Yhteenveto - Valmistustekniikkaa
 

Piirilevy toimii elektroniikan piirikytkentöjen rakennusalustana. Piirilevyn tarkoitus lyhyesti on:

  • tarjota mekaaninen runko komponenttien kiinnittämiseen
  • suorittaa piirien välinen johtava yhteys, johdotus
  • eristää sähköisesti piirien välillä
Piirilevyn runkomateriaali on eristettä, tyypillisesti lasikuitua tai epoksikyllästettyä paperia. Johdotus piirilevyllä tapahtuu ohutta kupariliuskaa pitkin. Nykyisin johdotuskerroksia on tyypillisesti jopa 8 - 16, paitsi halvimmassa kulutuselektroniikassa.

Halvimmissa ja alkeellisimmissa laitteissa käytetään läpiladottavia komponentteja, jotka vaativat reikien poraamisen ja komponentin jalkojen pujottamisen. Pintaliitoskomponentit ovat yleistyneet läpiladottavien kustannuksella mm. pienemmän kokonsa ja helpomman koneellisen valmistettavuuden takia.

Komponentit kiinnitetään piirilevylle juottamalla, jossa juotteen metalliseos sulaa n. 240 - 340 C asteessa juotteesta riipuen. Sula juote kiinnittää jähmettyessään komponentin piirilevyn johtimeen mekaanisesti ja sähköisesti. Juotteissa käytettiin ennen tina-lyijyseosta, mutta lyijy on nykyisin korvattu juotteesta ympäristöhaittojen takia. Vanhat elektroniikkalaitteet ovat kuitenkin pitkään ympäristöuhka lyijyn ja muiden raskasmetalien vuoksi. 

Juotos tapahtuu teollisesti yleensä nk. sulatusjuotoksella (REFLOW), jossa piirilevy kuljeltetaan tietyllä lämpötilalla ja tarkalla ajastuksella uunin läpi. Piirilevylle on tätä ennen ladottu komponentit juotospastan päälle, joka sulaessaan muodostaa juotoksen. Toinen paljon käytetty menetelmä on aaltojuotos (wave soldering), jossa piirilevy kuljetetaan sulan tina-aallon yli. Aaltojuotos oli ensimmäisiä massavalmistuksen juotosmenetelmiä, mutta soveltuu huonosti nykyaikaisen tiheän ja pieniä komponentteja sisältävän levyn juottamiseen.  

Takasin kappaleeseen
© Mikko Kuisma