Как изготавливаются печатные платы?

Одним из важнейших компонентов любой печатной платы являются соединительные отверстия. Эти отверстия сверлятся по точной схеме, чтобы обеспечить соединение микросхем друг с другом. Автоматические сверлильные станки используют сверлильные файлы с числовым программным управлением, называемые также экселлоновыми файлами, для определения места сверления и размера отверстий. В зависимости от структуры печатной платы сверление может производиться по одному слою или послойно перед ламинированием.

Многослойные печатные платы

Многослойная печатная плата - это печатная плата с более чем тремя слоями. Такие платы используются в самых разных устройствах - от бытовой техники до медицинских приборов. Как правило, для нормального функционирования платы требуется не менее четырех слоев. Эта технология получает все большее распространение в бытовой технике и становится все более распространенной в медицинских приборах, таких как рентгеновские аппараты и оборудование для компьютерной томографии.

В процессе изготовления многослойных печатных плат используется стеклоткань и эпоксидная смола. Затем эпоксидная смола отверждается, образуя сердцевину платы. После этого сердечник и медная пленка соединяются под воздействием тепла и давления. В результате получается многослойная печатная плата с однородными свойствами.

Другой производственный процесс - панелезация, представляющая собой объединение нескольких небольших печатных плат в одну панель. При этом на одной большой плате совмещается несколько различных дизайнов. Каждая панель состоит из внешней инструментальной полосы с отверстиями для инструмента, контрольных точек и тестового купона. Некоторые панели также включают в себя медную заливку со штриховкой, которая помогает предотвратить изгиб в процессе изготовления панелей. Панелизация часто используется при установке компонентов близко к краю платы.

ПХБ классов 2 и 3

Хотя большинство производителей печатных плат классов 2 и 3 придерживаются одних и тех же стандартов, между этими двумя классами существует несколько ключевых различий. Платы класса 2 обычно производятся для изделий, которые не подвергаются воздействию экстремальных условий окружающей среды, не являются критичными для конечного пользователя и не подлежат жесткому тестированию. Платы класса 3, напротив, разрабатываются в соответствии с самыми высокими стандартами и должны обеспечивать непрерывную работу и минимальное время простоя. Основное различие между двумя классами заключается в требованиях к конструкции платы и процессу ее изготовления.

Печатные платы классов 2 и 3 изготавливаются в соответствии со стандартами IPC-6011. Эти стандарты описывают требования к печатным платам класса 1, класса 2 и класса 3. Существуют также более новые стандарты IPC, называемые Class 3/A. Они предназначены для военной авионики и космических приложений. Печатные платы классов 1 и 2 должны соответствовать стандартам IPC Rigid, Flex и MCM-L.

Односторонние печатные платы

Односторонние печатные платы (ПП) - это распространенные и относительно простые в проектировании печатные платы. В результате большинство производителей и конструкторов могут проектировать и изготавливать такие платы. Односторонние печатные платы также проще в производстве, чем многослойные. В результате практически любая компания, производящая печатные платы, может их изготовить. Односторонние печатные платы чаще всего заказываются в больших количествах.

Односторонние печатные платы обычно изготавливаются из материала FR4, представляющего собой стекловолокно, смешанное с эпоксидной смолой. Материал формируется в несколько слоев, каждый из которых содержит один слой проводящего материала. Затем проводники припаиваются к медным дорожкам со стороны компонентов. Односторонние печатные платы первоначально использовались для изготовления прототипов печатных плат, но по мере роста спроса на компоненты для поверхностного монтажа они были заменены многослойными.

Односторонние печатные платы являются наиболее простым и дешевым видом печатных плат. Они имеют один слой проводящей меди над подложкой. Кроме того, в односторонних печатных платах отсутствуют сквозные отверстия. Поэтому они наиболее подходят для конструкций с низкой плотностью размещения. Они просты в изготовлении и часто выпускаются в короткие сроки.

Гибкие печатные платы

Производство гибких печатных плат включает в себя несколько этапов. На первом этапе выполняется проектирование разводки платы. Это можно сделать с помощью таких инструментов САПР, как Proteus, Eagle или OrCAD. После разработки макета можно приступать к монтажу.

Следующий этап связан с прокладкой проводников. Ширина проводников должна быть стандартной для данного устройства. Однако количество проводников может варьироваться в зависимости от конструкции. Стандартная ширина проводников необходима для схемы, требующей определенного процента тока в цепи. В зависимости от конструкции могут меняться и диаметры отверстий.

После травления шаблона гибкая схема вырезается с помощью процесса, называемого "заготовка". Для этого используется гидравлический пуансон и матрица, но стоимость инструмента может быть высокой. Другой вариант - использование заготовительного ножа. Заготовительный нож представляет собой длинное лезвие, которое сгибается по форме контура гибкой цепи. Затем оно вставляется в прорезь в подложке, обычно из МДФ или фанеры.