Что такое печатная плата

Изготовление печатных плат

что такое печатная плата

Радиоэлектроника для начинающих

Изготовление печатных плат методом травления для радиолюбителей не является чем-то новым, но начинающие любители электроники порой сталкиваются с проблемой изготовления качественной печатной платы для своих самодельных радиоустройств.

Стоит заметить, что обычно новички стремятся изготовить какую-либо несложную схему, с небольшим количеством радиоэлементов и низкой плотностью монтажа.

Основной сложностью при изготовлении печатной платы остаётся процесс формирования устойчивого к травлению слоя, который не позволяет раствору хлорного железа вступить в реакцию с будущими медными проводниками.

Сейчас в ходу так называемая лазерно-утюжная технология, которая позволяет изготавливать очень качественные печатные платы. Но для этого метода нужно соответствующее оборудование и материалы. Например, лазерный принтер, специальная бумага и прочие мелочи.

Но можно ли обойтись минимумом инструментов для производства простой с точки зрения размеров и плотности монтажа печатной платы? Да! Читайте далее.

«Карандашная» технология изготовления печатных плат

Суть данной технологии заключается в использовании корректирующего карандаша. Данный карандаш служит для исправления помарок и корректировки ошибок при письме. Но этот же карандаш можно с лёгкостью использовать и для нанесения рисунка проводников на поверхность фольгированного стеклотекстолита или гетинакса.

Корректирующий карандаш

В широкой продаже есть также «замазка» – аналог корректирующего карандаша, в котором есть специальная кисточка и маленький тюбик с белой корректирующей жидкостью. Карандаш же замечателен тем, что он позволяет наносить рисунок в виде тонкой дорожки, шириной около 2 миллиметров, что в большинстве случаев вполне пригодно для нанесения рисунка печатной платы.

Процесс изготовления печатной платы «карандашным» методом

Покажу наглядно весь процесс нанесения устойчивого к травлению слоя на заготовку при изготовлении печатной платы для усилителя на микросхеме TDA2822.

Для начала понадобиться рисунок (разводка) соединительных дорожек, который необходимо перенести на поверхность фольгированного текстолита, стеклотекстолита либо гетинакса. Рисунок можно нарисовать самому, а можно взять готовый из описания устройства, которое планируется собрать. Далее можно поступить таким образом. Если есть принтер – подойдёт любой – распечатываем рисунок на листе бумаги. Затем вырезаем шаблон.

Заготовка печатной платы и шаблон рисунка соединительных дорожек

Далее приклеиваем бумажный шаблон с рисунком на заготовку из фольгированного текстолита со стороны медной фольги. Перебарщивать с клеем не нужно, необходимо лишь 4-6 капель, чтобы зафиксировать шаблон рисунка на заготовке. Клей можно применять в принципе любой – от обычного ПВА до «Момента». Всё равно, заготовку потом придётся шлифовать.

Далее необходимо просверлить отверстия под установку радиодеталей. Для этого понадобится миниатюрный сверлильный станок и свёрла диаметром 0,8 – 0,9 мм. Перед началом сверления отверстий рекомендуется сделать шилом небольшие углубления в местах сверления.

Если этого не сделать, то сверло будет уводить. Стоит отметить, что широко распространённые в продаже свёрла плохо сверлят медную фольгу. Поэтому проделывая небольшие углубления в медной фольге, мы уменьшаем нагрузку на свёрла и облегчаем процесс сверления.

Печатная плата после сверления отверстий

После того, как отверстия просверлены – аккуратно отделяем шаблон от заготовки. Если бумажный шаблон не повреждён, то его лучше сохранить. Далее он нам ещё может понадобиться. Кроме всего прочего, его можно использовать повторно при изготовлении платы для такого же устройства.

Для шлифовки желательно использовать наждачную бумагу или ленту с мелкой зернистостью. От неё на медной фольге не останется глубоких царапин.

Шлифуем заготовку со стороны медной фольги до тех пор, пока поверхность не будет очищена от грязи, окисла и остатков клея. Также шлифовка необходима, чтобы убрать острые медные края у отверстий, образовавшиеся от сверления фольгированного стеклотекстолита.

Производить сверление отверстий рекомендуется до нанесения рисунка дорожек карандашом и последующего травления. Причина проста. При сверлении отверстий можно легко испортить уже готовые соединительные дорожки и «пятаки». Например, при сверлении или шлифовке очень легко повредить медную окантовку вокруг отверстий.

Вот теперь настало время применения корректирующего карандаша. Наносим рисунок будущих проводников на фольгированную поверхность в соответствии с рисунком. Это довольно легко, так как отверстия служат своего рода координатами. Кстати, здесь может понадобиться наш бумажный шаблон, ведь на нём указана трассировка всех соединений.

Заготовка печатной платы после нанесения рисунка дорожек

Форму дорожек можно подкорректировать с помощью лезвия безопасной бритвы, скальпелем. Далее необходимо подготовить раствор хлорного железа. Для травления понадобиться небольшой пластиковый резервуар, но, ни в коем случае не металлический!

Корректировка дорожек

В резервуар для травления заливаем немного тёплой, чуть горячей воды. Температура увеличивает скорость протекания химических процессов, и медь вытравится быстрее. Добавляем в резервуар хлорного железа. При этом следует засыпать порошок хлорного железа медленно и держаться от резервуара на расстоянии. Растворение хлорного железа в воде сопровождается выделением пара и брызг.

В процессе травления время от времени рекомендуется покачивать резервуар либо помешивать раствор с целью очистить реагирующую медную поверхность от нерастворимого осадка, который появляется в результате химической реакции. Процесс травления может занять несколько часов, всё зависит от температуры раствора, концентрации реагирующих веществ, конвекции жидкости в резервуаре, чистоты поверхности заготовки.

Заготовка после травления

После того, как ненужные участки вытравились, печатную плату нужно промыть под струёй воды и очистить медные дорожки от защитного покрытия. Затем заготовку нужно ещё раз отшлифовать до блеска. Далее нужно облудить медные дорожки – покрыть их тонким слоем припоя. Чтобы процесс лужения проводников был быстрее и качественнее, рекомендуется покрыть их нейтральным паяльным флюсом, таким как ЛТИ-120. Также можно применить паяльный жир.

Очищенная печатная плата

Далее с помощью паяльника покрываем дорожки тонким слоем припоя. Если в процессе лужения отверстия под выводы деталей «закрыло» припоем, то берём деревянную зубочистку или остро заточенную спичку. Прогреваем место рядом с отверстием и «прокалываем» зубочисткой отверстие.

Готовая печатная плата

И ещё маленький совет. После того, как монтаж деталей в печатную плату будет произведён, протрите или отмойте места пайки тряпкой (или кусочком ваты), смоченной в растворителе (Уайт-спирите) или изопропиловом спирте, чтобы удалить остатки канифоли в местах пайки. Чтобы процесс пошёл быстрее, сначала очищаем от канифоли те места, где её особенно много обычным пинцетом. А оставшуюся канифоль отмываем растворителем.

Как уже говорилось, данная технология годиться для быстрого изготовления печатных плат с низкой плотностью монтажа радиоэлементов. Но, несмотря на это, с её помощью можно изготавливать огромное количество электронных устройств или небольших совместимых модулей.

Также изготовить печатную плату можно с помощью маркера для печатных плат или с применением цапонлака.

» Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Источник: https://go-radio.ru/make-pcb.html

Разработчикам печатных плат

что такое печатная плата

Рисунок 6. Соединение двух микросхем через проводники и переходные металлизированные отверстия на разных сторонах печатнойплаты

На рисунке 7 более детально дано представление о поперечном сечении 4-слойных печатных плат. Здесь цветами обозначены следующие слои:

На модели печатнойплаты, на рисунке 7 показан проводник (красный), который принадлежит к верхнему проводящему слою , и который проходит сквозь плату с помощью сквозного переходного отверстия, а затем продолжает свой путь по нижнему слою(синий).

Рисунок 7. Проводник из верхнего слоя, проходящий через печатнуюплату и продолжающий свой путь на нижнем слое.

«Глухое» металлизированное отверстие печатнойплаты

В HDI (High Density Interconnect — высокая плотность соединений) печатных платах, необходимо использовать более чем два слоя, как это показано на рисунке 7.

