• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Печатная плата. Устройство и изготовление

Для сборки электрических схем используется два основных вида монтажа:

- навесной монтаж;

- печатные платы.

При навесном монтаже все детали закрепляются на жесткой основе, а их соединение осуществляется короткими отрезками проводников. У данной схемы для простых устройств есть свои плюсы (например, высокая ремонтопригодность), но минусов значительно больше:

- высокое общее сопротивление проводников;красная плата

- высокая паразитная емкость и индуктивность проводников;

- низкая плотность элементов;

- невозможность использования микроэлектронных устройств.

Поэтому чаще всего в нынешнее время используются печатные платы.

Устройство

Плата печатная представляет собой основу из диэлектрика (чаще всего используется стеклотекстолит), на которую нанесены токопроводящие дорожки. Диэлектрик играет роль несущего элемента – придает плате прочность.

Детали устанавливаются на плату с помощью пайки (как ручным, так и автоматическим методами), после чего плата готова к работе.

Платы для простых устройств имеют один или два токопроводящих слоя.  Существуют также многослойные печатные платы, которые состоят из нескольких тонких слоев диэлектрика, на каждый из которых нанесены дорожки. Элементы устанавливаются только на крайние слои платы.

Изготовление

Заготовка для платы представляет собой диэлектрик, покрытый сплошным токопроводящим слоем (чаще всего используется медь с защитным покрытием). На этот слой наносится рисунок будущих проводников, после чего лишняя часть токопроводящего слоя удаляется. Удаление производится либо механическим способом (достаточно редко из-за трудоемкости процесса), либо химическим – так называемое «травление». При травлении, специальный состав смывает ту часть токопроводящего слоя, которая не закрыта защитной маской. Постепенно в промышленности все чаще встречается лазерная гравировка дорожек, что раньше было невозможным из-за отражающих свойств меди.

В результате травления получается почти готовая плата, на которую остается только установить элементы. Перед установкой элементов на плате высверливаются монтажные и крепежные отверстия. Крепежные отверстия могут отсутствовать, это зависит от назначения платы. Монтажные отверстия чаще всего предназначены не только для установки элементов, но и для электрической связи слоев платы.

Установка и пайка элементов чаще всего автоматизированы. После пайки плата покрывается слоем лака, который защищает соединения от окисления, повреждения и коротких замыканий (так как расстояния между дорожками достаточно мало, даже мельчайшая пыль может повредить схеме).

Преимущества и недостатки

Преимущества печатных плат перед навесным монтажом очевидны:

- высокая плотность элементов;

- малые размеры схемы;

- низкое сопротивление проводников (и возможность уравнивания их длины);

- возможность применения поверхностного монтажа (элементы без выводов);

- хорошие возможности по стандартизации и автоматизации производства.

Недостатки:

- более низкая ремонтопригодность по сравнению с навесным монтажом;

- сложность расчета рисунка проводников (особенно для многослойных плат);

- сложность установки крупногабаритных элементов (трансформаторы, радиаторы и так далее);

- повышенные требования к температурному режиму (высокая плотность элементов вызывает сильное нагревание).

В целом, в связи с развитием микроэлектроники, преимущества печатных плат значительно перевешивают их недостатки, так как многие из них (например, расчет рисунка) легко поддаются автоматизации.


Дальнейшее развитие электротехники

Широкое практическое применение электрического тока выдвигает проблему создания дешёвых и надёжных...

читать далее

Лодыгин и Академия наук

За работы по изобретению лампы накаливания и за освещение опытных участков в Петербурге Академия наук в 1874 г. присудила Лодыгину...

читать далее

Ионизирующие агенты

В явлениях газового разряда играют важную роль и другие обстоятельства, коренным образом изменяющие условия разряда и приводящие...

читать далее