Печатная плата – специальная диэлектрическая пластина с цепями электронной схемы на поверхности для соединения электронных компонентов между собой. Соединение электронных компонентов выполняется электрическим или механическим способом. Одно из основных предназначений печатной платы – облегчение изготовления и повышение надежности электронных устройств, рассказали в AXONIM.
Какие бывают разновидности печатных плат
Различают несколько видов печатных плат. Нужный тип определяется с учетом предназначения и сложности электронного устройства на начальном этапе при составлении технического задания.
Основные виды плат:
• Однослойные. Это самые простые и недорогие в изготовлении платы. Они подходят для низкочастотных схем и представляют собой изоляционное основание с проводящим рисунком на одной стороне.
• Двухслойные. Такие платы имеют несколько слоев и сравнительно простую разводку схем. Они состоят из основания и проводящих рисунков с двух сторон.
• Многослойные. данная разновидность применяется для сложных электронных устройств. Конструкция плат состоит из нескольких тонких электронных подложек, которые соединены в одно многослойное основание. В таких изделиях каждый слой выполняет свою определенную функцию.
• Гибкие. В изготовлении данного вида изделий используется тонкий, но прочный диэлектрик. Характеристики таких плат аналогичны свойствам устройств из жесткого материала, при этом они обладают способностью сгибаться, не теряя свои качества.
• Гибко-жесткие. Данный вид плат состоит из жесткого и гибкого диэлектрика. Такие платы могут иметь различную конструкцию и количество слоев в разных частях изделия. Гибко-жесткие платы имеют широкую область применения – автомобилестроение, медицинская, военная промышленности, сложная бытовая техника и прочие.
Для соединения выводов электронных компонентов и проводящего рисунка используется пайка. Для изготовления электропроводящего рисунка применяется фольга. Каждая плата содержит в себе отверстия для монтажа, контактные площадки для крепления планарных или выводных компонентов.
Плата в несколько слоев в своей конструкции содержит переходные отверстия, предназначенные для соединения участков фольги, располагающихся на разных слоях изделия.
Одна сторона любой платы, как правило, содержит «паяльную маску» – защитное покрытие, а также маркировку – текст и рисунок, выполненный согласно конструкторской документации.
Выбор той или иной платы определяется характеристиками электронного устройства.
Разработка печатных плат
Разработка плат – тонкая и ответственная работа. Провести такие операции можно самостоятельно, но для этого потребуются специальные знания и навыки. Обращение в специализированные компании гарантирует получение профессионального результата.
Основные этапы разработки
Разработка печатных плат состоит из нескольких этапов. В процессе проведения работ стоит учитывать требования международных стандартов.
Разработка печатных плат состоит из следующих этапов:
• Определение требований к плате с учетом исходных данных.
• Создание принципиальной схемы (основа для разработки печатной платы) – визуальное отображение элементов и связи между ними.
• Создание перечня и подробного описания всех элементов платы, в частности размеров, функций, электрических свойств деталей.
• Предварительная установка используемых элементов и создание дорожек (операции могут проводиться вручную или с использованием специализированных компьютерных программ).
• Трассировка или проектирование проводников – установление связи между всеми компонентами устройства.
• Тестирование устройства и внесение исправлений, устранение неточностей и ошибок в случае необходимости.
• Заключительный этап – оформление конструкторской документации для производства электронных устройств.
Разработка печатных плат – тонкий и длительный процесс. На протяжении всего цикла изготовления стоит учитывать действующие стандарты IPC и требования, предъявляемые для производства и тестирования. Также необходимо анализировать тепловой режим работы изделия.
Специальные компьютерные программы для разработки
Применение специальных компьютерных программ для разработки печатных плат облегчает проведение операций.
Процесс моделирования самых простых электрических схем можно провести самостоятельно без специфического ПО. Для облегчения разработки более сложных устройств существуют специальные программы. Различные системы автоматизированного проектирования упрощают процесс разработки устройств и исключают вероятность допущения ошибок.
Разработку печатных плат можно провести с использованием специальных программ для установки на свой ПК, так и в режиме онлайн. В настоящее время пользователь может выбирать наиболее удобный для себя вариант.
Способы изготовления
Существует два способа изготовления плат. Каждый из них имеет свое отличительные свойства и характеристики.
Изготовление печатных плат может проводиться одним из следующих методов:
1. Аддитивный. При использовании данного метода рисунок наносится на нефольгированную поверхность посредством химического меднения через маску.
2. Субтрактивный. Данный способ подразумевает формирование рисунка на фольгированном материале посредством удаления лишних участков.
Цена на услуги разработки
Цена услуг разработки печатных плат зависит от многих факторов. Среди них стоит отметить следующие:
• вид платы;
• сложность электронного устройства и, соответственно, самой схемы;
• объем работ.
Точная стоимость на услуги разработки печатных плат определяется на этапе составления технического задания.