Какие бывают печатные платы

Одним из ключевых понятий в электронике является печатная плата или PCB https://a-contract.ru/produkcija/montazh-pechatnykh-plat/poverkhnostnyi-montazh-pechatnykh-plat/. Это настолько фундаментально, что люди часто забывают объяснить, что такое PCB. В этом руководстве будет объяснено из чего состоят печатные платы, и некоторые общие термины, используемые в мире печатных плат.

В следующих нескольких абзацах мы обсудим состав печатной платы, рассмотрим терминологию, рассмотрим методы сборки и кратко обсудим процесс проектирования, стоящий за созданием новой печатной платы.

Что такое печатная плата?

Печатная плата является наиболее распространенным названием, но также может называться «печатные платы» или «PCB». До появления печатных плат схемы были построены через трудоемкий процесс двухточечной проводки. Это приводило к частым сбоям в местах соединения проводов и коротким замыканиям, когда изоляция проводов начала стареть и растрескиваться.

Значительным достижением стала разработка проволочной обмотки , в которой проволоку небольшого калибра буквально обматывали вокруг стойки в каждой точке соединения, создавая газонепроницаемое соединение, которое было очень прочным и легко заменяемым.

Поскольку электроника перешла от вакуумных трубок и реле к кремниевым и интегральным схемам, размер и стоимость электронных компонентов начали уменьшаться. Электроника стала более распространенной в потребительских товарах, и стремление уменьшить размер и стоимость производства электронных изделий побудило производителей искать лучшие решения. Так родился PCB.

LilyPad PCB

PCB является аббревиатурой от печатной платы . Это доска с линиями и контактными площадками, соединяющими разные точки. Печатная плата позволяет передавать сигналы и питание между физическими устройствами. Припой — это металл, который создает электрические соединения между поверхностью печатной платы и электронными компонентами. Будучи металлом, припой также служит сильным механическим клеем.

Печатная плата похожа на слоеный пирог или лазанью — есть чередующиеся слои из разных материалов, которые ламинированы вместе с помощью тепла и клея, так что в результате получается один объект.

FR4

Основным материалом или подложкой обычно является стекловолокно. Исторически наиболее распространенным обозначением для этого стекловолокна является «FR4». Это прочное ядро придает печатной плате жесткость и толщину. Существуют также гибкие печатные платы, построенные из гибкого высокотемпературного пластика (Kapton или аналог).

Вы найдете много печатных плат различной толщины; наиболее распространенная толщина для продуктов SparkFun составляет 1,6 мм (0,063 «). Некоторые из наших продуктов — платы LilyPad и платы Arudino Pro Micro — используют доску толщиной 0,8 мм.

Perf Board

Более дешевые печатные платы и перфорированные плиты (показанные выше) будут изготавливаться из других материалов, таких как эпоксидные смолы или фенолы, которым не хватает прочности FR4, но они намного дешевле. Вы будете знать, что работаете с печатными платами этого типа, когда будете паять их — они имеют очень неприятный неприятный запах. Эти типы подложек также обычно встречаются в потребительской электронике низкого уровня. Фенольные смолы имеют низкую температуру термического разложения, что приводит к их расслаиванию, образованию дыма и обугливанию, когда паяльник слишком долго удерживается на плате.

Медь

Следующий слой представляет собой тонкую медную фольгу, которую ламинируют на доску с помощью клея и тепла. На обычных двусторонних печатных платах медь наносится на обе стороны подложки. В более дешевых электронных устройствах печатная плата может иметь медь только на одной стороне. Когда мы говорим о двухсторонней или двухслойной доске, мы имеем в виду количество медных слоев (2) в нашей лазаньи. Это может быть всего 1 слой или до 16 или более слоев.

Открытая медь на печатной плате

Печатная плата с медным покрытием, без паяльной маски или шелкографии.
Толщина меди может варьироваться и указывается по весу в унциях на квадратный фут. Подавляющее большинство печатных плат имеют 1 унцию меди на квадратный фут, но некоторые печатные платы, которые работают с очень высокой мощностью, могут использовать медь 2 или 3 унции. Каждая унция на квадрат переводится примерно до 35 микрометров или 1,4 тысячных дюйма толщины меди.

Soldermask

Слой поверх медной фольги называется слоем паяльной маски. Этот слой дает печатной плате зеленый (или, в SparkFun, красный) цвет. Он накладывается на медный слой, чтобы изолировать медные следы от случайного контакта с другими металлическими, припоями или проводящими частями. Этот слой помогает пользователю припаять в нужных местах и предотвратить перемычки припоя.

Зеленая паяльная маска

Паяльная маска чаще всего зеленого цвета, но возможен практически любой цвет. Мы используем красный цвет почти для всех плат SparkFun, белый для платы IOIO и фиолетовый для плат LilyPad.

Шелкография

Белый слой шелкографии наносится поверх слоя паяльной маски. Шелкография добавляет буквы, цифры и символы к печатной плате, которые облегчают сборку и индикаторы для людей, чтобы лучше понять доску. Мы часто используем шелкографические этикетки, чтобы указать, какова функция каждого контакта или светодиода.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь