Как правильно называются дорожки на плате
Перейти к содержимому

Как правильно называются дорожки на плате

  • автор:

Детали печатной платы – Самое детальное введение

Детали печатной платы

Детали печатной платы очень важны в процессе производства печатных плат.

Но часто ли Вы задавались этим вопросом?

Как правильно выбрать компоненты печатной платы?

Многие из них представляют собой стандартные детали, которые можно быстро идентифицировать, найти и приобрести.

Другие компоненты являются патентованными, что затрудняет их поиск.

Вы можете значительно упростить сборку печатной платы, зная, какие детали Вам нужны.

В следующей статье я собираюсь дать Вам структурированный доклад.

1. Обозначение компонентов печатной платы

Все электронные устройства состоят из нескольких частей. Эти части работают вместе, чтобы изменять и управлять током и напряжением для получения желаемого эффекта. Печатные платы действуют как опорные сети, сохраняя все соединённым и сжатым в форме, удобной в использовании.

Большинство компонентов представляют собой стандартные детали, которые можно быстро идентифицировать, найти и приобрести. Они имеют простые для понимания формы, размеры и цвета. Другие компоненты являются патентованными, что затрудняет их поиск.

Отличная схематичная диаграмма может помочь Вам определить, какие детали нужны и когда. Эти чертежи предоставляют собой снимок вашей схемы с использованием символов для обозначения каждого типа компонентов. Прямые сплошные линии обозначают проводку и разъемы между деталями. Зигзагообразные линии обозначают резисторы. Конденсаторы — это короткие параллельные линии и так далее. Чтобы узнать больше о том, как настроить схему, ознакомьтесь со следующей статьей: Схема: Полное пользовательское руководство.

В функциональной схеме также используются буквы и цифры для обозначения положения каждого компонента в схеме. Например, одиннадцатый резистор — это “R11” на схеме.

Стандартное обозначение комплектующих печатной платы

Рисунок 1. Стандартное обозначение комплектующих печатной платы

Печатные платы

Сами печатные платы достаточно просты. Это просто тонкие пластиковые прямоугольные пластины или полиэфирная пленка. Большинство из них голубые или коричневые, хотя есть и другие цвета. Независимо от цвета, новые платы имеют один или несколько слоёв проводящей медной фольги.

На большинстве плат эта фольга будет только с одной стороны, но иногда Вы можете столкнуться и с двусторонними печатными платами. Некоторые профессиональные ПК могут иметь большое количество слоев меди. В любом случае, Вы должны использовать специальные травильные растворы, чтобы превратить фольгу в проводку вашей схемы.

Однако Вы можете купить предварительно протравленные платы и вообще пропустить этот шаг. Вам необходимо выбрать плату нужного размера для ваших нужд и случая.

Резисторы

Резисторы ограничивают прохождение тока через цепь. Эти маленькие горизонтальные цилиндры часто имеют четыре или пять цветных полос, которые помогают определить их сопротивление и устойчивость. На резисторах большего размера может быть написана эта информация.

Их схематические системы также могут иметь эту информацию, напечатанную словами. В любом случае на печатных платах используется символ R для обозначения резисторов.

Резисторы

Резисторы

Потенциометры

Переменные резисторы обычно обозначаются в омах с помощью трех цифр. Первые две цифры показывают численное значение сопротивления резистора, а третья — показатель множителя, который необходимо возвести в 10 степень.

Потенциометры также имеют буквенный код для обозначения изменения сопротивления и VR для переменного резистора, отмеченного где-то на них.

Потенциометры

Конденсаторы

Конденсаторы хранят электрический заряд. Эти компоненты выпускаются в виде маленьких леденцов в форме дисков или больших цилиндров. В любом случае, информация печатается прямо на них. В печатных платах конденсаторы обозначаются буквой C.

Детали печатной платы -электронных компонентов

Детали печатной платы -электронных компонентов

Переходники

Переходники — это то, как Ваше устройство подключается к другим устройствам и другим платам на том же компьютере. Эти компоненты, как правило, имеют пластиковый корпус и один или несколько контактов. Контакты служат связующими звеном между Вашим устройством и кабелями.

Диоды

Диоды — это односторонние электрические компоненты с полосой, которая указывает направление тока. Вы можете найти их технические характеристики на их корпусе. Также Вы можете встретить светодиоды и стабилитроны.

На диаграммах для обозначения диодов используются стрелка и полоса, а на платах буквы D или CR, где стрелка указывает направление тока.

Детали печатной платы -электронных компонентов

Светодиод

Светодиод или светоизлучающий диод – это компонент, который может излучать свет. Они могут быть одно-и многоцветные, а также в низко-и высокомощных вариантах. Наиболее распространены одноцветные светодиоды с низким энергопотреблением. Они часто бывают разных цветов, но не всегда.

У них есть только два вывода: катод и анод. Многоцветные имеют более одного цвета и набор клемм для каждого из них. Мощный светодиод имеет большой металлический корпус для отвода лишнего тепла. Для обозначения светодиодов используются символ диода на схемах.

