Печатная печатная плата — это компонент большинства электроприборов и электронных устройств, который в основном служит проводником. , помогая потокам добраться туда, куда им нужно, и делать то, что им нужно. Эти платы по существу действуют как карты схемотехники устройства. Они имеют ряд канавок и отверстий, через которые могут протекать токи и прикрепляться другие элементы схемы. Их создание требует большой точности, и инженеры обычно тратят много времени на то, чтобы они были должным образом протравлены и обработаны. После того, как плата собрана, она питает и во многих отношениях дает жизнь рассматриваемому устройству. Проблемы с этой платой часто означают, что устройство теряет работоспособность.
Большая часть электроники зависит от внутренней схемы, чтобы делегировать такие вопросы, как электрическое сопровождение и питание, различным компонентам. Реальная наука и инженерное дело, стоящее за печатными платами, могут быть несколько сложными, но, говоря простым языком, печатная плата — это своего рода «штаб-квартира» или «терминал», где все обрабатывается и сортируется. Если смотреть по отдельности, доски часто выглядят как тонкие металлические пластины с блестящими канавками и гравировкой. Их размер варьируется в зависимости от рассматриваемого устройства, но может быть размером с ноготь или размером с небольшой автомобиль в зависимости от контекста.
Печатные платы служат основой и механической опорой для электронных компонентов. Как правило, это непроводящие поверхности, но они заполнены проводящими дорожками, сигнальными дорожками и электронными компонентами по мере их сборки, чтобы обеспечить протекание электрических токов. После сборки плата обычно называется либо сборкой печатной платы (PCBA), либо сборкой печатной платы (PCA).
Сборка печатной платы — это один из нескольких методов создания схем, наряду со схемами с обмоткой проводов и схемами «точка-точка». Сборки, как правило, требуют больших усилий для компоновки и более высокой начальной стоимости, чем другие доступные варианты, но они более рентабельны с течением времени и часто также обеспечивают большую надежность. После принятия во внимание первоначальных затрат, связанных с конструкцией печатной платы, производство платы часто оказывается менее затратным, а также обеспечивает более быстрое крупносерийное производство, чем другие методы.
Материалы, используемые при производстве печатных плат, могут различаться в зависимости от того, как они будут использоваться. Как правило, проводящие слои изготавливаются из тонкой медной фольги, а диэлектрические изолирующие слои ламинируются вместе с помощью эпоксидная смола смола. Часто так называемая «чистая плата» создается, когда подложка полностью покрыта с одной или обеих сторон медным связующим слоем. Затем наносится временная маска, позволяющая удалить любую нежелательную медь путем шаблонного травлением.
В большинстве случаев характерные канавки и углубления на плате должны быть специально вдавлены или выгравированы на поверхности. Фотопечать и шелкография — наиболее распространенные методы травления в коммерческих целях. Фотогравировка основана на фотошаблоне и химическом процессе удаления нежелательной меди. В процессах травления обычно используется персульфат аммония, хлорид железа или соляная кислота для удаления нежелательных слоев меди. В шелкографии используются устойчивые к травлению чернила, защищающие лежащую под ними медную фольгу, так что вытравливается только ненужная медь. Другой вариант — фрезерование, для которого требуется специальная машина для удаления меди.
В некоторых методах строительства следы добавляются, а не удаляются с подложки. Обычно это делается с помощью гальванического покрытия. Выбранный метод изготовления печатной платы будет варьироваться в зависимости от того, является ли плата единичной или должна быть воспроизведена в больших количествах.
Одной из наиболее важных частей сборки платы является изоляция для защиты платы от перегрева или засорения сигналами. Для этой цели доступны различные типы диэлектрических материалов, в том числе композитный эпоксидный материал (CEM) и огнестойкий (FR) материал, каждый из которых обеспечивает различное значение изоляции в зависимости от требований схемы. Тефлон, FR-1, FR-4, CEM-1 и CEM-3 являются некоторыми примерами диэлектриков. Материалы, обычно используемые в конструкции печатных плат, включают фенольную хлопчатобумажную бумагу (FR-2), хлопчатобумажную бумагу с эпоксидной смолой (FR-3 и CEM-1), тканое стекло с эпоксидной смолой (FR-4) и матовое стекло с полиэстер (FR-6).