Тема 5-9. Виготовлення друкованих плат
Терміни та визначення.
Друкована плата (ПП) - матеріал підстави, вирізаний за розміром, що містить отвори і, щонайменше, один проводить малюнок.
Проводить малюнок - малюнок ПП, утворений провідникові матеріалом.
Підстава-елемент на поверхні або в об'ємі якого виконується проводить малюнок.
Матеріал підставу ПП-матеріал на якому виконується малюнок.
Заготівля-матеріал підстави ПП певного розміру, який піддається обробці на всіх етапах.
Багатошарова ПП-ПП складається з чергуються шарів проводить малюнка між якими виконані необхідні з'єднання.
Друкований провідник-одна провідна смужка в провідному малюнку.
Друкований монтаж-спосіб монтажу, при якому електричні з'єднання електронного вузла, включаючи екрани, виконані за допомогою друкованих провідників.
Друкований елемент-елемент, виконаний за допомогою друку.
Друкована схема-схема, отримана шляхом друку, що включає елементи, проводить малюнок або їх комбінації.
Монтажні отвори - отвори, які використовуються для з'єднання висновків навісних елементів, а також для приєднання електронного елемента до провідного малюнку.
Оригінал малюнка ПП-зображення малюнка ПП, виконаного з необхідною точністю в заданому масштабі.
Координатна сітка креслення ПП-сітка визначає положення елемента в прямокутній або полярній системі координат (вузли сітки відповідають отворам).
Фольгований матеріал-матеріал підстави ПП, який має з одного або двох сторін провідну фольгу.
Друковані плати як засіб монтажу.
Перехід від односторонніх ПП до двосторонніх обумовлений підвищенням щільності монтажу. При цьому не тільки подвоюється щільність монтажу, але і, завдяки можливості перетину провідників, з'являється можливість реалізувати найкоротші сполуки, що дозволяє заощадити площа ПП.
Для подальшого ущільнення монтажу використовують багатошарові ПП. Багатошарові плати набагато дорожче звичайних.
- За призначенням ПП можна розділити на жорсткі і гнучкі.
- За конструктивними особливостями: (див. Малюнок 1)
Друкований монтаж підвищує надійність апаратури, забезпечує повторюваність параметрів плати, сприяє механізації і автоматизації виробничих процесів.
Для більш повної реалізації переваг друкованого монтажу при розробці ПП слід дотримуватися наступних рекомендацій:
- передбачати в конструкції вироби малогабаритні ПП;
- зменшувати зі збільшенням габаритів ПП щільність проводить малюнка;
За щільністю яка проводить малюнка ПП діляться на 3 класу:
Клас А-ПП з мінімально допустимої шириною друкованого провідника і мінімальним відстанню між ними-0,5 мм.
На етапі ескізної компонування апаратури визначають основні габарити і типорозміри ПП, необхідну щільність малюнка і вибирають метод виготовлення плат. При виборі методу враховують електричні параметри схеми, елементну базу, кліматичні умови, механічну міцність і т.д.
Забезпечення надійності визначають з умови-це побутова техніка або військова.
З точки зору електричних параметрів щільність струму в друкованому провіднику не повинна перевищувати 20 А / мм 2 (для одно- та двосторонніх ПП).
При розробці конструкції розміри обмежують відповідно до рекомендацій:
- конфігурація плати повинна бути прямокутної форми;
- плати всіх розмірів рекомендується виконувати з щільністю яка проводить малюнка відповідно до класу А (клас Б для малогабаритних ПП (120x180) іноді для середньогабаритних);
- товщини плат 0,8; 1; 1,5; 2; 2,5; 3 мм. вибираються з урахуванням способу виготовлення виходячи з механічних і електричних вимог що пред'являються до конструкції;
- центри отворів повинні розташовуватися у вузлах координатної сітки з допуском не більше ± 0,2 мм;
- друковані провідники виконуються довільної конфігурації, але номінальної ширини на всій довжині;
- крок координатної сітки: 0,1; 1; 2,5 мм;
- максимальний розмір будь-якої зі сторін не більше 470 мм, і не менше 10 мм.
5.2. Монтаж навісних елементів
Технологічно процес монтажу навісних елементів полягає в їх установки на ПП і пайку.
Залежно від масштабу установки деталі встановлюються вручну або механізовано.
Пайку виконують паяльником або груповими методами. З групових методів пайки часто використовують пайку зануренням і пайку хвилею припою.
Групові методи зазвичай застосовують при односторонньому розташуванні навісних елементів. При двосторонньому розміщенні навісних елементів пайка зануренням можлива тільки з одного боку, а з іншого боку виконується паяльником.
Технологічний процес пайки ПП з одностороннім монтажем зануренням або хвилею припою складається з наступних етапів:
1. знежирення-ПП занурюють з боку монтажу в розчинник з суміші спирту і бензину, потім обдувають до висихання;
2. наклейка маски-вона закриває дільниці не піддаються пайку;
3. пайка зануренням-ПП встановлюють на пристосування з вібраційною головкою і на кілька секунд занурюють в розплавлений флюс (каніфоль 40%, спирт 60%), потім в розплавленийприпой ПОС 61, через 1 сек. включають вібраційну головку. При температурі припою +240. час витримки 6-11секунд. При температурі припою +250. час витримки 4-8секунд. Потім ПП витягають і витримують при включеному вібраторі 5-7 секунд.
- викривлення ПП через температурної деформації;
- необхідність підтримувати постійний рівень припою;
- швидке окислення розплавленого припою.
Ці недоліки усуває пайка хвилею припою, при якій ПП проходить по гребеню хвилі, створюваної хвилею припою через сопло клітковини.
Контакт ПП з постійним припливом припою забезпечує швидку передачу тепла і зменшення часу пайки.
4. видалення маски-в гарячій воді;
5. видалення флюсу-ПП занурюють в суміш бензину і спирту;
6. зовнішній огляд і випробування на вибропрочность.