Светодиод

Реле

Реле — это электронные переключатели. под напряжением разомкнуто, а когда отключено — замкнуто. Эти компоненты обычно имеют пластиковые корпуса с указанием их технических характеристик. На большинстве плат для обозначения реле используется буква K.

Детали печатной платы -электронных компонентов

Транзисторы

Транзисторы — это особый тип переключателя. Вы можете идентифицировать их по трем клеммам и по форме в виде буквы “D”. На печатных платах часто используют букву Q для обозначения расположения транзисторов.

Схемы транзисторов представляют собой круги с тремя выводами. Внутри круга одна точка идет прямо к стержню, а другая ведет по диагонали от стержня. На одном из стержней есть стрелка.

Транзисторы

Индукторы

Индукторы, по сути проволочные петли, часто трудно идентифицировать. Вы можете найти их либо в виде необработанной проводной катушки, либо с цветовой кодировкой. В любом случае, Вы должны проверить компоненты перед их использованием. К счастью, на печатных платах буква L обозначает индуктор.

Детали печатной платы -электронных компонентов

Индукторы

Кристаллы и генераторы

Эти естественные часы, отмеченные на платах символами X или Y, обеспечивают бесперебойную и своевременную работу наших электронных устройств. Уникальный внешний вид кварцевого генератора позволяет легко идентифицировать эти компоненты. На них также есть их техническая характеристика.

Интегральная схема (ИС)

Микросхемы потребуют некоторых усилий для правильной идентификации, поскольку сразу несколько разных типов микросхем могут входить в один и тот же корпус. Вам чаще всего надо найти символы U или IC в техническом описании устройства. Так как именно таким образом они обозначаются на печатных платах.

Техническое описание содержит схемы их устройств, а их обычно можно найти в Интернете. Прямоугольные блоки используются для обозначения этих компонентов в коммутационных схемах.

Интегральная схема (ИС)

2. Общие компоненты печатной платы

Большинство печатных плат содержат не все типы компонентов. Так как большинству схем требуется всего несколько деталей для работы с каждой схемой, которым нужны разные компонентов. Тем не менее, есть некоторые совпадения и несколько общих различий для каждой печатной платы, которую Вы строите.

Вот общие компоненты печатной платы:

2.1 Корпус типа BGA

Корпус с матрицей шариковых выводов (BGA) относится к особому типу поверхностей печатной платы. Он используется для постоянного крепления устройств, например, микропроцессоров к печатным платам.

BGA имеет некоторые преимущества перед другими методами. Именно поэтому он стал излюбленным и используется при производстве интегральных схем и электронных устройств.

Массив шариков, распространенная форма электронного производства, создана на основе уже существующей технологии массива штифтовой сетки (PGA). Вместо штифтов для передачи электрических сигналов от печатной платы в массиве шариковой сетки использует крошечные капли припоя.

Шарики припоя равномерно размещаются на плате в виде массива или обычной сетки и осторожно нагреваются в специальной печи. Поверхностное натяжение обеспечивает удержание компонентов в нужном положении.

Корпус типа BGA

2.2 Корпус типа QFN

Корпус QFN, вероятно, является самым популярным полупроводниковым корпусом сегодня по четырем причинам: низкая стоимость, малый форм-фактор, отличные электрические и тепловые характеристики.

Как и у любого другого полупроводникового корпуса, функциональность корпуса QFN заключается в подключении кремниевых кристаллов (ASIC) к печатной плате (PCB). Подключение может производиться как физически, так и электрически с использованием технологии поверхностного монтажа.

QFN — это корпус на основе планарных выводов, который также называется CSP (корпусом размерами с кристалл) . Есть возможность просмотра и контакта с выводами после сборки печатной платы.

Корпус QFN может иметь один или несколько рядов контактов. Разделение штампа образует однорядную структуру или же происходит процесс удаления соединений. Оба метода делят широкий массив пакетов на отдельные связки.

Многорядный QFN использует процесс травления для достижения желаемого количества рядов и выводов. Затем они становятся раздельными, будто распилены.

Преимущества выбора корпусов QFN заключаются в сниженной индуктивности выводов за счёт оптимально коротких соединительных проводов. Более того за счёт маленького веса, тонкого профиля и малогабаритных размеров, близких к размерам кристалла.

Кроме того, благодаря открытой медной матрице QFN идеально подходит для многих новых применений, которые требуют более высокой производительности.

Корпус типа QFN

2.3 LPKF

Припой сопротивляется с помощью LPKF ProMask, а печатная плата (PCBA) отображает с помощью LPKF ProLegend.

Паяльные маски и PCBA для прототипирования в домашних условиях являются основным требованием для надежности пайки. В особенности для поверхностного монтажа (SMT).

Паяльные маски профессионального качества можно быстро и эффективно наносить на структурированные печатные платы с помощью LPKF ProMask. Паяльная маска печатается на прозрачной плёнке из программы CAD. Далее переносится на печатную плату и проявляется.

В четыре простых шага структурированная печатная плата получает идеальную поверхность для пайки без коротких замыканий. Печать PCBA использует аналогичный процесс. ProMask и ProLegend включают в себя все инструменты и материалы, необходимые для достижения идеальных результатов.