Как правило, в многослойных конструкциях печатнойплаты, на которых устанавливаются много интегральных микросхем, используются отдельные слои для питания и земли (Vcc или GND), и таким образом, наружные сигнальные слои освобождаются от шин питания, что облегчает разводку сигнальных проводников.

Также бывают случаи, что сигнальные проводники должны переходить от внешнего слоя (сверху или снизу) по наименьшему пути, что бы обеспечить необходимое волновое сопротивление, требования по гальванической развязке и заканчивая требованиями на устойчивость к электростатическому разряду.

Для таких видов соединений используются глухие металлизированные отверстие (Blind via — «глухие» или «слепые»). Имеются в виду отверстия, соединяющие наружный слой с одним или несколькими внутренними, что позволяет сделать подключение минимальным по высоте. Глухое отверстие начинается на внешнем слое и заканчивается на внутреннем слое, поэтому оно имеет префикс «глухое».

Чтобы узнать, какое отверстие присутствует на плате, вы можете поместить печатнуюплату над источником света и посмотреть — если вы видите свет, идущий от источника через отверстие, то это переходное отверстие, в противном случае глухое.

Глухие переходные отверстия полезно использовать в конструкции платы, когда вы ограничены в размерах и имеете слишком мало места для размещения компонентов и разводки сигнальных проводников.

Вы можете разместить электронные компоненты с обеих сторон и максимально увеличить пространство под разводку и другие компоненты. Если переходы сделаны через сквозные отверстие, а не глухие, понадобиться дополнительное пространство для отверстий т.к. отверстие занимает место с обеих сторон.

В то же время глухие отверстия могут находиться под корпусом микросхемы – например для разводки больших и сложных BGA компонентов.

На рисунке 8 показаны три отверстия, которые являются частью четырехслойной печатнойплаты. Если смотреть слева направо, то первое мы увидим сквозное отверстие через все слои. Второе отверстие начинается в верхнем слое и заканчивается на втором внутреннем слое — глухое переходное отверстия L1-L2. Наконец, третье отверстие, начинается в нижнем слое и заканчивается в третьем слое, поэтому мы говорим, что это глухое переходное отверстия L3-L4.

Основным недостатком этого типа отверстия, является более высокая цена изготовления печатнойплаты с глухими отверстиями, по сравнению с альтернативными сквозными отверстиями.

Рис 8. Сравнение переходного сквозного отверстие и глухих переходных отверстий.

Скрытые переходные отверстия

Англ. Buried via — «скрытые», «погребенные», «встроенные». Эти переходные отверстия похожи на глухие, с той разницей, что они начинаются и заканчиваются на внутренних слоях. Если мы посмотрим на рисунок 9 слева направо, мы увидим, что первое отверстие сквозное через все слои. Второе представляет собой глухое переходное отверстия L1-L2, а последнее является, скрытое переходное отверстие L2-L3, которое начинается на втором слое и заканчивается на третьем слое.

Рисунок 9. Сравнение переходного сквозного отверстие, глухого отверстия и скрытого отверстия.

Технология изготовления глухих и скрытых переходных отверстий

Технология изготовления таких отверстий может быть различной, в зависимости от той конструкции, которую заложил разработчик, и в зависимости от возможностей завода-изготовителя. Мы будем выделять два основных вида:

  1. Отверстие сверлится в двусторонней заготовке ДПП, металлизируется, травиться и затем эта заготовка, по сути готовая двухслойная печатная плата, прессуется через препрег в составе многослойной заготовки печатнойплаты. Если эта заготовка находиться сверху «пирога» МПП, то мы получаем глухие отверстия, если в середине, то — скрытые переходные отверстия.

  2. Отверстие сверлится в спрессованной заготовке МПП, глубина сверления контролируется, что бы точно попасть в площадки внутренних слоев, и затем происходит металлизация отверстия. Таким образом мы получаем только глухие отверстия.

В сложных конструкциях МПП могут применяться комбинации вышеперечисленных видов отверстий – рисунок 10.

Рисунок 10. Пример типовой комбинации видов переходных отверстий.

Заметим, что применение глухих отверстий иногда может привести к удешевлению проекта в целом, за счет экономии на общем количестве слоев, лучшей трассируемости, уменьшения размера печатнойплаты, а также возможности применить компоненты с более мелким шагом. Однако в каждом конкретном случае решение об их применении следует принимать индивидуально и обоснованно.

Однако не следует злоупотреблять сложностью и многообразием видов глухих и скрытых отверстий. Опыт показывает, что при выборе между добавлением в проект еще одного вида несквозных отверстий и добавлением еще одной пары слоев правильнее будет добавить пару слоев.

В любом случае, конструкция МПП должна быть спроектирована с учетом того, как именно она будет реализована в производстве.

Финишные металлические защитные покрытия

Получение правильных и надежных паяных соединений в электронном оборудовании зависит от многих конструктивных и технологических факторов, включая должный уровень паяемости соединяемых элементов, таких как компоненты и печатные проводники.

Для сохранения паяемости печатных плат до монтажа электронных компонентов, обеспечения плоскостности покрытия и для надежного монтажа паяных соединений необходимо защищать медную поверхность контактных площадок печатнойплаты от окисления, так называемым финишным металлическим защитным покрытием.

При взгляде на разные печатные платы, можно заметить, что контактные площадки почти не когда не имеют цвет меди, зачастую и в основном это серебристые цвета, блестящий золотой или матовый серый. Эти цвета и определяют типы финишных металлических защитных покрытий.

Наиболее распространенным методом защиты паяемых поверхностей печатных плат является покрытие медных контактных площадок слоем серебристого сплава олово-свинеца (ПОС-63) — HASL. Большинство изготавливаемых печатных плат защищены методом HASL.

Горячее лужение HASL — процесс горячего облуживания платы, методом погружения на ограниченное время в ванну с расплавленным припоем и при быстрой выемке обдувкой струей горячего воздуха, убирающей излишки припоя и выравнивающей покрытие.

Это покрытие доминирует в течение нескольких последних лет, несмотря на его серьезные технические ограничения. Платы, выпущенные таким способом, хотя и хорошо сохраняют паяемость в течение всего периода хранения, непригодны для некоторых применений.

Высокоинтегрированные элементы, используемые в SMT технологиях монтажа, требуют идеальной планарности (плоскостности) контактных площадок печатных плат. Традиционные покрытия HASL не соответствуют требованиям планарности.

Технологии нанесения покрытий, соответствующие требованиям планарности, это наносимое химическими методами покрытия:

— иммерсионное золочение (Electroless Nickel / Immersion Gold — ENIG), представляющее собой тонкую золотую пленку, наносимую поверх подслоя никеля.

Функция золота — обеспечивать хорошую паяемость и защищать никель от окисления, а сам никель служит барьером, предотвращающим взаимную диффузию золота и меди.

Это покрытие гарантирует превосходную планарность контактных площадок без повреждения печатных плат, обеспечивает достаточную прочность паяных соединений, выполненных припоями на основе олова. Их главный недостаток — высокая себестоимость производства.

— иммерсионное олово (Immersion Tin — ISn) – серое матовое химическое покрытие, обеспечивающее высокую плоскостность печатных площадок платы и совместимое со всеми способами пайки, нежели ENIG. Процесс нанесения иммерсионного олова, схож с процессом нанесения иммерсионного золота.

Иммерсионное олово обеспечивает хорошую паяемость после длительного хранения, которое обеспечивается введением подслоя органометалла в качестве барьера между медью контактных площадок и непосредственно оловом.

Однако, платы, покрытые иммерсионным оловом, требуют осторожного обращения, должны хранится в вакуумной упаковке в шкафах сухого хранения и платы с этим покрытием не пригодны для производства клавиатур/сенсорных панелей.

При эксплуатации компьютеров, устройств с ножевыми разъемами, контакты ножевых разъемов, подвергаются трению при эксплуатации платы, поэтому, концевые контакты, гальваническим способом покрывают более толстым и более жестким слоем золота.

Гальваническое золочение ножевых разъёмов (Gold Fingers) — покрытие семейства Ni/Au, толщина покрытия: 5 -6 Ni; 1,5 – 3 мкм Au. Покрытие наносится электрохимическим осаждением (гальваника) и используется в основном для нанесения на концевые контакты и ламели.

