Kaip gaminamos spausdintinių grandynų plokštės?

Vienas iš svarbiausių spausdintinių plokščių komponentų yra jungčių skylės. Šios skylės išgręžiamos pagal tikslų modelį, kad grandinės galėtų susijungti viena su kita. Automatizuotose gręžimo staklėse naudojamos skaitmeniniu būdu valdomos gręžimo failai, dar vadinami excellon failais, kad būtų nustatyta, kur gręžti ir kokio dydžio skyles padaryti. Priklausomai nuo spausdintinės plokštės struktūros, gręžimas gali būti atliekamas po vieną sluoksnį arba sluoksniais prieš laminavimą.

Daugiasluoksnės spausdintinės plokštės

Daugiasluoksnė spausdintinė plokštė - tai spausdintinė plokštė, turinti daugiau nei tris sluoksnius. Šios plokštės naudojamos įvairiuose prietaisuose - nuo buitinių prietaisų iki medicinos prietaisų. Paprastai, kad plokštė tinkamai veiktų, reikia bent keturių sluoksnių. Ši technologija vis dažniau naudojama buitiniuose prietaisuose ir vis dažniau naudojama medicinos prietaisuose, pavyzdžiui, rentgeno aparatuose ir kompiuterinės tomografijos įrangoje.

Daugiasluoksnių spausdintinių plokščių gamybos procese naudojamas austas stiklo audinys ir epoksidinė derva. Po to epoksidinės dervos sukietėja ir suformuoja plokštės šerdį. Vėliau šerdis ir vario lakštai sujungiami karščiu ir slėgiu. Taip gaunama daugiasluoksnė PCB, pasižyminti vienodomis savybėmis.

Kitas gamybos procesas - plokščių sujungimas, kai kelios mažos spausdintinės plokštės sujungiamos į vieną plokštę. Taikant šį metodą keli skirtingi dizainai sujungiami į vieną didelę plokštę. Kiekvieną plokštę sudaro išorinė įrankių juosta, kurioje yra įrankių skylės, plokštė, kurioje yra plokštė, ir bandomoji atkarpa. Kai kuriose plokštėse taip pat yra šrafuotas vario užliejimas, padedantis išvengti lenkimo per plokščių formavimo procesą. Skydų klijavimas yra įprastas, kai komponentai montuojami prie pat plokštės krašto.

2 ir 3 klasės PCB

Nors dauguma 2 ir 3 klasės spausdintinių plokščių gamintojų laikosi tų pačių standartų, tarp šių dviejų klasių yra keletas esminių skirtumų. 2 klasės plokštės paprastai gaminamos produktams, kurie nėra veikiami ekstremalių aplinkos sąlygų, nėra itin svarbūs galutiniam naudotojui ir jiems netaikomi griežti bandymai. Kita vertus, 3 klasės plokštės yra sukurtos taip, kad atitiktų aukščiausius standartus ir turi užtikrinti nepertraukiamą veikimą bei minimalų prastovų laiką. Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų klasių yra reikalavimai, keliami plokštės dizainui ir gamybos procesui.

2 ir 3 klasės spausdintinės plokštės gaminamos pagal IPC-6011 standartus. Šiuose standartuose aprašyti 1, 2 ir 3 klasės spausdintinių plokščių reikalavimai. Taip pat yra naujesnių IPC standartų, vadinamų 3/A klase. Jie skirti karinei aviacinei technikai ir kosminei technikai. 1 ir 2 klasės spausdintinės plokštės turi atitikti IPC standumo, lankstumo ir MCM-L standartus.

Vienpusės spausdintinės plokštės

Vienpusės spausdintinės plokštės (PCB) yra įprastos ir palyginti lengvai projektuojamos spausdintinės plokštės. Todėl dauguma gamintojų ir konstruktorių gali projektuoti ir gaminti šias plokštes. Vienpuses spausdintines plokštes taip pat lengviau gaminti nei daugiasluoksnes spausdintines plokštes. Todėl jas gali gaminti beveik bet kuri spausdintinių plokščių gamybos įmonė. Vienpusės spausdintinės plokštės dažniausiai užsakomos dideliais kiekiais.

Vienpusės spausdintinės plokštės paprastai gaminamos iš FR4 medžiagos - į stiklo pluoštą panašios medžiagos, sumaišytos su epoksidine medžiaga. Medžiaga suformuota į kelis sluoksnius, kurių kiekviename yra vienas laidžios medžiagos sluoksnis. Tada laidai prilituojami prie komponentų pusėje esančių varinių takelių. Vienpusės spausdintinės plokštės iš pradžių buvo naudojamos prototipinėms spausdintinėms plokštėms gaminti, tačiau, augant paviršinio montavimo komponentų paklausai, jas pakeitė daugiasluoksnės spausdintinės plokštės.

Vienpusės spausdintinės plokštės yra paprasčiausia ir pigiausia spausdintinių plokščių forma. Jos turi vieną laidaus vario sluoksnį virš pagrindo. Be to, vienpusėse spausdintinėse plokštėse nėra skylių. Todėl jos labiausiai tinka mažo tankio projektams. Jas lengva gaminti ir dažnai galima pagaminti per trumpą laiką.

Lanksčios spausdintinės plokštės

Gaminant lanksčias spausdintines plokštes atliekami keli etapai. Pirmajame etape projektuojamas plokštės išdėstymas. Tai galima padaryti naudojant CAD įrankius, pavyzdžiui, "Proteus", "Eagle" arba "OrCAD". Suprojektavus maketą, galima pradėti surinkimo procesą.

Kitas žingsnis - laidininkų tiesimas. Laidininkų plotis turėtų būti nustatytas pagal įrenginio standartą. Tačiau laidininkų skaičius gali skirtis priklausomai nuo konstrukcijos. Standartinis laidininkų plotis reikalingas grandinei, kuriai reikia tam tikro procento grandinės srovės. Priklausomai nuo konstrukcijos, skylių skersmenys taip pat gali skirtis.

Išėsdinus šabloną, lanksčioji grandinė išpjaunama naudojant procesą, vadinamą "blanking". Šiam procesui naudojamas hidraulinis perforatorius ir štampų rinkinys, tačiau jo įrankių sąnaudos gali būti didelės. Kita galimybė - naudoti tuščiavidurį peilį. Tuščiaviduris peilis - tai ilgas skustuvo peiliukas, kuris sulenkiamas į lankstaus kontūro formą. Tuomet jis įkišamas į pagrindo plokštės, paprastai MDF arba faneros, angą.