Что такое печатная плата?

Печатная плата, или печатная плата, представляет собой автономный модуль взаимосвязанных электронных компонентов, используемых в устройствах, начиная от обычных звуковых сигналов, или пейджеры, и радиоприемники к сложным радарным и компьютерным системам. Схемы образованы тонким слоем проводящего материала, нанесенного или «напечатанного» на поверхность изолирующей платы, известной как подложка. Отдельные электронные компоненты размещаются на поверхности подложки и припаиваются к соединительным цепям. Контактные пальцы вдоль одного или нескольких краев подложки служат соединителями для других печатных плат или внешних электрических устройств, таких как выключатели включения. A печатная плата может иметь схемы, которые выполняют одну функцию, например усилитель сигнала, или несколько функций. Подробнее здесь https://pselectro.ru/.

Существует три основных типа конструкции печатных плат: односторонняя, двусторонняя и многослойная. Односторонние доски имеют компоненты с одной стороны подложки. Когда количество компонентов становится слишком большим для односторонней платы, может использоваться двусторонняя плата. Электрические соединения между цепями с каждой стороны выполняются путем сверления отверстий в подложке в соответствующих местах и нанесения на внутреннюю поверхность отверстий проводящего материала. Третий тип, а многослойная плата, имеет подложку, состоящую из слоев печатных плат, разделенных слоями изоляции. Компоненты на поверхности соединяются через отверстия с покрытием, просверленные до соответствующего слоя схемы. Это значительно упрощает схему схемы.

Компоненты на печатной плате электрически соединяются со схемами двумя различными способами: более старой «технологией сквозного отверстия» и более новой «технологией поверхностного монтажа». Благодаря технологии сквозных отверстий каждый компонент имеет тонкие провода или провода, которые проталкиваются через небольшие отверстия в подложке и припаиваются к соединительным колодкам в цепях с противоположной стороны. Сила тяжести и трение между выводами и сторонами отверстий удерживают компоненты на месте до тех пор, пока они не будут припаяны. С технологией поверхностного монтажа, короткая J-образная или Г-образные ножки на каждом компоненте непосредственно контактируют с печатными схемами. Паяльная паста, состоящая из клея, флюса и припоя, наносится в точке контакта, чтобы удерживать компоненты на месте до тех пор, пока припой не расплавится или не «переплавится» в духовке для окончательного соединения. Хотя технология поверхностного монтажа требует большей осторожности при размещении компонентов, она устраняет трудоемкий процесс сверления и занимающие много места соединительные прокладки, присущие технологии сквозных отверстий. Обе технологии используются сегодня.

Два других типа схемных узлов связаны с печатной платой. Интегральная схема, иногда называемый микросхемой или микрочипом, выполняет функции, аналогичные функциям печатной платы, за исключением того, что микросхема содержит гораздо больше схем и компонентов, которые электрохимически «выращены» на поверхности очень маленького кремниевого чипа. Гибридная схема, как следует из названия, выглядит как печатная плата, но содержит некоторые компоненты, которые выращиваются на поверхности подложки, а не помещаются на поверхность и припаиваются.

История

Печатные платы произошли от систем электрического подключения, которые были разработаны в 1850-х годах. Металлические полосы или стержни первоначально использовались для соединения больших электрических компонентов, установленных на деревянных основаниях. Со временем металлические полосы были заменены проводами, подключенными к винтовым зажимам, а деревянные основания были заменены металлическими шасси. Но из-за возросших эксплуатационных потребностей продуктов, в которых использовались печатные платы, требовались меньшие размеры и более компактные конструкции. В 1925 году Чарльз Дукас из Соединенных Штатов представил заявка на патент на способ создания электрического пути непосредственно на изолированной поверхности путем печати через трафарет электропроводящими чернилами. Этот метод породил название «печатная проводка» или «печатная схема».

В 1943 году Пол Эйслер из Соединенного Королевства запатентовал метод травления проводящего рисунка, или схем, на слое медной фольги, прикрепленном к армированной стеклом, непроводящей основе. Широкое применение техника Эйслера получила только в 1950-х годах, когда транзистор был введен в коммерческое использование. До этого момента размеры вакуумных ламп и других компонентов были настолько велики, что все, что требовалось, — это традиционные методы монтажа и проводки. С появлением транзисторов, однако компоненты стали очень маленькими, и производители обратились к печатным платам, чтобы уменьшить общий размер электронного пакета.

Технология сквозных отверстий и ее использование в многослойных печатных платах были запатентованы американской фирмой Hazeltyne в 1961 году. В результате увеличения плотности компонентов и близкого расстояния электрических путей началась новая эра в проектировании печатных плат. Микросхемы интегральных схем были представлены в 1970-х годах, и эти компоненты быстро были включены в конструкцию и технологии изготовления печатных плат.

Дизайн

Не существует такой вещи, как стандартная печатная плата. Каждая плата выполняет уникальную функцию для конкретного продукта и должна быть спроектирована таким образом, чтобы выполнять эту функцию в отведенном пространстве. Проектировщики плат используют системы автоматизированного проектирования со специальным программным обеспечением для компоновки схемы на плате. Промежутки между электрическими проводящими дорожками часто составляют 0,04 дюйма (1,0 мм) или меньше. Также указывается расположение отверстий для выводов компонентов или контактных точек, и эта информация переводится в инструкции для сверлильного станка с числовым программным управлением или для автоматического паяльника, используемого в производственном процессе.

Как только схема схемы выложена, негативное изображение, или маска, распечатывается в точном размере на прозрачном пластиковом листе. При отрицательном изображении области, которые не являются частью схемы, отображаются черным цветом, а схема отображается как четкая.

Read more: http://www.madehow.com/Volume-2/Printed-Circuit-Board.html#ixzz77yf6Y4vb