Толстое, золотое покрытие имеет высокую механическую прочность, стойкость к истиранию и неблагоприятному воздействию окружающей среды. Незаменимо там, где важно обеспечить надежный и долговечный электрический контакт.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как найти эквивалентное сопротивление

Источник: http://www.pselectro.ru/article/7/84/

Плата печатная, виды, назначение, применение. Скупка плат

что такое печатная плата

Печатные платы, или наиболее верное название, плата печатная представляет собой радиоэлектронный компонент, который на сегодняшний день применяется практически повсеместно, ведь без него не сможет работать ни одно электронной устройство.

В любом планшете, компьютере, мобильном телефоне, телевизоре находится некоторое количество различных плат. Даже ваша стиральная машинка, холодильник, бойлер, да любая современная бытовая техника начинена печатными платами.

Данная маленькая, но чрезвычайно полезная, деталь появилась около века назад, и ознаменовала собой большой прорыв в области радиоэлектронной промышленности.

«Биографическая» справка

Первая плата или точнее сказать – ее прообраз, была создана немецким инженером Хансоном Альбертом, который предложил (1902 год) формировать определенный рисунок на плате при помощи фольги медной, методом штампования или вырезания.

Затем, этот рисунок, сделанный (вручную, в основном) клеили на бумажный диэлектрик. Бумагу предварительно покрывали парафином. За прошедший век, платы постоянно усовершенствовали многие известные ученые, она эволюционировала.

Так, Эдисоном было предложено создавать токопроводный «рисунок» адгезивными порошками (графитовый, бронзовый).

Через 18 лет после создания первой платы, их начали производить в промышленном масштабе по меркам тех лет. Для создания детали применяли бакелит, многослойный картон, мезонит, деревянные дощечки. Процесс выглядел таким образом: материал-подложка сверлился, в небольшие отверстия проводили провода из тонкой латуни, которые, в свою очередь, прикреплялись к плате гайками и болтами. Такие «древние» платы применялись в первых граммофонах, радиоприемниках.

Откуда пошло название «печатная плата»

Свое современное название, а также вид, платы получили из-за использования некоторой специфики в технологии производства, похожей на печатание книг в полиграфической промышленности. Название «печатная плата» происходит из английского языка «printing plate».

Данная идея применения полиграфической технологии была предложена инженером австрийцем Паулем Эйслером.

Предвоенное, военное время (40-е года прошлого века) дало толчок к бурному развитию производства печатных плат, ведь военным была необходима отлично работающая радиоаппаратура, особенно для авиации.

В послевоенные годы печатные платы начали применять не только в военной сфере, они начали использоваться и при создании новой (по тем временам) бытовой технике, радиоаппаратуры. Естественно, что в те далекие, почти древние для некоторых, года печатная плата не была тонкой пластиночкой, она была достаточно большая, чтобы быть мощной. Если кто-то из читателей видел первый радиоприемник «Дорожный», работавший на одной плате, тот знает, что он имел размеры маленького чемоданчика.

Виды плат

Печатная плата конструкционно выглядит следующим образом – изоляционное основание с нанесенными электрическими межсоединениями, компоненты соединяются пайкой.

Односторонние печатные платы

Как видно из названия, это пластина, с размещенными на ней проводниками только, с одной стороны.

Двухсторонние печатные платы

Данный вид плат имеет расположение проводников с двух сторон.

Многослойные ПП

Начиная с 1961 года начался выпуск многослойных печатных плат. Существую платы, имеющие 25 слове и больше. Такие современные РЭК позволяют создавать миниатюрные электронные устройства, которые востребованы не только в радиоэлектронике для населения, но что наиболее важно – в авиационной, аэрокосмической промышленности, в военной сфере.

Для производства современных печатных плат используется гетинакс, стеклотекстолит, керамика; основание делают из металлических пластин, покрытых диэлектриком.

Многие печатные платы изготавливают с использованием некоторого количества драгоценных металлов, особенно ПП для военных нужд и платы, производства до девяностых годов 20-го века. Наша компания купит печатные платы в любом количестве.

Источник: https://radio-detaly.com/plata-pechatnaya

Печатные платы – Печатная плата — Википедия

Печатная плата со смонтированными на ней электронными компонентами. Гибкая печатная плата с установленными деталями объёмного и поверхностного монтажа. Чертеж платы в CAD-программе и готовая плата Две макетных платы для микроконтроллера ATmega8. На левой плате: сверху место для силовых транзисторов, под ним разъём программатора. В центре место для микросхемы, слева от неё — место для кварца.

По кромке платы проведены дорожки питания и «земли».

Печа́тная пла́та (англ. printed circuit board, PCB, или printed wiring board, PWB) — пластина из диэлектрика, на поверхности и/или в объёме которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Печатная плата предназначена для электрического и механического соединения различных электронных компонентов.

Электронные компоненты на печатной плате соединяются своими выводами с элементами проводящего рисунка обычно пайкой.

В отличие от навесного монтажа, на печатной плате электропроводящий рисунок выполнен из фольги, целиком расположенной на твердой изолирующей основе. Печатная плата содержит монтажные отверстия и контактные площадки для монтажа выводных или планарных компонентов.

Кроме того, в печатных платах имеются переходные отверстия для электрического соединения участков фольги, расположенных на разных слоях платы.

С внешних сторон на плату обычно нанесены защитное покрытие («паяльная маска») и маркировка (вспомогательный рисунок и текст согласно конструкторской документации).

Виды печатных плат[править | править код]

В зависимости от количества слоёв с электропроводящим рисунком печатные платы подразделяют на:

  • односторонние (ОПП): имеется только один слой фольги, наклеенной на одну сторону листа диэлектрика.
  • двухсторонние (ДПП): два слоя фольги.
  • многослойные (МПП): фольга не только на двух сторонах платы, но и во внутренних слоях диэлектрика. Многослойные печатные платы получаются склеиванием нескольких односторонних или двухсторонних плат[1]

По мере роста сложности проектируемых устройств и плотности монтажа увеличивается количество слоёв на платах[1].

По свойствам материала основы:

Печатные платы могут иметь свои особенности в связи с их назначением и требованиями к особым условиям эксплуатации (например, расширенный диапазон температур) или особенности применения (например, платы для приборов, работающих на высоких частотах).

Материалы[править | править код]

Основой печатной платы служит диэлектрик, наиболее часто используются такие материалы, как стеклотекстолит, гетинакс.

Также основой печатных плат может служить металлическое основание, покрытое диэлектриком (например, анодированный алюминий), поверх диэлектрика наносится медная фольга дорожек. Такие печатные платы применяются в силовой электронике для эффективного теплоотвода от электронных компонентов. Для дальнейшего улучшения тепловых характеристик металлическое основание платы может крепиться к радиатору.

В качестве материала для печатных плат, работающих в диапазоне СВЧ и при температурах до 260 °C, применяется фторопласт, армированный стеклотканью (например, ФАФ-4Д)[2], и керамика. Такие платы имеют следующие ограничения:

  • в керамике обычно невозможно выполнение отверстий, а в ФАФ-4Д — металлизация отверстий;
  • сами по себе такие платы не могут быть несущей конструкцией, поэтому используются совместно с подложкой (основанием).

Существуют современные материалы и технологии, позволяющие преодолеть первое ограничение, но не второе.

Гибкие платы делают из полиимидных материалов, таких как каптон.

Конструирование плат происходит в специализированных программах автоматизированного проектирования. Наиболее известны Altium Designer, P-CAD, OrCAD, TopoR, Specctra, Proteus, gEDA, KiCad и др. [3] Сам процесс конструирования в русском языке часто именуют сленговым словом разводка, подразумевая процесс прокладки проводников.