LPKF ProMask и LPKF ProLegend — это необходимые инструменты для быстрого, простого и недорогого прототипирования печатных плат или небольших партий. Процесс фотооптической экспозиции переносит все структуры или маркировки на печатную плату всего за несколько шагов.

LPKF ProMask и ProLegend обеспечивают профессиональную отделку в четыре простых шага:

1. Распечатайте шаблон фото

Шаблон фотографии с желаемым макетом печатается на прозрачной плёнке с помощью LPKF CircuitPro и стандартного лазерного принтера.

2. Нанесите краску

Смешайте припой из предварительно дозированной краски и отвердителя.

Нанесите припой на структурированную печатную плату с помощью прилагаемого ролика.

Затем печатную плату сушат в конвекционной печи в течение 10 минут.

3. Поместите фотошаблон

Установите фотошаблон на печатную плату и поместите в УФ-экспозер.

Включите лазерный прибор на 30 секунд. Снимите печатную плату и удалите фотошаблон.

4. Проявите и отвердите паяльную маску

Приготовьте проявляющую ванну с проявляющим порошком и горячей водой.

Используйте кисточку, чтобы удалить неэкспонированный припой в проявляющей ванне. Припой устаивается, затем затвердевает и выпаривается в конвекционной печи в течение 30 минут. Затем порошковый pH-кондиционер нейтрализует все химические компоненты для экологически безопасной утилизации.

Этот список может изменяться по мере того, как интегральные схемы становятся все более распространенным на рынке хобби. Я уже знаю основные компоненты большинства профессиональных плат и любого устройства с вычислительными функциями.

3. Выбор компонентов печатной платы

Для лучших проектов печатных плат используются лучшие компоненты. Другого пути нет. С правильно подобранными компонентами печатной платы вероятность выхода из строя уменьшается и, соответственно, стоимость снижается.

Если Вы выберете компоненты неразумно, в дальнейшем Вы можете столкнуться с проблемами. Так, они могут значительно увеличить стоимость вашего проекта, особенно если некоторые компоненты редкие и дорогие.

Вы можете сделать несколько вещей, чтобы убедиться, что используете только правильные компоненты для Вашей схемы. Вам стоит следовать этим правилам.

1. Сделайте план проекта с помощью схематических диаграмм.

Прежде чем перейти к реальным компонентам, завершите свой проект виртуально. Отличное схематичное изображение покажет Вам, какие компоненты и где Вам нужны.

Затем можете использовать схему для создания списка материалов для компонентов в соответствии с их размерами и количествами.

Стандартные условные обозначения для общих компонентов печатной платы

Рисунок 2. Стандартные условные обозначения для общих компонентов печатной платы

2. Выберете правильное крепление.

Поверхностный монтаж стоит меньше всего, но он, как правило, возможен только с небольшими компонентами, которые собираются машинным способом. Если Вы устанавливаете компоненты вручную, можете использовать сквозную систему крепления, которая дает доступ к более важным компонентам.

3. Установка пространственных компонентов относительно их требований.

Каждый компонент имеет требование к воздушному зазору. Убедитесь, что вокруг них достаточно места для рассеивания тепла и предотвращения случайного короткого замыкания.

Обратите внимание, что силовые части имеют самые высокие требования к зазору и их тепло может физически деформировать нижележащую печатную плату.

4. В компонентах печатных плат используется пайка.

Вы хотите знать, можно ли паять вещи вручную или в печи оплавления.

Если Вы будете припаивать свою плату вручную, Вам нужны важные сквозные компоненты. Паять более легкими компонентами стоит при переходе на меньший области.

Следуя этому короткому списку правил, Вы оптимизируете свои проекты, используя при этом только необходимые компоненты. Это сэкономит Ваши деньги, а также освободит время, которое Вы сможете использовать для других проектов. Или же сможете протестировать свой проект перед его выпуском.

4. Электронные компоненты и материалы

Наличие превосходного плана печатной платы – еще ничто без компонентов для их сборки. Более того недавние изменения в отрасли могут затруднить поиск деталей. Как большинство любителей, Вы, должно быть, покупаете детали онлайн или извлекаете их из других устройств.

У каждого метода есть свои плюсы и минусы. Вам придется потратить много времени, чтобы собрать все необходимое, прежде чем Вы сможете начать. Сбор расходных материалов — это наиболее сложный аспект создания печатных плат. И нет реального способа сделать его быстрее.

Как правило, Вам нужен список постоянных поставщиков, которые, как Вы знаете, будут иметь большинство, если не все, необходимые Вам детали. Хоть и можно найти прекрасные списки в Интернете, все же только Вы сами можете составить идеальный список для себя.

Например, потому, что у Вас может быть любимый местный магазин, который может доставить детали по мере необходимости. И это вместо ожидания отправления по почте.

В любом случае, после завершения составления, Ваш список магазинов электронных запчастей будет служить кратким справочником для реализации проектов. При этом он будет экономить Ваше время и деньги для более важных задач.

Если рядом с Вами нет поставщика запчастей или Вы не можете найти их в Интернете, Вы можете получить детали из уже существующих плат и устройств.

