Jak wydrukować płytkę drukowaną

W tym artykule dowiesz się, jak wydrukować płytkę drukowaną. Dowiesz się również o materiałach, funkcjach i sprawdzaniu reguł projektowania. Będziesz w stanie stworzyć własną płytkę drukowaną w ciągu kilku godzin. Następnym krokiem jest przygotowanie płytki drukowanej do procesu trawienia. Najpierw należy odciąć nadmiar miedzi z rdzenia. Następnie należy pokryć miedź, która zostanie wystawiona na działanie substancji chemicznej.

Płytka drukowana

Płytka drukowana to sztywna, płaska płytka, na której znajdują się komponenty elektroniczne urządzenia. Składa się ona z wielu warstw, które łączą się ze sobą za pomocą miedzianych ścieżek. Płytki drukowane są powszechnie stosowane w komputerach i innych urządzeniach elektronicznych. Istnieją dwa podstawowe typy płytek drukowanych: główna płytka systemowa, znana również jako płyta główna, oraz mniejsze płytki, które podłącza się do gniazd na płycie głównej. Innym typem jest elastyczna płytka drukowana.

Płytki drukowane są wykonane z różnych materiałów, w tym miedzi. Są one prawie zawsze ułożone parami. Liczba warstw i konstrukcja połączeń wzajemnych wskazuje na złożoność płytki. Zazwyczaj większa liczba warstw pozwala na większą elastyczność routingu i lepszą kontrolę integralności sygnału. Jednak większa liczba warstw zwiększa również koszty i złożoność procesu produkcyjnego. Liczba przelotek na płytce drukowanej jest również ważna dla określenia rozmiaru i złożoności płytki. Przelotki służą do odprowadzania sygnałów ze złożonych układów scalonych.

Funkcje

Płytki drukowane (PCB) są podstawą większości urządzeń elektronicznych. Płytki te są wykonane z miedzi i zapewniają wsparcie mechaniczne oraz ścieżki elektroniczne dla komponentów elektronicznych tworzących urządzenie. Płytki te istnieją niemal tak długo, jak sama technologia. W rezultacie są one niezbędne w wielu różnych zastosowaniach elektronicznych, od telewizorów po kalkulatory.

Płytka PCB składa się z kilku warstw materiału przewodzącego i izolacyjnego. Warstwy przewodzące to zazwyczaj arkusze miedzi laminowane na nieprzewodzącym podłożu. Warstwy te służą do kontrolowania przepływu prądu elektrycznego.

Sprawdzanie reguł projektowania

Jednym z najważniejszych kroków przed wydrukowaniem płytki drukowanej jest sprawdzenie reguł projektowych. Procedura ta pozwala projektantom upewnić się, że stworzony przez nich projekt spełnia wszystkie niezbędne tolerancje produkcyjne i wymiarowe. Ponieważ proces produkcyjny zawsze będzie zawierał odchylenia, projektanci muszą uwzględnić je w swoich projektach. Margines ten zwiększa prawdopodobieństwo prawidłowego działania części.

Przeprowadzenie tej kontroli jest dobrym nawykiem podczas projektowania PCB. Projekt PCB może być złożony i czasochłonny. Przeprowadzenie kontroli reguł projektowych może zaoszczędzić wiele czasu i wysiłku.

Sztywność

Sztywna płytka drukowana jest wykonana z wielu warstw materiałów przewodzących o równej grubości po obu stronach. Jest to wszechstronna opcja projektowa, która wykorzystuje wytrawione arkusze miedzi i ścieżki łączące do obsługi komponentów elektrycznych. Ten typ płytki można zaprojektować i wydrukować za pomocą drukarki atramentowej lub laserowej. Ważnym czynnikiem, o którym należy pamiętać podczas tworzenia sztywnej płytki PCB, jest utrzymanie wszystkich elementów elektrycznych w tym samym miejscu.

Chociaż sztywne płytki PCB mają szeroki zakres zastosowań, nie są odpowiednie dla każdego projektu. Na przykład, sprzęt medyczny jest często narażony na wysoką wilgotność i niekorzystne temperatury. Jednak sztywne płytki PCB są preferowanym rozwiązaniem w branżach, w których komponenty muszą pozostać na miejscu, takich jak maszyny kokpitu samolotu i pomocnicze jednostki napędowe.

Druk bezbarwny

Jeśli chcesz drukować na płytce drukowanej bez użycia kolorowego tuszu, dostępnych jest kilka metod. Drukowanie na płytkach drukowanych polega na nałożeniu przezroczystej folii z warstwą światłoczułą na wierzchu. Folia zawiera substancje chemiczne, które reagują z promieniami ultrafioletowymi i utwardzają znajdujący się pod nią fotorezyst. Przezroczysta folia pozwala światłu dotrzeć do niektórych obszarów płytki, a fotorezystancja na miedzi pod spodem twardnieje. Następnie do czyszczenia folii używany jest roztwór alkaliczny.

Druk atramentowy

Druk atramentowy to nowy sposób produkcji płytek drukowanych. Eliminuje potrzebę kosztownego i czasochłonnego przetwarzania zdjęć i innych etapów procesu produkcyjnego. Proces ten zmniejsza również ilość odpadów materiałowych, eliminując potrzebę stosowania fotomasek oraz związane z nimi koszty i wymagania dotyczące przechowywania. Możliwość drukowania bezpośrednio na płytce pozwala na drukowanie ścieżek przewodzących na płytce bez wytrawiania materiału.

Proces drukowania atramentowego na płytce drukowanej nie jest trudny i można go wykonać za pomocą drukarki laserowej lub termicznej. Atramenty do drukarek atramentowych mogą tworzyć elementy o wielkości 75 um lub mniejsze. Są one również odporne chemicznie i nie kleją się. Ich twardość mieści się w zakresie od trzech do czterech H, co czyni je odpornymi na wiele popularnych środków trawiących.