Стандарты[править | править код]

В России существуют стандарты на конструкторскую документацию печатных плат в рамках Единой системы конструкторской документации:

  • ГОСТ 2.123-93 «Единая система конструкторской документации. Комплектность конструкторской документации на печатные платы при автоматизированном проектировании»;

Источник: https://soutsar.ru/raznoe-2/pechatnye-platy-pechatnaya-plata-vikipediya.html

Гост р мэк 61188-5-1-2012 печатные платы и печатные узлы. проектирование и применение. часть 5-1. анализ соединений (посадочные места для монтажа компонентов). общие требования

>

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТ Р мэк 61188-5-1— 2012

Печатные платы и печатные узлы. Проектирование и применение

Часть 5-1

АНАЛИЗ СОЕДИНЕНИЙ (ПОСАДОЧНЫЕ МЕСТА ДЛЯ МОНТАЖА КОМПОНЕНТОВ)

Общие требования

IEC 61188-5:2002

Printed boards and printed board assemblies — Design and use — Part 5-1: Attachment (land/jolnt) considerations — Generic requirements (ЮТ)

Издание официальное

Москва Стандарт информ 2015

ГОСТ Р МЭК 61188-5-1—2012

Предисловие

  • 1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Измерительно-информационные технологии» (АНО «Изинтех») на основе аутентичного перевода на русский язык указанного в пункте 4 международного стандарта, выполненного российской комиссией экспертов МЭК/ТК 91
  • 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 420 «Базовые несущие конструкции, печатные платы, сборка и монтаж электронных модулей», подкомитетом ПК-3 «Технология сборки и монтажа радиоэлектронных модулей»
  • 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2012 г. №434-ст
  • 4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61188-5-1:2002 «Печатные платы и печатные узлы. Проектирование и применение. Часть 5-1 Проблемы креплений (контактные площадки/стыки). Общие требования» (IEC 61188-5-1:2002 «Printed boards and printed board assemblies — Design and use — Part 5-1: Attachment (land/joint) considerations — Generic requirements»).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р1.5 (пункт 3.5).

Стандарт ГОСТ Р МЭК 61188-5 под общим названием «Печатные платы и печатные узлы. Проектирование и применение. Часть 5. Анализ соединений (посадочные места для монтажа компонентов)» состоит из следующих частей:

Общие требования; Дискретные компоненты;

Компоненты с выводами в форме крыла чайки с двух сторон; Компоненты с J-образными выводами по двум сторонам; Компоненты с выводами в форме крыла чайки с четырех сторон; Компоненты с J-образными выводами по четырем сторонам; Компоненты с матрицей выводов (BGA, GA, CGA, LGA).

  • — Часть 5-1.
  • — Часть 5-2.
  • — Часть 5-3.
  • — Часть 5-4.
  • — Часть 5-5.
  • — Часть 5-6.
  • — Часть 5-8.

Приложение А приведено для справки.

Информацияизлриложения В стандарта МЭК61188-5-1 перенесена в раздел 3 «Термины, определения и сокращения» в соответствии с требованиями ГОСТ Р1.5—2012 (пункт 8.1.2).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0—2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты».

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты».

Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost. ги)

Стандартинформ, 2015

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

  • 1 Область применения
  • 2 Нормативные ссылки
  • 3 Термины, определения и сокращения
    • 3.1 Термины и определения
    • 3.2 Сокращения
  • 4 Требования к проектированию

    • 4.1 Общие требования
    • 4.2 Системы определения размера
    • 4.3 Проектирование
    • 4.4 Ограничение при эксплуатации
    • 4.5 Правила проектирования
    • 4.6 Покрытия внешних слоев
  • 5 Подтверждение качества и надежности

  • 6 Возможность проведения испытаний

    • 6.1 Пять видов испытания
    • 6.2 Доступ к узлам цепей
    • 6.3 Полный доступ к узлам цепей печатного узла
    • 6.4 Неполный доступ к узлам цепей
    • 6.5 Отсутствие доступа к узлам цепей
    • 6.6 Влияние двусторонних устройств контроля
    • 6.7 Контролируемые характеристики печатных плат
  • 7 Типы структур печатных плат

    • 7.1 Общие положения
    • 7.2 Органический материал основания
    • 7.3 Неорганические материалы основания
    • 7.4 Альтернативные структуры печатных плат
  • 8 Анализ технологии поверхностного монтажа

    • 8.1 Последовательность технологического процесса поверхностного монтажа
    • 8.2 Подготовка поверхности платы
    • 8.3 Установка компонентов
    • 8.4 Технологии пайки
    • 8.5 Очистка
    • 8.6 Ремонт или доработка

Приложение А (справочное) Тестовые рисунки — Оценки технологического процесса

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Печатные платы и печатные узлы. Проектирование и применение

Часть 5-1

АНАЛИЗ СОЕДИНЕНИЙ (ПОСАДОЧНЫЕ МЕСТА ДЛЯ МОНТАЖА КОМПОНЕНТОВ)

Общие требования

Printed boards and printed board assemblies. Design and use.

Part 5-1. Attachment (land/joint) considerations. Generic requirements

Дата введения — 2013—07—01

1 Область применения

Настоящий стандарт предоставляет информацию о геометрии посадочных мест, используемых для поверхностного монтажа электронных компонентов. Основная цель настоящего стандарта — обеспечить надлежащие размеры, формы и допуски посадочных мест для поверхностного монтажа, чтобы гарантировать достаточную область для требуемой галтели припоя, а также предоставить возможность осмотра, тестирования и ремонта получаемых паяных соединений.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты. При датированных ссылках применяется только упомянутое издание. При недатированных ссылках применяется последнее издание ссылочного документа (включая любые дополнения).

МЭК 60097 Системы координатных сеток для печатных схем (IEC 60097, Grid systems for printed circuits)

МЭК 60194 Платы печатные. Проектирование, изготовление и монтаж. Термины и определения (IEC 60194, Printed board design, manufacture and assembly — Terms and definitions)

МЭК 61188-1-1 Платы печатные и печатные узлы — Проектирование и применение — Часть 1-1. Общие требования — Рекомендации по плоскостности для электронных сборок (IEC 61188-1-1, Printed boards and printed board assemblies — Design and use —Part 1-1: Generic requirements — Flatness considerations for electronic assemblies)

МЭК 61191-1 Печатные узлы. Часть 1: Поверхностный монтаж и связанные с ним технологии. Общие технические требования (IEC 61191-1, Printed board assemblies — Part 1: Generic specification — Requirements for soldered electrical and electronic assemblies using surface mount and related assembly technologies)

МЭК 61191-2 Печатные узлы. Часть 2: Требования к печатным узлам с поверхностным монтажом (IEC 61191-2, Printed board assemblies — Part 2: Sectional specification — Requirements for surface mount soldered assemblies)

МЭК 61192-1 Требования к качеству печатных узлов. Часть 1: Общие требования (IEC 61192-1, Workmanship requirements for soldered electronic assemblies — Part 1: General)

МЭК 61192-2 Требования к качеству изготовления печатных узлов — Часть 2: Поверхностный монтаж (IEC 61192-2, Workmanship requirements for soldered electronic assemblies — Part 2: Surface-mount assemblies)

Издание официальное

МЭИ 61760-1 Технология поверхностного монтажа — Часть 1: Стандартный метод для требований компонентов поверхностного монтажа (КПМ) (IEC 61760-1, Surface mounting technology — Part 1: Standard method for the specification of surface mounting components (SMDs))

МЭК62326 (все части) Печатные платы (IEC 62326 (All parts), Printed boards)

3 Термины, определения и сокращения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 60194, а также следующие термины с соответствующими определениями.

  • 3.1 Термины и определения
    • 3.1.1 внутреннее переходное отверстие (buried via): Металлизированное отверстие, не имеющее выход ни на одну из сторон печатной платы.
    • 3.1.2 глухое переходное отверстие (blind via): Металлизированное отверстие, имеющее выход только на одну сторону печатной платы.

(МЭК 60194]

  • 3.1.3 двухсторонняя сборка (assembly, double-sided): Электронный модуль, включающий всебя корпусные механические детали и компоненты, смонтированные на обеих сторонах.
  • 3.1.4 заглубленный вывод (castellation): Утопленный металлизированный элемент на краюбез-вы водного кристаллоносителя, который используют для межсоединений проводящих поверхностей или граней кристалла с кристаллоносителем.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Альтернатор что это такое

(МЭК 60194]

  • 3.1.5 закрытое переходное отверстие (tented via): Глухое или сквозное переходное отверстие, внешняя поверхность которого на лицевой, обратной или обеих сторонах электронного модуля полностью покрыта маскирующим материалом для предотвращения попадания рабочего раствора, припоя или загрязнения в отверстие. В качестве материала покрытия используют сухое покрытие полимерной пленки (паяльная маска), предварительно пропитанный стеклотекстолит (препрег) и т. д.
  • 3.1.6 запас области установки (courtyard excess): Область между внешней границей области установки и прямоугольником, ограничивающим посадочное место и компонент. Запас области установки может быть различным по осям Хи У.
  • 3.1.7 интегральная схема (integrated circuit (IC)): Комбинация неразделяемых элементов схемы, сформированных вместе и соединенных на поверхности или внутри одного материала основания для выполнения электрических функций.