Таким образом, нужно знать, как идентифицировать части старых плат-доноров, чтобы Вы могли переработать всё, что ещё работает. Новые платы должны использовать стандарты, упомянутые выше. А вот на старых платах могут быть использованы более ограниченные идентификаторы компонентов.

К счастью, Вы сможете найти схемы этих старых бардов в Интернете.

4.1 Идентификация компонентов телевизионной печатной платы

Старые телевизоры являются общедоступным источником донорской электроники. Эти устройства обычно устаревают, чтобы в дальнейшем использовать их в качестве телевизоров. Обычно их просто выбрасывают в мусорную корзину. Это также означает, что во многих случаях Вы можете получить эти платы бесплатно.

Конечно, Вы хотите убедиться, что их компоненты все еще работают, прежде чем использовать их повторно. Также нужно знать, подойдут ли они в качестве печатной платы для вашего проекта.

Идентификация компонентов телевизионной печатной платы

Как правило, Вам стоит беспокоиться только об электролитических конденсаторах и резисторах. Эти компоненты имеют тенденцию к устареванию при нагревании, что может навсегда изменить их работоспособность.

Остальные компоненты должны быть в порядке, хотя стоит убедиться, что ничего не сгорело. Будьте осторожны при их удалении, так как можно повредить их провода, сделав их непригодными.

По большей части старые телевизионные компоненты представляют собой то, что на них напечатано. Кроме того, общие компоненты по-прежнему представляют собой то, что и в обычных устройствах. Единственное реальное отличие, которое Вы увидите на старых телевизионных платах, — это прямоугольные резисторы.

Некоторые телевизионные компоненты, которые Вы можете найти:

AM IF резонатор. Кристалл генератора – обычно небольшая оранжевая коробочка Обычно они колеблются на частоте 455 кГц, но Вы также можете найти резонаторы 500 или 560 кГц.

Танталовые электролитические конденсаторы. Они маленькие и синие.

Керамические резонаторы. Эти трехконтактные компоненты действуют как фильтры для звуковых сигналов.

Высоковольтные резисторы. Это большие белые коробки с напечатанной на них информацией.

Линия задержки. Эти большие компоненты задерживают сигналы через цепь.

4.2 Компоненты мобильной печатной платы

Мобильные печатные платы, как правило, удобнее в использовании, чем телевизионные платы. Во-первых, почти все они используют современные стандарты идентификации электронных компонентов. Итак, у Вас уже должны быть навыки, необходимые для того, чтобы найти то, что нужно.

Во-вторых, старые мобильные устройства доступнее и дешевле. У Вас может быть несколько старых устройств, так как большинство людей регулярно обновляют свои мобильные телефоны.

Тем не менее, всегда полезно знать, что делает каждая часть, прежде чем вскрывать винтажный iPhone. Среднестатистический телефон имеет удивительно большую схему внутри. Большая ее часть оптимизирована для работы.

Вы можете найти как аналоговую, так и цифровую электронику, находящуюся и работающую рядом друг с другом.

Компоненты мобильной печатной платы

Хотя многоплатные устройства действительно существуют, большая часть мобильной электроники размещается на одной печатной плате. Однако эта плата разделена на две разные части: сеть и питание. Каждая часть имеет свои потребности и функции, поэтому Вы должны помнить о них при поиске запчастей.

Сетевая половина содержит все радиочастотные элементы и является важнейшей схемой, которая заставляет работать все мобильное устройство. В верхней части находятся антенна и точка антенны. Они расположены отдельно от остальной части схемы.

Под точкой антенны Вы найдете схемы передатчика и приемника.

Примечательными компонентами в этой области являются:

Антенный переключатель. Переключатель имеет металлические и неметаллические части с 16 точками или ножками, расположенными чуть ниже точки антенны. Он белый в устройствах GSM-сети, но золотой в устройствах CDMA. Обратите внимание, что некоторые устройства объединяют переключатель в свой PFO.

Генератор частоты мощности (PFO). Также называемый усилителем мощности (PA) и полосовым фильтром, PFO представляет собой кварцевый генератор, который управляет беспроводным сигналом устройства. Он расположен либо рядом с антенным переключателем, либо внутри него.

Кварцевый генератор 26 MHz. Также называется сетевым кристаллом. Он генерирует сигналы передачи. Вы найдете эту металлическую коробку рядом с PFO.

• Сетевая интегральная схема. Сетевая ИС обеспечивает логику передачи сигнала. Обычно она находится под антенным переключателем и PFO, но некоторые устройства объединяют микросхему с процессором.

Фильтры RX и TX. Эти черные ящики фильтруют и регулируют входящие и исходящие сигналы соответственно.

Генератор, управляемый напряжением (VCO). Эта микросхема преобразует сигнал между аналоговым и цифровым.

4.3 Силовая часть

Блок питания — это сердце мобильного устройства, содержащее все его вычислительные компоненты.

Микросхема питания. Окруженная несколькими конденсаторами коричневого цвета, микросхема питания управляет батареей для питания всего устройства. Некоторые устройства могут иметь две такие цепи.

Центральный процессор (ЦП). Процессор — это самая большая микросхема на печатной плате.

