Современный мир электроники немыслим без печатных плат (ПП). Они являются необходимым элементом практически любых приборов, начиная от холодильников и смартфонов и заканчивая космической и военной техникой. Использование ПП позволяет минимизировать ошибки при сборке, упростить и ускорить монтаж, повысить производительность, улучшить теплоотвод внутри приборов, обеспечить стабильное качество и заданную точность аппаратуры, снизить её вес и габариты.
Что такое печатная плата
Печатная плата объединяет отдельные электронные компоненты в единое устройство, обеспечивая электрическое соединение между ними. Детали крепятся к подложке (основанию) с нанесённым на неё рисунком (электронной схемой) из печатных проводников в виде тонких линий. Выводы элементов припаиваются. На основании имеются также переходные монтажные и металлизируемые отверстия и контактные площадки, ламели и др.
Подложка представляет собой пластину из диэлектрика. Свойства этого материала во многом определяют вид и сферу применения платы.
Название является переводом с английского словосочетания «printing plate», обозначающего типографскую печатную форму. При изготовлении ПП длительное время пользовались схожей технологией. Но современные платы проектируют с помощью компьютерной техники и создают путём вытравливания или нанесения схемы на медную фольгу, закреплённую на подложке.
При производстве ПП необходимо соблюдать: точность нанесения схемы, заданную величину сопротивления проводников и изоляции. Эти детали должны также отвечать требованиям механической прочности, паяемости, вибропрочности.
В России действует несколько ГОСТов, относящихся к ПП. Основные понятия и термины в области производства печатных плат определены в ГОСТ Р 53386-2009. Отдельные ГОСТЫ приняты для конструкторской документации на платы. ГОСТ 23752-79 устанавливает технические требования и правила испытания и приёмки ПП. ГОСТ Р 53429-2009 – классы точности и другие характеристики.
Виды плат и их применение
По количеству используемых слоёв фольги с нанесённым рисунком-схемой выделяют три вида плат:
- Однослойные (ОПП) – фольга с проводниками имеется только с одной стороны пластины. Это самый простой и дешевый вариант. Встречается в бытовых приборах, любительском конструировании, различных макетах.
- Двухслойные (ДПП) – соответственно имеют покрытие из фольги с обеих сторон. Обладают большей плотностью монтажа и прочностью креплений. Изготавливаются с металлизацией или без неё. Доля в общем выпуске ПП в нашей стране составляет 65 -75%. Используются: в любых радиоэлектронных приборах, в системах сигнализации и средствах телекоммуникации, бытовой технике, измерительном и промышленном оборудовании, военной промышленности.
- Многослойные (МПП) – состоят из нескольких слоёв изоляционных пластин, соединённых через металлизированные отверстия в электрическую цепь. Фольга и печатные проводники имеются во всех слоях. Такие платы создаются путём склеивания одно- и двухслойных либо способом послойного наращивания. Количество слоёв может достигать 40. МПП обладают более высокими эксплуатационными характеристиками, но и более высокой стоимостью, сложностью разработки и изготовления. Применяются в высокоточных приборах, ракетных комплексах, космической, авиационной и компьютерной технике.
Материал подложки влияет на степень пластичности ПП. Если в этом качестве применяется гетинакс, стеклотекстолит или иной подобный диэлектрик, то деталь будет жёсткой, а если особый полиамидный или лавсановый тонкий электроизоляционный материал, например, каптон – гибкой. Такие платы также могут иметь различное количество слоёв.
Жёсткие платы (ЖПП) получили наибольшее распространение. Твёрдая подложка не деформируется и не скручивается. Самый простой пример применения – материнская плата компьютера.
Гибкие печатные платы (ГПП) имеют ряд несомненных преимуществ: ниже стоимость, меньше межсоединений, лучше теплообмен, меньше размеры, их удобно монтировать, они могут быть основой для трёхмерных блоков.
Используются для антенн и катушек индуктивности, гибких светодиодных лент, соединения отдельных частей электронной аппаратуры, приборов и т. п. Их разновидностью можно считать гибкие печатные кабели, которыми вместо жгута объединяют печатные платы.
Гибко-жёсткие печатные платы (ГЖПП) являются не простым гибридом первых двух видов, как может показаться. Они сложны в изготовлении и имеют разные модификации.
Часто гибкую плату усиливают в определённом месте для повышения надёжности электрического соединения. Для этого к гибкой плате крепят жёсткий слой (стеклотекстолит или полиимид) со стороны, противоположной контактным площадкам.
Популярен вариант, когда гибкая часть служит шлейфом, соединяющим жёсткие печатные платы.
Такие платы также могут быть многослойными.
Преимущества: малый вес и размеры, надёжность, долговечность, возможность создания объёмных блоков и встраивания в конструкцию сложной конфигурации, простота сборки.
Гибкие и гибко-жёсткие печатные платы применяют:
- в бытовой электронной технике (видео- и фотокамеры, калькуляторы и т. п.);
- компьютерной технике и гаджетах;
- медицине (кардиостимуляторы, рентгеновские аппараты, слуховые аппараты и др.);
- военной технике, авиационной и космической отраслях (различное оружие, торпеды, радары, системы ночного видения, спутники, панели управления и т. П.);
- производстве автомобилей;
- в сфере телекоммуникаций и других областях.
Последнее время спрос на эти виды печатных плат неуклонно растёт.
В печатных платах на алюминиевой основе в качестве подложки используется металлическая пластина, покрытая электроизоляционным веществом. Сверху приклеивается фольга. Применяется для теплоотвода в силовой электронике.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации создаются ПП со специальными характеристиками. Например, устойчивые к значительным перепадам и подъёму температуры до 260 °C, при работе в ВЧ и СВЧ-диапазоне. Для их производства используют фторопласт, армированный стеклотканью, и керамику.
АО «Кварц» более 40 лет занимается производством печатных плат. Наша организация первой в стране в 1987 году освоила разработку и выпуск многослойных печатных плат.
Принимаем заказы на изготовление печатных плат гибких, гибко-жёстких, многослойных и других видов по 4-5 классу точности.
Высокое качество и короткие сроки обеспечивают высококвалифицированный опытный персонал, инновационные технологии, высокоточное оборудование и современные станки, тщательный контроль качества исходных материалов, применение нескольких методов тестирования и испытания готовых изделий.