[МЭК 60194]

  • 3.1.8 компонент (component): Отдельная деталь или несколько деталей, соединенные вместе, выполняющие функции, заложенные при проектировании (см. также «Дискретные компоненты» в МЭК 60194).

[МЭК 60194]

  • 3.1.9 контактная площадка (land): Часть проводящего рисунка, обычно, но не исключительно, используемая для создания электрических соединений, прикрепления компонентов или и того и другого.
  • 3.1.10 контрольный чертеж (master drawing): Документ, определяющий допустимые размерные ограничения или положения элементов в координатной сетке, которые применимы ко всем частям изготовляемого изделия, включая расположение проводящего и непроводящего рисунков или элементов, размер, класс, расположение отверстий и всю другую необходимую информацию.

(МЭК 60194]

Источник: https://allgosts.ru/31/190/gost_r_m_k_61188-5-1-2012

Что такое печатная плата — xBB.uz

Печатная плата, она же «Printed Circuit Board» на английском, является монтажной площадкой для микросхем, конденсаторов, резисторов, диодов и прочих деталей. Таковая присутствует практически в каждом более менее серьёзном электронном устройстве.

В радиоприёмниках, телевизорах, мобильных телефонах, всяких других приборах. Если вы снимете крышку корпуса настольного ПК, то увидите одну большую плату, материнскую, а также несколько поменьше.

В общем, будем разбираться с сутью столь распространённого явления.

Суть простыми словами

Основа для платы изготавливается так: берётся диэлектрический материал (не проводящий ток), к нему намертво приклеивается слой медной фольги. В качестве диэлектрика выступает гетинакс или стеклотекстолит. Для приборов, работающих в диапазонах сверхвысоких частот — фторопласт. Фольга может быть приклеена с двух сторон, если одной мало. И даже находиться внутри в качестве дополнительного проводника в многослойной плате.

Итак, пластина из гетинакса или более надёжного текстолита обрезается до нужного размера. Затем на ней печатается рисунок из дорожек-проводников. Используется лак, устойчивый к кислоте.

Конечно, предварительно разрабатывается схема этих дорожек, служащих электрическими соединениями между деталями. Разрабатывается так, чтобы монтаж получился компактным. Бывает, рисунок доводится печатать на двух сторонах, если схема сложная и одного слоя фольги недостаточно для обеспечения всех соединений.

После того, как изображение дорожек нанесено, осуществляется процесс вытравливания платы. Вернее, не самой платы, а лишних участков меди, не закрытых лаком. Например, с помощью соляной кислоты, смешанной с концентрированной перекисью водорода.

Удалить лишнюю медь можно механически — фрезеровкой, ну или вроде того. Также иногда применяется продвинутая технология — выжигание лазером. Называется «лазерная гравировка».

Лак счищается (ежели способ был химическим), а медные дорожки подвергаются процессу лужения – покрываются тонким слоем расплавленного припоя (олова с разными добавками). После чего в плате просверливают дырочки для вставки контактов деталей (выводов).

Вставленные (с другой стороны) детали припаиваются контактами к дорожкам – и электронная начинка прибора готова к размещению в надлежащем месте (внутри корпуса).

Если монтаж односторонний, то дырочки не сверлят, детали припаивают прямиком к рисунку дорожек. В смысле, монтируют с той же стороны, где эти самые дорожки расположены.

Вместо самих деталей нередко припаиваются гнёзда («площадки») для вставки разных микросхем, боящихся воздействия высокой температуры. Ну и ещё всякие разъёмы, слоты etc.

Разновидности

Вкратце разновидности печатных плат можно описать примерно так:

  1. односторонние, с фольгой только на одной стороне (не путать с односторонним монтажом);
  2. двусторонние (фольга приклеена к обеим поверхностям);
  3. многослойные (фольга есть и внутри);
  4. гибкие, из полиимида, чтобы можно было, загнув края, втискивать туда, где не хватает места для обычной, жёсткой (сюда же можно отнести гибко-жёсткие, гнущиеся частично);
  5. содержащие под диэлектриком металлическую основу, к примеру, из алюминия, служащую радиатором (вот тут-то без одностороннего монтажа никак не обойтись).

Проектирование

Спроектировать и нарисовать схему дорожек-проводников вручную можно без особого труда, если речь идёт о совсем уж простеньком устройстве. А для создания сложных рисунков применяется специальное программное обеспечение.

Например, «OrCAD» от конторы «Cadence Design Systems», «Altium Designer» (замена устаревшей «P-CAD» от фирмы «Altium»), а также программа с довольно юмористичным названием «TopoR» (расшифровывается как «Topological Router») от российской компании «Эрмекс». Правда, до полноценности этому продукту ещё далеко.

Подобные программы входят в категорию «САПР» (что расшифровывается как «система автоматизированного проектирования»).

Обращение

К гетинаксу медная фольга приклеивается не так качественно, как к стеклотекстолиту, поэтому дорожки могут отслаиваться, если что-то выпаивать, вытаскивать и впаивать замену. Да и стеклотекстолит тоже не идеален.

В общем, если в вашем компьютерном устройстве с истёкшим сроком гарантии необходимо заменить, к примеру, раздувшийся электролитический конденсатор, то лучше доверьте это дело специалисту. Не пытайтесь сэкономить на ремонте, даже если сами умеете пользоваться паяльниками с тонким жалом и теплоотводами.

Комплектующие для настольных ПК часто продаются в виде готовых плат, также называемых картами (например, видеокарта, звуковая карта). Такое изделие достаточно установить надлежащим образом на материнскую плату, воткнув в слот (предварительно обесточив компьютер, разумеется). Действовать нужно осторожно, дабы не повредить детали и дорожки. Помните, что неработающие комплектующие, имеющие механические повреждения, гарантийной замене не подлежат.

Телефоны

Самые хилые печатные платы — у мобильных телефонов. Аппарат способен выйти из строя в результате банального попадания под ливень. Даже если вы, будучи застигнутым непогодой на пикнике, успеете вытащить аккумулятор и внутри ничего не сгорит от замыкания, даже если удастся развинтить корпус и просушить внутренности, всё равно может начаться коррозия металлических соединений между слоями дорожек-проводников.

Правда, вполне вероятно, они протянут дольше, чем электрические контакты разъёмов и клавиш. А дисплей, намокший с внутренней стороны, выйдет из строя наверняка. Но плата с микрочипом — самый дорогостоящий компонент, её нужно сберечь, поэтому сразу несите аппарат в сервис.

В общем, если вы турист, спортсмен, путешественник, то приобретайте водонепроницаемый телефон. Заодно и противоударный. Такие модели существуют, но их доведётся искать и заказывать в интернет-магазинах. Встретить подобные аппараты на обычных прилавках реальных торговых точек не так уж легко, поскольку массовая надёжность и долговечность производителям ни к чему — снизятся объёмы продаж.

Заключение

Даже если ваше знакомство с компьютерным «железом» ограничивается периодической покупкой и вставкой карт в настольный ПК, вам не помешает помнить следующее. Печатная плата боится: 1) сильного нагревания паяльником; 2) влаги; 3) химического и грубого механического воздействия, а также прочей неосторожности. Не царапайте, не роняйте, не меняйте детали самостоятельно, ничем не заливайте — и всё будет в порядке.

Источник: http://xbb.uz/Hi-Tech/Chto-takoe-pechatnaja-plata

Какие виды печатных плат существуют?

Печатная плата (в английской аббревиатуре – PCB) представляет собой структуру, которая механически поддерживает и электрически соединяет электронные компоненты или электрические элементы с помощью проводящих дорожек, перемычек и других проводников, вытравленных из одного или нескольких слоев листа из меди. Компоненты, как правило, припаиваются к печатной плате, чтобы обеспечивалось наиболее надежное электрическое соединение, а также механическая связь между платой и компонентом.