Флеш-микросхема. Расположена рядом с процессором. Флеш-микросхема-это ПЗУ, которое предоставляет предварительно настроенное программное обеспечение.

ПЗУ and ОЗУ. Микросхемы постоянно запоминающего устройства и оперативно запоминающего устройства расположены рядом с ЦП.

Зарядная микросхема: Зарядная микросхема регулирует заряд батареи. Расположена рядом с резистором 22.

Аудио микросхема. Расположена рядом с микросхемой питания. Это звуковой чип мобильного устройства.

Часы реального времени (RTC): Этот кремниевый генератор, расположенный рядом с микросхемой питания, является часами печатной платы.

Логическая микросхема. Логическая микросхема управляет звонком, вибрацией и светодиодами. Однако универсального места для нее не существует.

5. Понимание рынка электронных компонентов

Для дистрибьюторов комплектующих, производителей электронного оборудования и многих других. Необходимо иметь представление о рынке электронных компонентов. Во времена бума компоненты становятся более трудоемкими для повышения цен у поставщиков. А сроки выполнения заказов значительно увеличиваются.

Во времена рецессии цены падают, а доступность растет, особенно на полупроводники. Планирование позволяет производителям поддерживать производственные линии в рабочем состоянии, а также снижать затраты.

5.1 Существенные факторы для развития тенденции электронных компонентов

Многие известные факторы влияют на рынок в целом. Одним из факторов является анализ существующих тенденций роста в глобальном масштабе и для разных стран. Еще один фактор — это новые и растущие отрасли электронной промышленности. Ожидается появление автомобильного сектора и технологии интернета вещей. Значительный рост будет стимулировать общий рост.

Такие отрасли, как мобильная и фиксированная связь, компьютерные устройства всех форм. Более того, многие другие хорошо зарекомендовали себя и, вероятно, их рост будет меньше.

 электронных компонентов

5.2 Однако многие неизвестные факторы могут повлиять на экономические условия, управляющие глобальной экономикой в целом.

Продукция электронной промышленности увеличивается.

Наряду с ростом устройств на основе акустоэлектроники и магнитоэлектроники, бурное расширение получило производство иного оборудования. Такого как микрокомпьютеры, цветные кинескопы, электронные калькуляторы (в том числе программируемые калькуляторы).

А также видеомагнитофоны, электронные часы, высококачественные стереосистемы.

Многие из этих новшеств, такие как транзисторы, возникли в результате военных исследований, которые требовали все более сложных электронных устройств для современной высокотехнологичной войны.

Индустрия бытовой электроники является основным рынком для потребителей электронных компонентов. Именно поэтому в последнее время резко возрос спрос на электронные устройства. В частности, на развитых рынках он оказывает значительное влияние на мировой рынок электронных компонентов.

Производители электронных устройств наращивают свои производственные мощности, чтобы удовлетворить растущий спрос на них. Например, растущий спрос на оборудование для беспроводной связи.

Инфраструктура сети передачи данных требует многослойные печатные платы. Промышленная экспансия на развивающихся рынках и в электронной медицинской промышленности. Кроме того, увеличение рынка электронных компонентов.

Так что более конкурентоспособной будет электронная промышленность. Кроме того, значительно возрастут затраты и рыночные цены электронных компонентов. Поэтому для правильного выбора компонентов требуются более инновационные технологии.

Заключение

Полностью функционирующая печатная плата содержит несколько компонентов, которые работают вместе для достижения определенной функции. Знание того, как определить эти компоненты, поможет Вам спланировать и построить свой следующий проект.

Помимо этого, Вам нужно знать их пределы, помните, не все компоненты необходимы в каждом проекте. Благодаря этому процессу у Вас будет проект печатной платы, который сможете осуществить в рамках бюджета и в разумные сроки.

Если Вам нужны компоненты, то Вы можете извлечь их из старых печатных плат. Такие платы находятся в старых телевизорах и мобильных устройствах, или е их можно купить у надежного поставщика.

Покупка деталей может быть дороже, но это единственный способ убедиться, что все Ваши компоненты работают, прежде чем Вы припаяете их к плате.

Если Вам нужна помощь в поиске компонентов, Вы можете обратиться к нам за консультацией. Мы предоставляем комплексное обслуживание PCBA «под ключ». Мы здесь, чтобы помочь Вам приобрести все расходные материалы для PCBA. Все наши сборочные компоненты поставляются известными компаниями Digikey и Mouser.

Таким образом, Вы можете быть уверены, что наши компоненты имеют лучшее качество и приемлемую цену на рынке.

Печатная плата: виды, требования, размеры, методы изготовления

Название печатная плата (ПП) – это вариант обозначения на английском языке printedcircuitboard, или сокращенно PCB. Дословно – «плата с напечатанными электрическими цепями».

Что такое печатная плата

Печатная плата – это конструктивный элемент в виде пластины, используемый для установки электронных компонентов и электрического соединения их между собой. Основа платы – диэлектрический материал с токопроводящими элементами на его поверхности, а в некоторых случаях и внутри.

