מעגל מודפס או בשמו המקצועי PCB - Printed Circuit Board, הואל למעשה הלוח הירוק שכולנו מכירים הקיים בכל מכשיר חשמלי, מהשלט הקטן של הרכב שלנו ועד למחשב האישי. על גבי אותו לוח מונחים שלל רכיבים אלקטרוניים היוצרים יחד מעגל חשמלי. כל אותם רכיבים אלקטרונים על גבי הלוח אינם מחוברים יחד בחוטי חשמל אלא באמצעות פסי נחושת אשר מודפסים על הלוח, שמהווה מעין מצע מוליך. מדובר במוצר אמין וזול, ולכן הוא מאוד פופולארי, ונהנה כמעט מבלעדיות וקיים בכל מוצר אלקטרוני.
מהו מקורו של המעגל המודפס?
לפני המצאתו של המעגל המודפס, הרכיבים האלקטרונים המרכיבים מכשיר חשמלי היו מחוברים באמצעות חוטי חשמל. השיטה הזאת הייתה יקרה ומסורבלת בהרבה מן המעגל המודפס, בעיקר בשל הזמן הארוך שהיה דרוש על מנת להרכיב אותם בהשוואה לשיטת המעגל המודפס. במקור תוכנן המעגל המודפס לשימוש צבאי על ידי ארצות הברית במהלך מלחמת העולם השנייה, אולם בשנת 1948 שוחרר המעגל המודפס לייצור ושימוש מסחרי אזרחי.
כיצד בנוי המעגל המודפס?
במעגל חשמלי רגיל מחוברים הרכיבים האלקטרוניים שעל גבי הלוח באמצעות חוטי חשמל. על מנת שיהיה קל יותר להבחין בין הרכיבים השונים, חוטי החשמל ממוקמים בגבו של הלוח, מהצד השני של הרכיבים. במעגל חשמלי מודפס את מקומם של החוטים תופסים פסי נחושת מודפסים. על גבי הלוח שעשוי מחומר מבודד מחברים גיליון נחושת. בתהליך הייצור ישנו הליך בו מורידים משכבת הנחושת חומר בצורה שמותירה אותה רק על גבי הנתיב הרצוי המחבר בין הרכיבים האלקטרוניים על הלוח. אותו נתיב הוא מתוכנן וידוע מראש כך שלאחר ההליך כל שנותר הוא להלחים כל רכיב אלקטרוני במקום המיועד לו ומתקבל מעגל חשמלי.
כיצד יודעים היכן לחבר את הרכיבים האלקטרוניים?
כאמור, בהליך הייצור האוטומטי מקומו של כל רכיב אלקטרוני קבוע וידוע מראש, וכל מה שצריך לעשות הוא לתכנת את מכונת הייצור פעם אחת. למרות זאת, ישנם מעגלים מודפסים הכוללים גם הדפסי משי. הדפס המשי אינו קשור למעגל החשמלי ותפקידו הוא לסמן את המיקום של כל רכיב אלקטרוני על גבי הלוח. למשל, הדפס המשי R מסמן מיקום של נגד, וסימונים של + על גבי הלוח מסמנים היכן צריכה להיכנס הרגל החיובית של כל רכיב אלקטרוני.