Сегодня насчитывается много разных типов печатных плат, и хорошему инженеру и радиолюбителю важно знать основные отличия каждого типа. В данном материале мы рассмотрим 6 наиболее распространенных типов печатных плат.

Однослойная печатная плата

Однослойная или односторонняя печатная плата – это печатная плата, состоящая из одного слоя базового материала или подложки. Одна сторона основного материала покрыта тонким слоем металла. Медь является наиболее распространенным покрытием из-за того, что он хорошо функционирует как электрический проводник.

После нанесения медной основы накладывается защитная паяльная маска, за которой может следовать слой шелкографии, позволяющий отметить и подписать все элементы на плате.

Двухслойная печатная плата

Двухслойные или двухсторонние печатные платы имеют базовый материал с тонким слоем проводящего металла, например, меди, нанесенного на обе стороны платы. Отверстия, просверленные через плату, позволяют цепям с одной стороны платы подключаться к цепям с другой.

Схемы и компоненты двухслойной платы обычно соединяются одним из двух способов: либо с помощью сквозного отверстия, либо с использованием поверхностного монтажа. Соединение с помощью сквозного отверстия означает, что через отверстия подаются маленькие провода, известные как выводы.

Многослойная печатная плата

Многослойные печатные платы состоят из серии из трех или более двухслойных печатных плат. Эти платы затем закрепляются специальным клеем и становятся зажатыми между слоями изоляции, чтобы избыточное тепло не расплавило ни один из компонентов. Многослойные печатные платы бывают разных толщин, обычно не менее четырех слоев и не более десяти или двенадцати слоев. Самая большая многослойная печатная плата, когда-либо созданная, составляла 50 слоев.

Жесткая печатная плата

Жесткие печатные платы представляют собой печатные платы, которые изготовлены из твердого материала подложки, что предотвращает скручивание платы. Возможно, наиболее распространенным примером жесткой печатной платы является компьютерная материнская плата.

Материнская плата представляет собой многослойную печатную плату, предназначенную для распределения электроэнергии от источника питания, одновременно обеспечивая связь между всеми частями компьютера, такими как процессор, графический ускоритель и оперативная память.

Гибкая печатная плата

В отличие от жестких печатных плат, в которых используются прочные и негнущиеся материалы, такие как стекловолокно, гибкие печатные платы изготовлены из материалов, которые могут изгибаться, например пластик. Как и жесткие печатные платы, гибкие печатные платы поставляются в одно-, двух- или многослойных форматах. Поскольку они должны быть напечатаны на гибком материале, они, как правило, стоят дороже.

Гибко-жесткая печатная плата

Гибко-жесткие печатные платы сочетают в себе лучшее из обоих миров, когда речь идет о двух наиболее важных всеобъемлющих типах плат. Гибко-жесткие платы состоят из нескольких слоев гибких печатных плат, прикрепленных к ряду жестких слоев печатной платы.

О том, какие существуют виды плат и процессы их производства подробнее изучают на курсах по специальности «электроника». Впрочем, все это можно найти в интернете, поэтому достаточно просто купить диплом или другое удостоверение, свидетельствующее об окончании курсов или другого вида образования.

digitrode.ru

Источник: http://digitrode.ru/articles/1232-kakie-vidy-pechatnyh-plat-suschestvuyut.html

История возникновения печатной платы

История возникновения и использования печатной платы началась около ста лет назад, и связана с именем немецкого инженера Альберта Паркера Хансонома, который занимался разработкой в области телефонии. Первая печатная плата представляла собой штамповку или вырезание изображения на бронзовой (или медной) фольге.

Проводящий слой прикреплялся на диэлектрик, в качестве которого выступала пропарафиненная  бумага, уже тогда рисунок наносился на диэлектрик. Нужно отметить, что этот первый прототип был двухсторонней печатной платой, то есть фольга была наклеена с обеих сторон.

Кроме того были использованы соединительные отверстия, идущие насквозь платы.

Интересно, что печатные платы называются печатными, потому что технология их массового производства схожа с полиграфической техникой.

Изобретение печатной платы и ее массовое производство в середине прошлого века ознаменовало собой огромный шаг в развитии радиоэлектронной аппаратуры. Естественно, что качественный скачок в производстве печатных плат произошёл во время Второй мировой войны, речь идет об авиации и радиоаппаратуре.

С конца 40-х — начала 50-х печатная плата стала основой для бытовой электротехники. Роль этого мини устройства в современном мире сложно переоценить. Сегодня без нее не обходится ни одна электронная техника, используемая нами ежедневного.

Сфера применения печатной платы безгранична, начиная с компьютеров, сотовых телефонов, и, заканчивая, естественно, военной и космической техникой.

Так что же такое плата, ее виды и методы изготовления

Итак, печатной платой называют пластину из диэлектрика, на поверхности и/или в объёме которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Печатная плата предназначена для электрического и механического соединения различных электронных компонентов. Электронные компоненты на печатной плате соединяются своими выводами с элементами проводящего рисунка обычно пайкой.

Конструирование печатных плат бывает ручным, полуавтоматизированным и автоматизированным. Как основной конструктивный элемент у печатной платы выступает диэлектрик с проводниками. От материала зависит какие будут платы: жесткие (на основе стеклотекстолита, текстолита, гетинакса), теплопроводимые или гибкие (из специальных полимидных диэлектриков), а значит и сфера их применения.

В зависимости от количества слоев они бывают: односторонними, двухсторонними и многослойными. В первом случае речь идет об одном слое фольги, на одной стороне листа диэлектрика, во-втором – о двух слоях фольги, в последнем – фольга имеется еще и во внутренних слоях диэлектрика. Многослойная плата образуется путем склеивания нескольких односторонних и двухсторонних плат.

Естественно, сложность платы пропорциональна количеству слоев.

Печатные платы изготавливают химическим, электрохимическим, комбинированным, аддитивными способами. Первый, субтрактивный, метод представляет собой нанесение или вытравлавания рисунка схемы проводника на медную фольгу, приклеенную к диэлектрику. Во втором случае, который так же называют полуаддитивным методом, рисунок является результатом электрохимического осаждения металла.

В третьем случае, из названия понятно, что процесс происходит путем комбинирования химического и электрохимического способа, здесь рисунок получают вытравливание меди, а металлизация отверстия – за счет химического меднения с последующим электрохимическим наращиванием слоя меди.

Последний метод- аддитивный, представляет собой создание проводящего рисунка за счет металлизации толстым слоем химической меди, бе использования гальванических операций или травления.

Сферы применения

Однослойные печатные платы востребованы в бытовых электроприборах, когда требуется создать эффективный теплоотвод с поверхности плат.

Наиболее распространены двухслойные печатные платы. Они используются в виде источника питания, промышленной и бытовой технике, измерительного оборудования и системы управления, системы охранной или противопожарной сигнализации, военной электроники и телекоммуникации.

Первые многослойные платы появились в 1961 г. Благодаря этому стала происходить миниатюризация электроники, активное использование этого свойства в компьютерах, аэрокосмической технике, авиации, ракетных комплексах и оружии, в устройствах высокой частоты с регламентированным импедансом сигнальных цепей.

Основным достоинством гибких печатных плат является их высокая степень гибкости, то есть они могут принимать необходимую компактную форму и даже перегибаться. Это дает преимущество трехмерного монтажа. Еще одной разновидностью печатных плат является гибко-жесткие, которые соединяют в себе жесткий и гибкий слой, или даже несколько десятков слоев.

Это дает возможность отказаться от соединительных разъемов, увеличить надежность и долговечность соединений, уменьшить вес и габариты, встроить дополнительную электронику.

Итак, за счет мини габаритов, малого веса, простотой сборки, надежности, возможности объемной компоновки, сфера применения гибких и гибко-жестких печатных плат огромна: медицинская аппаратура, автомобильная электроника, телекоммуникации, компьютеры, внешние устройства, военная и космическая аппаратура, потребительские товары.