Такая пластина обеспечивает надежное крепление электронных компонентов за счет пайки и дополнительной клеевой или лаковой фиксации. Для электрических соединений между компонентами обычно в процессе изготовления ПП формируются плоские медные проводники, называемые дорожками. На дорожках формируются контактные площадки. К ним напрямую припаиваются планарные электронные компоненты. Для припаивания и крепления компонентов со штыревыми и проволочными выводами через контактные площадки просверливаются отверстия.

печатная плата

Для чего реально нужна печатная плата? Готовая печатная плата с установленными на ней компонентами является основой для сборки различных приборов и устройств. Электронные модули на основе ПП сегодня используют в самой разнообразной технике, включая промышленное, военное, авиакосмическое, бытовое и прочее оборудование.

Виды печатных плат как конструктивного элемента электроники, радио- и вычислительной техники совершенствовались, начиная с 1902 года. Именно тогда был выдан патент на первый прототип современных ПП. В процессе дальнейшего развития радиотехники и электроники применялись разные диэлектрики, появились новые методы создания электрических соединений.

Но по-настоящему печатная плата появилась только после Второй мировой войны, когда австрийский изобретатель Пауль Эйслер начал использовать методы из технологий полиграфической печати для нанесения рисунка токопроводящих дорожек на слой медной фольги.

По наиболее распространенной классификации сегодня все ПП делятся по принципу размещения токопроводящего слоя на:

  • односторонние;
  • двухсторонние;
  • многослойные.

В односторонних изделиях медные дорожки располагаются на одной стороне, в двухсторонних – на обеих. Такие платы иногда называют одно- и двухслойными. Но двухслойность (два слоя фольги) в данном случае условная, тогда как многослойные классифицируются по количеству слоев диэлектрика.

Технологически более сложные многослойные платы прессуют из нескольких слоев диэлектрика с размещаемыми между ними токопроводящими дорожками. Для связи между электрическими цепями на разных слоях используют межслойные металлизированные отверстия.

виды печатных плат

По способу нанесения и закрепления медных дорожек платы делятся на изготавливаемые по субтрактивным и аддитивным технологиям. Субтрактивный метод заключается в удалении лишних участков медной фольги с помощью химического травления. При аддитивной технологии выделенные с помощью маски токопроводящие дорожки формируются методами химического омеднения.

  • Под гибкими печатными платами понимают одно- и многослойные токопроводящие дорожки на гибком диэлектрике. Они востребованы в некоторых типах смартфонов и приборов, в робототехнике и другом оборудовании с установленными на подвижных частях жесткими платами.
  • Специальные типы ПП применяются для работы в расширенном диапазоне температур, в силовых установках и на сверхвысоких частотах (СВЧ). К ним предъявляются особые требования для каждого варианта применения.
  • Печатные платы на металлической основе востребованы при повышенном тепловыделении электронных компонентов (например, планарные светодиоды повышенной яркости). Одностороннюю плату из стеклотекстолита наклеивают на алюминиевую или медную основу в качестве теплоотвода.

Появление новых типов устройств и приборов стимулирует разработку новых материалов и видов.

Из чего делают печатные платы

В качестве диэлектрика для ПП часто применяют пластины стеклотекстолита, ранее гетинакса. Они включают прессованные материалы типа тканей и бумаги, пропитанные фенольной или эпоксидной смолами. На одну или обе поверхности диэлектрика напрессовывается тонкий слой медной фольги. Получаемые пластины называют фольгированными. Они отличаются невысокой стоимостью и легко обрабатываются, а готовые детали отвечают основным требованиям для сложной аппаратуры и техники массового применения.

Материал диэлектрической основы печатной платы во многом определяет ее рабочие характеристики. Поэтому для использования в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ) выбирают керамику или фольгированные пластины на основе фторопласта, которые к тому же работают и при повышенных температурах (до +260 °С). Для портативных устройств сегодня востребованы гибкие ПП. Их изготовляют на основе полиимидных материалов в качестве гибкого диэлектрика.

Токопроводящие дорожки печатных плат для блоков питания и другой силовой электроники должны пропускать повышенные токи. Поэтому толщина слоя фольги должна быть увеличенной (70, 100, 150 и более микрон).

из чего делают печатные платы

Выбор материала и технологии изготовления печатных плат во многом определяет надежность и производительность всего устройства. Особенно высокие требования предъявляются к изделиям класса HDI (High Density Interconnect), применяемым в портативной электронике. Такие платы делают из высокотемпературного стеклотекстолита марки FR-4. Они должны иметь более узкие дорожки и зазоры между ними (75 микрон и менее).

Методы изготовления

Существуют разные методы и способы изготовления печатных плат из стеклотекстолита, керамических, фторопластовых пластин и других материалов, учитывающие методики и технологии изготовления, а также требования ГОСТ к печатным платам, включая класс точности. Чаще всего ПП делают из стеклотекстолита FR-4, который может иметь разную толщину диэлектрика и металлической фольги.

  • При субтрактивном методе формирования печатных дорожек лишние участки медной фольги обычно удаляются методом гальванического травления или механического фрезерования. Для изготовления плат повышенной точности применяют лазерное сверление и фрезерование.
  • Аддитивный и полуаддитивный метод предполагает нанесение дорожек и меднение переходных отверстий на чистом стеклотекстолите методом химического и гальванического осаждения меди через защитную маску.

