Технология изготовления печатных плат

    Печатной платой называется радиоэлектронное устройство, выполненное на плоском диэлектрическом основании, в котором соединения между элементами и их питание осуществляется с помощью печатных проводников.

Размеры печатной платы не должны превышать 420 на 290 мм.

На печатную плату наносится координатная сетка. Её шаг определяется типом дискретных элементом, которые в дальнейшем будут на неё установлены. Тип дискретного элемента определяет расстояние между центрами выводов.

Голубая микросхема слева – планарная (256 ножек). Расстояние между центрами выводов и шаг координатной сетки стандартизован и составляет 2,5; 1,25; 0,65 или 0,63 мм.

На печатной плате применяется три типа отверстия.

1) Базовые отверстия. Диаметр составляет от 3 до 8 мм в зависимости от размеров платы.

2) Монтажные отверстия. Служат для установки в них перьевых элементов (второй и третий внизу картинки). Диаметр – от 1,5 до 0,5 мм

3) Переходные отверстия. Используются для соединения печатных проводников в различных слоях многослойных печатных плат. Диаметр – 0,3 мм

Начало координат координатной решетки как правило размещают в центре левого нижнего базового отверстия. При этом проводники стараются провести по линиям координатной сетки. При этом не допускается резкого изменения контура (должен быть радиус скругления примерно 0,5 мм). Это связано с тем, что в местах резкого перехода контура скапливаются внутренние напряжения. В случае внешней нагрузки высока вероятность трещин.

Для установки дискретных элементов на концах печатных проводников образуют контактные площадки. Размер этой площадки – примерно 2 ширины печатного проводника (квадрат) При необходимости в центре площадки сверлится отверстие.

Форма печатного проводника – прямоугольник (в сечении), его высота стандартизована и составляет 50, 35, 0,18 микрона. Ширина зависит от назначения проводника. Для токопроводящих шин – от 3 до 10 мм. Для сигнальных цепей – от 0,3 до 3 мм.

Печатный проводник благодаря своей форме выдерживает плотность тока в 10 раз большую, чем проводник круглого сечения с такой же площадью поперечного сечения. Это из-за повышенной площади отдачи тепла.

Благодаря разветвленной структуре проводники выдерживают ускорения до 15 g без нарушения целостности.

Проводники изготавливаются из меди.

Классификация печатных плат

1. Односторонние печатные платы. В такой плате проводящий рисунок и дискретные элементы размещены на одной стороне печатной платы.

2. Двусторонние печатные платы. Проводящий рисунок и дискретные элементы находятся с двух сторон диэлектрического основания

3. Многослойные печатные платы. Идея таких плат проста:

Слоев может быть много. Изготавливаются они следующим образом. Слои изготавливаются послойно. Затем после сверления отверстий склеивают между собой. Препрег – клеящий материал – не до конца сполимеризованная эпоксидная смола. После склейки переходные отверстия заполняются медью. Существуют другие методы.

Проблема – по проводникам течет ток – проводник нагревается – может сгореть – нужен отвод тепла. Для этого устанавливается продувная система.

Класс точности печатной платы определяет ширину проводников и расстояние между проводниками. Чем выше класс, тем расстояние и ширина проводников меньше.

Платы на металлическом основании

Противоречие – металл не является диэлектриком. Поверхность различными способами покрывается диэлектриком

Металлическое основание делается для того, чтобы увеличить интенсивность теплоотвода за счет увеличения теплопроводности материала. Металл обычно покрывают окислом (оксидной пленкой)

Гибко-жесткие платы

Две жесткие платы соединены гибкой полиамидной пленкой. Пример – телефон-раскладушка.