Jak vytisknout desku plošných spojů

V tomto článku se dozvíte, jak vytisknout desku plošných spojů. Dozvíte se také o materiálech, funkcích a kontrole pravidel návrhu. Během několika hodin si budete moci vytvořit vlastní desku plošných spojů. Dalším krokem je příprava desky plošných spojů pro proces leptání. Nejprve je třeba odříznout přebytečnou měď z jádra. Poté budete muset zakrýt měď, která bude vystavena působení chemické látky.

Deska s plošnými spoji

Deska s plošnými spoji je pevná plochá deska, na které jsou umístěny elektronické součástky v zařízení. Skládá se z několika vrstev, které jsou navzájem propojeny měděnými cestami. Desky s plošnými spoji se běžně používají v počítačích a dalších elektronických zařízeních. Existují dva základní typy desek s plošnými spoji: hlavní systémová deska, známá také jako základní deska, a menší desky, které se zapojují do slotů na hlavní desce. Dalším typem jsou ohebné desky s plošnými spoji.

Desky s plošnými spoji se vyrábějí z různých materiálů včetně mědi. Téměř vždy jsou uspořádány v párech. Počet vrstev a provedení propojení napovídá o složitosti desky. Větší počet vrstev obvykle umožňuje větší flexibilitu směrování a lepší kontrolu integrity signálu. Více vrstev však také zvyšuje náklady a složitost výrobního procesu. Počet průchodek na desce s plošnými spoji je rovněž důležitý pro určení velikosti a složitosti desky. Průchodky se používají k usnadnění úniku signálů ze složitých integrovaných obvodů.

Funkce

Základem většiny elektronických zařízení jsou desky s plošnými spoji (PCB). Tyto desky jsou vyrobeny z mědi a poskytují mechanickou podporu a elektronické cesty pro elektronické součástky, které tvoří zařízení. Tyto desky existují téměř stejně dlouho jako technologie samotná. Proto jsou nezbytné pro mnoho různých elektronických aplikací, od televizorů až po kalkulačky.

DPS se skládá z několika vrstev vodivého a izolačního materiálu. Vodivé vrstvy jsou obvykle měděné plechy, které jsou laminovány na nevodivý podklad. Tyto vrstvy slouží k řízení toku elektrického proudu.

Kontrola pravidel pro navrhování

Jedním z nejdůležitějších kroků před tiskem desky plošných spojů je provedení kontroly návrhových pravidel. Tento postup umožňuje konstruktérům zajistit, aby jimi vytvořený návrh splňoval všechny potřebné výrobní a rozměrové tolerance. Vzhledem k tomu, že výrobní proces bude vždy obsahovat odchylky, musí s nimi konstruktéři ve svých návrzích počítat. Tato rezerva zvyšuje pravděpodobnost správně fungujících dílů.

Provedení této kontroly je dobrým zvykem při návrhu desky plošných spojů. Návrh DPS může být složitý a časově náročný. Provedení kontroly návrhových pravidel vám může ušetřit mnoho času a úsilí.

Tuhost

Pevná deska s plošnými spoji je vyrobena pomocí několika vrstev vodivých materiálů o stejné tloušťce na obou stranách. Jedná se o univerzální konstrukční variantu, která využívá leptané měděné plechy a spojovací cesty pro podporu elektrických komponent. Tento typ desky lze navrhnout a vytisknout pomocí inkoustové nebo laserové tiskárny. Důležitým faktorem, který je třeba mít na paměti při vytváření pevné desky plošných spojů, je udržet všechny elektrické součástky na stejném místě.

Přestože mají pevné desky plošných spojů široké využití, nejsou vhodné pro každý návrh. Například zdravotnická zařízení jsou často vystavena vysoké vlhkosti a nepříznivým teplotám. Pevné desky plošných spojů jsou však preferovaným řešením v průmyslových odvětvích, kde musí komponenty zůstat pevně na místě, jako jsou například stroje v kokpitech letadel a pomocné energetické jednotky.

Bezbarvý tisk

Pokud chcete tisknout na desku plošných spojů bez použití barevného inkoustu, existuje několik metod. Tisk na desky plošných spojů spočívá v nanesení průhledné fólie, na kterou je nanesena fotocitlivá fólie. Fólie obsahuje chemické látky, které reagují s ultrafialovými paprsky a vytvrzují fotorezistenci pod ní. Čirá fólie umožňuje světlu proniknout do určitých oblastí desky a fotorezistence na mědi pod ní ztvrdne. Poté se k čištění fólie použije alkalický roztok.

Inkoustový tisk

Inkoustový tisk je nový způsob výroby desek plošných spojů. Eliminuje potřebu nákladného a časově náročného zpracování fotografií a dalších kroků ve výrobním procesu. Tento proces také snižuje plýtvání materiálem, protože odpadá potřeba fotomateriálů a s nimi spojené náklady a nároky na skladování. Jeho schopnost přímého tisku na desku umožňuje tisknout vodivé stopy na desku bez leptání materiálu.

Proces inkoustového tisku na desku plošných spojů není náročný a lze jej provést pouze pomocí laserové nebo termální tiskárny. Inkoustové barvy mohou vytvářet prvky o velikosti 75 um nebo menší. Jsou také chemicky odolné a nelepí se. Jejich tvrdost se pohybuje v rozmezí tří až čtyř H, díky čemuž jsou odolné vůči mnoha běžným leptadlům.