذه الأجهزة محصورة بشكل أساسي في القطاع العسكري خلال هذه الفترة ، ولكن بعد نهاية الحرب أصبحت متاحة للاستخدام التجاري على نطاق واسع.