методы изготовления печатных плат

Наиболее сложные технологии производства многослойных печатных плат включают следующие методы:

  • Попарное прессование – металлизация межслойных отверстий перед сборкой пакета плат.
  • Металлизация отверстий между слоями – предварительно платы собираются в пакет и прессуются, а затем сверлятся отверстия для металлизации.
  • Послойное наращивание – межслойное соединение проводников гальваническим осаждением меди в межслойных отверстиях.
  • Комбинация металлизации и послойного наращивания межслойных отверстий.

Этапы изготовления

Включают множество процессов и во многом зависят от требований к печатным платам и производственной технологии. Предварительное проектирование для конкретного устройства ведется на основе принципиальной электрической схемы. При этом разрабатывается топология платы, включающая размеры и оптимальную компоновку электронных компонентов с целью минимизации токопроводящих дорожек и, при необходимости, взаимных электромагнитных помех. Выбирается оптимальный вид, размер и способы изготовления печатной платы.

Использование стеклотекстолита с двухсторонним фольгированием – распространенный вариант при серийном и мелкосерийном изготовлении плат.

этапы изготовления печатных плат

Основные этапы такого производства с использованием технологии гальванического травления медной фольги:

  1. Заготовки необходимого размера вырезаются из больших листов стеклотекстолита требуемой толщины и очищаются от загрязнений перед последующей обработкой.
  2. На подготовленные пластины наносится защитный рисунок печатных дорожек с помощью светочувствительного материала (фоторезиста) методом фотолитографии или трафаретной печати (шелкографии).
  3. Травление на подготовленных платах открытых медных участков производится в специальных гальванических ваннах в химически активном растворе.
  4. На очищенной после травления пластине сверлятся технологические, межслойные соединительные и установочные отверстия для электронных компонентов со штыревыми выводами.
  5. При необходимости на двухсторонней фольге выполняется металлизация монтажных и межслойных соединительных отверстий.
  6. Нанесение защитной паяльной маски из теплостойкого полимерного материала, защищающей поверхность платы от горячего оловянного расплава, который воздействует при последующей пайке лишь на открытые контактные площадки.
  7. Готовая продукция проходит все предусмотренные требованиями ГОСТ проверки качества и отправляется заказчику для монтажа электронных компонентов.

Этапы изготовления печатных плат на основе гибких и фторопластовых материалов имеют свои особенности. Жесткие платы с металлической подложкой изготавливают напрессовыванием предварительно заготовленных плат из стеклотекстолита.

Печатные платы являются составляющим компонентом современной техники. Этапы создания и изготовления печатных плат – достаточно трудоемкий и высокотехнологичный процесс, требующий разнообразного дорогостоящего оборудования. Поэтому их производством часто занимаются специализированные предприятия и компании. Также они предлагают заказчикам разработку необходимой документации, подбор оптимальной технологии изготовления и сопутствующие услуги.

Урок 2.1 — Печатная плата

Печатная плата — пластина из диэлектрика, на поверхности и/или в объёме которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Печатная плата является основой любой современной радиолюбительской конструкции и предназначена для электрического и механического соединения различных электронных компонентов. Электронные компоненты на печатной плате соединяются своими выводами с элементами проводящего рисунка обычно пайкой. Цвет печатной платы может быть любой: зелёный (по умолчанию), синий, красный. чёрный, на другие характеристики платы он не влияет.

Печатная плата имеет две стороны. Условно их можно назвать лицевой стороной и стороной печатных проводников. В отличие от навесного монтажа, на печатной плате электропроводящий рисунок выполнен из фольги, целиком расположенной на твердой изолирующей основе. Печатная плата содержит монтажные отверстия и контактные площадки к которым и припаиваются выводы радиодеталей. Кроме того, в печатных платах имеются переходные отверстия для электрического соединения участков фольги, расположенных на разных слоях платы. С лицевой стороны наносится маркировка (вспомогательный рисунок и текст согласно конструкторской документации), чтобы можно было разобраться, куда и в какой полярности установить ту или иную деталь.

На картинках ниже показана одна и та же печатная плата с разных сторон.

Мастер Кит Урок 2.1 - Печатная плата печатная плата

В зависимости от количества слоёв с электропроводящим рисунком печатные платы подразделяют на:

  • односторонние (ОПП): имеется только один слой фольги, наклеенной на одну сторону листа диэлектрика
  • двухсторонние (ДПП): два слоя фольги
  • многослойные (МПП): фольга не только на двух сторонах платы, но и во внутренних слоях диэлектрика. Многослойные печатные платы получаются склеиванием нескольких односторонних или двухсторонних плат

По свойствам материала основы:

Печатные платы могут иметь свои особенности в связи с их назначением и требованиями к особым условиям эксплуатации (например, расширенный диапазон температур) или особенности применения (например, платы для приборов, работающих на высоких частотах).

Основой печатной платы служит диэлектрик, наиболее часто используются такие материалы, как стеклотекстолит, гетинакс.

