Что такое печатная плата?
Печатная плата — это ключевой элемент большинства электронных устройств и приборов, который выполняет роль проводника, обеспечивая электрические соединения между различными компонентами. Эти платы можно рассматривать как своеобразные карты, на которых размещены схемы устройства. Они имеют множество канавок и отверстий, через которые проходят электрические токи и крепятся другие элементы схемы. Процесс создания печатных плат требует высокой точности, и инженеры уделяют много времени их протравливанию и обработке. После завершения сборки плата становится источником питания и жизненной силы для устройства. Проблемы с печатной платой могут привести к поломке всего устройства.
Роль печатной платы в электронике
Электроника в значительной степени зависит от внутренней схемы, которая распределяет электрические потоки и питание между компонентами. Научные и инженерные аспекты, связанные с печатными платами, могут быть довольно сложными, но в простых словах печатная плата — это своего рода «штаб-квартира», где обрабатываются и сортируются все электрические сигналы. Если рассматривать платы по отдельности, они выглядят как тонкие металлические листы с блестящими канавками и гравировкой. Размеры печатных плат могут варьироваться от небольших, размером с ноготь, до крупных, размером с небольшой автомобиль, в зависимости от назначения устройства.
Структура и материалы печатных плат
Печатные платы служат основой и механической опорой для электронных компонентов. Обычно они представляют собой непроводящие поверхности, но содержат проводящие дорожки и сигнальные линии, которые обеспечивают протекание электрических токов. После сборки плата может называться либо сборкой печатной платы (PCBA), либо сборкой печатной платы (PCA).
Методы сборки печатных плат
Сборка печатной платы — это один из методов создания схем, наряду с другими подходами, такими как обмотка проводов и схемы «точка-точка». Хотя сборка печатной платы требует больших усилий и первоначальных затрат, она оказывается более рентабельной в долгосрочной перспективе и часто обеспечивает большую надежность. После учета начальных затрат на проектирование печатной платы, ее массовое производство обычно оказывается менее затратным и более быстрым по сравнению с другими методами.
Процесс производства печатных плат
Материалы, используемые для производства печатных плат, могут различаться в зависимости от их назначения. Обычно проводящие слои изготавливаются из тонкой медной фольги, а диэлектрические изолирующие слои создаются с использованием эпоксидной смолы. Часто создается так называемая «чистая плата», когда подложка полностью покрыта медным слоем с одной или обеих сторон. Затем наносится временная маска, позволяющая удалить нежелательную медь с помощью травления.
Методы травления
Канавки и углубления на плате должны быть специально вдавлены или выгравированы на поверхности. Наиболее распространенные методы травления в коммерческих целях — это фотопечать и шелкография. Фотогравировка основана на использовании фотошаблона и химического процесса удаления нежелательной меди. В процессе травления применяются такие вещества, как персульфат аммония, хлорид железа или соляная кислота для удаления лишних слоев меди. В шелкографии используются специальные чернила, которые защищают медную фольгу, так что травится только ненужная медь. Также существует метод фрезерования, который требует специального оборудования