Но жизнь не стоит на месте, и в современном мире речь уже идет не просто о микро размерах плат, актуальных при все большей миниатюризации электронных устройств, а о наноразмерах.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как найти общую емкость

В Саратове одним из крупных приемных пунктов печатных плат является компания «Русский лом». Мы принимаем печатные платы, радиолом в любом виде. Ознакомится с нашими расценками вы можете в пунктах приема.

Источник: https://russlom.ru/statii_o_lome/istoriya_vozniknoveniya_pechatnoy_platy.php

Замена электронных компонентов

Мы признаем важность конфиденциальности информации. В этом документе описывается, какую личную информацию мы получаем и собираем, когда Вы пользуетесь сайтом SolderPoint.ru. Мы надеемся, что эти сведения помогут Вам принимать осознанные решения в отношении предоставляемой нам личной информации.

Политика конфиденциальности объясняет:

  • • какие данные мы собираем и зачем;
  • • как мы используем собранные данные;
  • • какие существуют варианты доступа к данным и их обновления.

Общедоступная информация

Если Вы просто просматриваете сайт, информация о Вас не собирается и не публикуется на сайте.

Какую информацию мы собираем?

Мы собираем информацию об имени, телефоне и адресе электронной почте только тех посетителей нашего сайта, которые заполнили любую из форм на нашем сайте.

Как мы используем собранные данные

Ваше добровольное согласие оставить имя, телефон и адрес электронной почты подтверждается путем ввода вашего имени, телефона и/или адреса электронной почты в соответствующую форму.

Информация, собранная после отправки формы на сайте (а именно: имя, телефон и e-mail адрес) нигде не публикуется и не доступна другим посетителям сайта. Имя используется для личного обращения к Вам, а телефон и адрес электронной почты — для уточнения вопросов.

При необходимости использовать ваши данные для целей, не упомянутых в настоящей политике конфиденциальности, мы всегда запрашиваем предварительное согласие на это.

Условия обработки и её передачи третьим лицам

Ваши Имя, телефон и адрес электронной почты никогда, ни при каких условиях не будут переданы третьим лицам, за исключением случаев, связанных с исполнением действующего законодательства.

Протоколирование

При каждом посещении сайта наши серверы автоматически записывают информацию, которую Ваш браузер передает при посещении веб-страниц. Как правило эта информация включает запрашиваемую веб-страницу, IP-адрес компьютера, тип браузера, языковые настройки браузера, дату и время запроса, а также один или несколько файлов cookie, которые позволяют точно идентифицировать Ваш браузер.

Куки (Cookie)

На сайте используются куки (Cookies), происходит сбор данных о посетителях с помощью сервисов Яндекс Метрика, Google Analytics. Эти данные служат для сбора информации о действиях посетителей на сайте, для улучшения качества его содержания и возможностей.

В любое время Вы можете изменить параметры в настройках Вашего браузера таким образом, чтобы браузер перестал сохранять все файлы cookie, а, так же оповещал их об отправке.

При этом следует учесть, что в этом случае некоторые сервисы и функции могут перестать работать.

Изменение Политики конфиденциальности

На этой странице Вы сможете узнать о любых изменениях данной политики конфиденциальности. В особых случаях, Вам будет выслана информация на Ваш адрес электронной почты.

Источник: https://solderpoint.ru/remont-plat-perepajka-zamena-elektronnyx-komponentov

Электромагнитная совместимость: Многослойные печатные платы

В статье «Учет ЭМС при разработке высокочастотных печатных плат» мы коснулись базовых правил обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) при проектировании многослойных печатных плат. В данной статье мы продолжим рассмотрение этой темы.

Проектирование высокоскоростных многослойных печатных плат

Обычно многослойная плата, помимо сигнальных слоев, имеет выделенные слои питания и земли. Наличие сплошных плоскостей земли и питания упрощает подключение компонентов схемы. Это также уменьшает индуктивность и импеданс, что позволяет работать с высокими рабочими частотами и снижать уровень шумов. На практике оказывается, что при прочих равных условиях четырехслойная плата будет генерировать на 15 дБ меньше шума, чем двухслойная.

С одной стороны, новые технологии, используемые при проектировании и производстве, позволили резко уменьшить размер печатных плат. С другой — рабочие частоты также резко увеличились, что привело к высокой скорости нарастания сигналов при переключениях. В результате геометрические размеры плат начали оказывать значительное влияние на напряжения и токи сигналов.

Высокоскоростные схемы – это схемы, в которых присутствуют высокоскоростные сигналы с крутыми фронтами (с высокой скоростью нарастания). Но как определить, что считать высокой скоростью? Очевидно, что понятие «высокая скорость» относительно. Для раскрытия этого вопроса необходимо сравнивать скорости распространения волны и нарастания сигнала.

Скорость электронов в дорожке печатной платы меньше их скорости в воздухе (которая равна скорости света). Это связано с тем, что поле, окружающее электрон, пронизывая материал ПП, создает сопротивление его движению. Формула 1, приведенная ниже, показывает соотношение между скоростью волны Vw, распространяющейся вдоль дорожки на ПП, и скоростью волны С в вакууме:

Vw = C/√er   (1), 

где er — относительная диэлектрическая проницаемость материала ПП.

Например, скорость распространения электромагнитного поля в проводнике, окруженном воздухом, составляет около 30,5 см (12 дюймов) в наносекунду (нс). Но в случае с дорожкой, расположенной на печатной плате с эпоксидной пропиткой (диэлектрическая проницаемость 4), скорость уменьшается до 15,2 см (6 дюймов) в наносекунду.

Теперь рассмотрим тактовый сигнал, время нарастания которого составляет 1 нс. Если размеры печатной платы превышают половину расстояния, пройденного этим сигналом за 1 нс (то есть больше 7,6 см или 3″), то длина дорожек начнет оказывать воздействие на напряжение. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

На рисунке 1 анализируется распространение типового тактового сигнала со временем нарастания 1 нс. За это время ток, связанный с сигналом, успевает преодолеть расстояние 15,2 см (6″). Каждый раз при изменении направления дорожки или ее ширины возникает отраженная волна.

Если размер печатной платы меньше 7,6 см (3″), то отраженная волна вернется к выходу драйвера генератора менее чем через 1 нс (точка X на рис. 1), то есть в тот момент, когда драйвер все еще продолжает передавать сигнал.

Из-за инерции драйвера отраженный импульс не будет влиять на формируемый сигнал.

Рис. 1. Задержка распространения

Если же размеры печатной платы (или отрезок дорожки) больше 7,6 см (3″), то отраженный импульс будет возвращаться в момент времени Y. Поскольку фронт уже прошел, то отраженный импульс окажет существенное влияние на формируемый сигнал.

Следовательно, для печатной платы с размерами более 7,6 см (3″) сигналы со временем нарастания 1 нс будут считаться высокоскоростными, и для таких случаев требуется особый подход к проектированию.

Структура многослойной печатной платы

Давайте рассмотрим некоторые связанные с многослойными печатными платами термины, которыми мы в дальнейшем будем часто пользоваться.

Структура или Стек слоев печатной платы. Стек печатной платы – это порядок следования проводящих слоев и слоев диэлектрика в многослойной плате.

Слои питания и земли. Многослойные платы почти всегда содержат два сплошных слоя меди: один — для цепи питания (Vcc), а другой — для земли. Использование отдельных слоев для питания и земли снижает импеданс, а также уменьшает площадь токовых петель. В результате по сравнению с двухслойной печатной платой показатели ЭМС простой четырехслойной печатной платы с выделенными слоями земли и питания оказываются лучше на 30 дБ.

Уменьшение краевых полей: правило 20H

Высокочастотные (ВЧ) токи, протекающие от цепи питания к земле, неизбежно генерируют излучение на краях платы. Такие выбросы иногда называют краевыми полями. Их можно уменьшить, если сделать так, чтобы медь слоя земли перекрывала медь слоя питания.

Размеры плоскости земли (слой 3 на рис. 2a) должны превышать размеры плоскости питания на 20 H по всем четырем направлениям, где H – расстояние между плоскостями питания и земли. Это увеличит внутреннюю саморезонансную частоту печатной платы.

Сокращение расстояния между GND и VCC также уменьшает краевые поля (рис. 2б).

Дальнейшее снижение может быть достигнуто за счет использования развязывающей стенки из переходных отверстий по внешнему периметру слоя VCC и внутри плоскости GND на расстоянии 20 H, где H — расстояние между слоями.