Также основой печатных плат может служить металлическое основание, покрытое диэлектриком (например, анодированный алюминий), поверх диэлектрика наносится медная фольга дорожек. Такие печатные платы применяются в силовой электронике для эффективного теплоотвода от электронных компонентов. При этом металлическое основание платы крепится к радиатору.

В качестве материала для печатных плат, работающих в диапазоне СВЧ и при температурах до 260 °C, применяется фторопласт, армированный стеклотканью (например, ФАФ-4Д)[2], и керамика.

Гибкие платы делают из полиимидных материалов, таких как каптон.

Токопроводящие дорожки обычно покрыты слоем изолирующего лака (так называемой «маской»), и только контактные площадки открыты от маски и готовы к пайке. Контактные площадки подавляющего большинства плат Мастер Кит серебристые и блестящие, так как покрыты слоем олова, что защищает их от преждевременного окисления при длительном хранении. Такие платы легко паяются с помощью самого обычного припоя с каналом канифоли, и вам не потребуется приобретать дополнительно канифоль или флюс.

Если же вам встретится плата, контактные площадки которой не покрыты защитным слоем олова, а медные (характерного жёлтого цвета), то для снятия окислов и качественной пайки бывает необходимо применять канифоль и флюс. В запущенных случаях помогает шлифовка контактных площадок тонкой наждачной бумагой («нулёвкой»).

Иногда на печатной плате размещены отверстия для её крепежа в корпусе. Если таких отверстий не предусмотрено, можно самостоятельно просверлить их обычным сверлом в свободном от компонентов месте. Разумеется, нужно убедиться, что новое отверстие не нарушит какой-нибудь печатный проводник или контактную площадку.

Если печатная плата чуть-чуть не влезает в планируемый для её размещения корпус, плату можно подточить с торцов напильником. Но следите за тем, чтобы напильник не нарушил токопроводящие дорожки платы.

Испортить печатную плату сложно, но, если постараться, всё-таки возможно. Во-первых, не следует чрезмерно сильно сгибать её — плата может сломаться! И не допускайте перегрева платы при пайке! Хотя токопроводящие дорожки и контактные площадки из фольги приклеены к основе платы очень качественным клеем, устойчивым к воздействию высоких температур, чрезмерно долгое непрерывное воздействие (более нескольких секунд) горячего жала паяльника на контактную площадку может привести к её отрыву от основы. Если это всё же произошло, можно приклеить оторвавшуюся дорожку. Если же дорожка не просто отклеилась, а оторвалась, для восстановления целостности электрической цепи можно применить отрезок провода.

Промывать печатную плату от остатков паяльных материалов можно с помощью спиртового раствора (спирта).

Как и из чего делают дорожки на печатных платах

Волнистые дорожки на платах
Скажите, как называются волнистые дорожки на платах? Я знаю для чего они нужны, но не в курсе как.

И снова о печатных платах.
Делаю первый свой проект. Имею сейчас в наличии для начала "производства": 1. Текстолит 2.

В следствии чего возникает окисление на платах и как с ним бороться?
Всем привет.Тут возник вопрос: в следствии чего возникает окисление на платах и как с ним.

Для чего убирают конденсаторы на материнских платах?
для чего убираю конденсаторы на материнских платах?

Из чего делают сетевые порты (материал) ?
Из чего делают сетевые порты rj-45 (на таком сетевом оборудовании как свитч к примеру) .

Сообщение от KiFyR
Сообщение от Stotym_UssR
Сообщение от Kromyr

10-20 минут (в зависимости от размера платы) в тёплой воде, 40°-60° с редкими помешиваниями. Травит отлично. Перегрев только ухудшает (и замедляет) процесс.
Уж поверьте, травил им на протяжении 10 лет.

Сообщение от Bomomd

Где-то говорят, что не нужно железо в реакцию включать, где-то — что нужно. Например в чип-и-диповском видео (http://www.chipdip.ru/video.aspx?vid=ID000281649).

Сообщение от ptoop
Сообщение от VyvotzorD

Мда. Неужели сложно приобрести баночку хлорного железа за 50р? Никаких гвоздей не надо, кипятить — не надо, расход — минимальный, работает наверняка! Причем даже старый, слабый раствор (80г холодной воды / 30г хлорида железа), работает отлично. Парни не заморачивайтесь вы с этим! Сначала надо сделать так, чтобы наверняка получилось, потом можно и поэкспериментировать 🙂

Сам делаю так: хлорное железо смешиваю с горячей водой в пропорции один к одному, после чего, тщательно перемешиваю палочкой от эскимо. Дышать им не стоит, оно вредное для здоровья (как в принципе и стеклотекстолитовая пыль ну и конечно припой).

Для чего делают перегрузку метода ToString()
Для чего делают перегрузку метода ToString() или других методов, и как она делаеться ?

клон-сайт моего сайта, для чего делают?
Нашел в сети сайт клон своего сайта, тексты везде один в один как у меня,дизайн другой, из раздела.

Для чего делают крупные open-source проекты?
Есть например, ubuntu, продвигаемая компанией Canoncical.. Как вы думаете : компания хочет.

Для чего иногда делают так чтобы метод возвращал интерфейс
Здравствуйте , подскажите пожалуйста , мне вот не совсем понятно. Для чего создаются методы которые.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *