Een printplaat printen

Dit artikel laat zien hoe je een printplaat print. Je leert ook meer over materialen, functies en de Design rule check. Binnen een paar uur kun je je eigen printplaat maken. De volgende stap is het voorbereiden van de printplaat op het etsproces. Eerst moet je extra koper van de kern wegsnijden. Vervolgens moet u het koper dat zal worden blootgesteld aan een chemische stof bedekken.

Printplaat

Een printplaat is een stijve vlakke plaat die de elektronische componenten in een apparaat bevat. De printplaat bestaat uit meerdere lagen die onderling verbonden zijn via koperen paden. Printplaten worden vaak gebruikt in computers en andere elektronische apparaten. Er zijn twee basistypen printplaten: de hoofdprintplaat, ook wel moederbord genoemd, en kleinere printplaten die in de sleuven van de hoofdprintplaat passen. Een ander type is de flexibele printplaat.

Printplaten worden gemaakt van verschillende materialen, waaronder koper. Ze worden bijna altijd in paren gerangschikt. Het aantal lagen en het ontwerp van de onderlinge verbindingen geeft een indicatie van de complexiteit van een printplaat. Doorgaans zorgen meer lagen voor een grotere routingflexibiliteit en een betere controle van de signaalintegriteit. Meer lagen verhogen echter ook de kosten en de complexiteit van het productieproces. Het aantal vias op een printplaat is ook belangrijk om de grootte en complexiteit van de printplaat te bepalen. Vias worden gebruikt om signalen van complexe IC's te laten ontsnappen.

Functies

Printplaten (PCB's) vormen de basis van de meeste elektronica. Deze printplaten zijn gemaakt van koper en bieden mechanische ondersteuning en elektronische paden voor de elektronische componenten waaruit het apparaat is opgebouwd. Deze printplaten bestaan al bijna net zo lang als de technologie zelf. Daardoor zijn ze essentieel voor veel verschillende elektronische toepassingen, van televisies tot rekenmachines.

Een PCB bestaat uit verschillende lagen geleidend en isolerend materiaal. De geleidende lagen zijn meestal koperen platen die gelamineerd zijn op een niet-geleidend substraat. Deze lagen worden gebruikt om de stroom te regelen.

Ontwerpregel controle

Een van de belangrijkste stappen voor het printen van een printplaat is het uitvoeren van een ontwerpregelcontrole. Met deze procedure kunnen ontwerpers ervoor zorgen dat het ontwerp dat ze gemaakt hebben voldoet aan alle noodzakelijke productie- en maattoleranties. Omdat het productieproces altijd variaties bevat, moeten ontwerpers daar rekening mee houden in hun ontwerpen. Deze marge vergroot de kans op goed functionerende onderdelen.

Het uitvoeren van deze controle is een goede gewoonte om te volgen bij het ontwerpen van een PCB. Een PCB ontwerp kan complex en tijdrovend zijn. Het uitvoeren van een ontwerpregelcontrole kan u veel tijd en moeite besparen.

Stijfheid

Een stijve printplaat wordt gemaakt door meerdere lagen geleidend materiaal te gebruiken met een gelijke dikte aan beide zijden. Het is een veelzijdige ontwerpoptie die geëtste koperen platen en verbindingsbanen gebruikt om de elektrische componenten te ondersteunen. Dit type printplaat kan worden ontworpen en geprint met een inkjet- of laserprinter. De belangrijkste factor om in gedachten te houden bij het maken van een stijve printplaat is om alle elektrische componenten op dezelfde plaats te houden.

Hoewel starre PCB's een breed scala aan toepassingen hebben, zijn ze niet geschikt voor elk ontwerp. Medische apparatuur wordt bijvoorbeeld vaak blootgesteld aan hoge vochtigheid en ongunstige temperaturen. Maar starre PCB's zijn een voorkeursoplossing in industrieën waar componenten op hun plaats moeten blijven, zoals cockpitmachines en hulpaggregaten in vliegtuigen.

Afdrukken zonder kleur

Als je op een printplaat wilt printen zonder kleureninkt te gebruiken, zijn er verschillende methoden beschikbaar. Bij het printen van printplaten wordt een doorzichtige film aangebracht met daarbovenop een fotogevoelige film. De film bevat chemicaliën die reageren met ultraviolette stralen en de onderliggende fotoresist uitharden. Door de doorzichtige film kan het licht bepaalde delen van de printplaat bereiken en wordt de fotoresist op het koper eronder hard. Daarna wordt een alkalische oplossing gebruikt om de film te reinigen.

Inkjetprinten

Inkjetprinten is een nieuwe manier om printplaten te produceren. Het maakt dure en tijdrovende fotobewerking en andere stappen in het productieproces overbodig. Het proces vermindert ook materiaalverspilling doordat er geen fotomaskers meer nodig zijn en de kosten en opslagvereisten die daarmee gepaard gaan, komen te vervallen. De direct-to-board printfunctie maakt het mogelijk om geleidende sporen op een printplaat te printen zonder het materiaal te etsen.

Inkjetprinten van een printplaat is niet moeilijk en kan gedaan worden met een laserprinter of een thermische printer. Inkjetinkten kunnen elementen van 75 um of kleiner produceren. Ze zijn ook chemisch resistent en kleefvrij. Hun hardheid ligt tussen drie en vier H, waardoor ze bestand zijn tegen veel gangbare etsmiddelen.