Рис. 2. а) правило 20 H Рис. 2. б) уменьшение краевых полей

а)

б)

Рис. 2. а) правило 20 H; б) уменьшение краевых полей

Уменьшение перекрестных помех: правило 3W

Перекрестные помехи обусловлены емкостной связью между проводниками. Такая связь возникает, когда высокочастотная дорожка идет параллельно чувствительной дорожке. Перекрестный поток и емкостная связь могут быть уменьшены на 70%, если расстояние между центрами дорожек составляет 3 W, где W – ширина дорожек. В этом случае паразитный поток дорожки замыкается на плоскости земли, а не на соседних дорожках (рис 3).

Рис. 3. Правило 3W

Защитные дорожки в многослойных печатных платах

Проводники, по которым передаются высокочастотные сигналы, например, линии тактирования, могут создавать наводки на соседних дорожках, вывязывая джиттер, способный привести к проблемам в других частях схемы.

Это негативное воздействие может быть уменьшено за счет параллельных заземленных линий по обе стороны от такой шумной дорожки (рис. 4). Расстояние между дорожками должно отвечать правилу 3 W.

Рис. 4. Защитные дорожки земли

Защитная дорожка подключается к земле с обоих концов. Если ее длина слишком большая, следует выполнять подключение к плоскости земли в нескольких точках с шагом l/20, где l – минимальная длина волны сигнала.

Шунтирующие проводники в многослойных печатных платах

Шунтирующий проводник должен быть расположен непосредственно под высокочастотной дорожкой (рис. 4). Его нельзя подключать к земле.

Наилучшая защита от помех может быть получена при одновременном использовании заземленных защитных дорожек и шунтирующих линий. Причем первые обеспечивают защиту, замыкая на себя магнитные поля (показаны пунктирными линиями на рис. 4), а вторые обеспечивают замыкание линий электрического поля.

Слой отражения

Слой отражения представляет собой проводящий слой меди, расположенный под сигнальным слоем в непосредственной близости от него.

Слой отражения обеспечивает низкоимпедансный путь для ВЧ-токов и уменьшает уровень помех, поскольку ВЧ-токи распространяются по нему, а не по воздуху. Слои питания и земли обычно ведут себя как плоскости отражения, хотя для этих целей могут быть предусмотрены отдельные слои.

Индуктивность переходных отверстий

Каждое переходное отверстие вносит дополнительную индуктивность 1 нГн и емкость до 0,5 пФ. На рис. 5 показана эквивалентная схема переходного отверстия. Она состоит из последовательной индуктивности и шунтирующего конденсатора и, следовательно, представляет собой фильтр нижних частот. В итоге переходное отверстие вызывает задержку сигнала и ограничивает максимальную частоту. Очевидно, что при разводке количество переходных отверстий должно быть сведено к минимуму.

Рис. 5. Эквивалентная схема переходного отверстия

Слои земли и питания

Сплошной медный слой для цепей питания и земли, по сути, представляет собой бесконечное число параллельных путей протекания тока и, следовательно, обеспечивает минимально возможную индуктивность. На высоких частотах в сплошных слоях также начинает проявляться скин-эффект, вызывая увеличение резистивной части импеданса.

Плоскость обеспечивает максимальную площадь поверхности и наименьшее возможное сопротивление. Таким образом, сплошной слой земли является самым экономичным способом для снижения импеданса и решения большинства проблем ЭМС.

Функции слоя земли

Сплошной слой земли выполняет следующие функции по обеспечению ЭМС и целостности сигналов:

  • Он имеет очень низкий ВЧ-импеданс и, следовательно, может на высоких частотах обеспечивать стабильное напряжение земли без просадок даже при большом количестве устройств и компонентов.
  • Возвратные ВЧ-токи, протекающие по цепи земли, выбирают путь с минимальным импедансом (то есть, с наименьшей индуктивностью и максимальной емкостью). Поэтому, когда дорожка расположена над слоем земли, обратные токи будут течь прямо под дорожкой, уменьшая площадь контура, образованного прямым и возвратным токами, тем самым снижая излучение и уменьшая чувствительность к помехам.
  • Слой земли, расположенный под дорожкой с ВЧ-сигналом или под шумной ИС, также ведет себя как плоскость отображения. Поля, формируемые ВЧ-сигналами, имеют емкостную связь с отображением дорожки на плоскости. Поэтому они скорее будут сосредоточены внутри печатной платы, а не распространятся наружу. Это также уменьшит уровень синфазных помех.
  • Емкостные фильтры для блокировки синфазных помех обычно устанавливаются на входе платы между дорожками и землей. Эти развязывающие конденсаторы обеспечивают идеальный низкоомный путь для синфазных токов на землю.

Размер плоскости земли

Размер плоскости земли должен быть таким, чтобы она не только перекрывала все компоненты и проводники, но и располагалась за их пределами и занимала как можно большую часть печатной платы.

Это связано с тем, что хотя прямые токи вынуждены протекать по дорожкам, но возвратные токи, проходящие через плоскость под дорожкой, могут распространяться по любому пути с наименьшим импедансом.

Таким образом, плоскость земли должна перекрывать все проводники, причем расстояние от края дорожки до края плоскости земли должно в три раза превышать расстояние между сигнальным слоем и слоем земли или быть в три раза больше ширины дорожки (рис. 6).

Рис. 6. Размеры плоскости земли

Отверстия и разрывы в плоскости земли

Слои земли должны иметь минимум разрывов. В реальных приложениях это практически невозможно, поскольку на плате присутствуют переходные отверстия и связанные с ними зазоры. Наличие отверстий приводит к росту индуктивности земли. Оптимизация разводки может улучшить ситуацию. Во-первых, следует ограничить число переходов между слоями. Во-вторых, уменьшить размеры переходных отверстий (

Источник: https://www.terraelectronica.ru/news/5275

Где применяются печатные платы?

pixabay.com

17 Июл 2019, 13:20

Смартфоны, клавиатуры и мыши, ноутбуки и компьютеры – внутри каждого из этих устройств есть одна или несколько печатных плат.

Устройство

Печатная плата состоит из основы, которая не проводит электричество, и электропроводящих схем. К этим схемам прикрепляются различные электронные компоненты. Метод крепления зависит от устройства.

Наиболее распространенный метод соединения – пайка. Существуют также другие варианты соединения. Например, на поверхность материнской платы компьютеров крепятся порты, в которые вставляются, так называемые, платы расширений.

К ним относится оперативная память. Она также является печатной платой.

Виды

Существует множество видов печатных плат, и все они создаются для разных целей. Отличия касаются материала, из которого сделана плата, и её толщины. Вы можете узнать дополнительную информацию на сайте компании А-Контракт.

  • Многослойные платы могут содержать до 40 слоев диэлектрика и обладают повышенной точностью;
  • Платы с переменной толщиной подходят для сложных приборов, поскольку имеют разную толщину на разных участках;
  • Силовые платы должны выдерживать высокие токи;
  • Платы на металлической основе применяются в тех случаях, если изделие должно рассеивать тепловую мощность;
  • Платы на основе полимеров применяют для СВЧ-технологий;
  • Бессвинцовые платы создают в том случае, если на производстве обращают повышенное внимание на безопасность окружающей среды.

Изготовление

Компания А-Контракт пользуется в работе стандартами ГОСТ Р 55490 и спецификациями IPC-A-600. Это позволяет контролировать качество продукции на каждом этапе производства. После изготовления сотрудники проверяют плату на наличие всех отверстий и правильность электропроводящих схем.

Собственное производство позволяет инженерам проводить весь спектр тестов. На производстве компании А-Контракт установлено современное оборудование, которое позволяет делать разные виды плат. Ознакомиться с техническими возможностями можно на сайте a-contract.ru.

Сроки и стоимость

Цена и срок изготовления рассчитывается индивидуально в зависимости от того, какую партию вы хотите заказать. Сотрудники компании А-Контракт выполняют заказы любой степени срочности. Чтобы отправить заявку, заполните форму на сайте, или скачайте бланк и отправьте его менеджеру по электронной почте.

Источник: https://tayga.info/147682

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
220 вольт
Как подключить тв розетку

Закрыть