Печатная плата

Самый важный элемент в электронные схемы а оборудование - печатная плата (PCB). Также возможно построить электронную схему с макетами и нулевыми платами, но это метод низкого уровня и менее эффективный, в котором схема проектирования подвержена повреждениям, а проектирование включает сложный процесс размещения компонентов схемы.

Однако изобретение печатной платы, которая поддерживает физические электронные компоненты и их проводку через поверхностные медные дорожки, действительно примечательно. Мы можем наблюдать хотя бы одну печатную плату в любых электронных устройствах, от сотовых телефонов до компьютеров.

Что такое печатная плата?

Электронные схемы в машиностроении и промышленности обычно производятся с использованием печатных плат (PCB). Эти доски сделаны из специальных материалов, не проводящих электричество, таких как волокно и стекло. Схемы спроектированы на платах с медными дорожками вместо проводов для проведения электричества между электронными компонентами.

В электронные компоненты фиксируются в соответствующих положениях путем просверливания отверстий на плате, размещения компонентов и последующей пайки их в соответствующих положениях так, чтобы медные дорожки и компоненты вместе образовывали цепь. Печатные платы, используемые во всех электронных продуктах, таких как автомобильные, беспроводные устройства, Роботизированные приложения и т. д., обеспечивают быстрое функционирование, доступ, управление, мониторинг, а также точные и точные результаты по сравнению с устройствами, основанными на других методах подключения. На рисунке ниже показано, как схема расположена на печатной плате с медным слоем.

Цепь печатной платы таймера 555

Печатная плата таймера 555

Процесс проектирования печатной платы

В зависимости от производителя печатной платы существует множество способов проектирования печатных плат. Эта конструкция печатной платы может быть изготовлена в массовом порядке с использованием нескольких машин в отраслях производства печатных плат, включая процессы сверления, штамповки, нанесения покрытия и окончательного изготовления, которые выполняются на машинах с высокой степенью автоматизации. Лазерное сверление на станках с ЧПУ, автоматических станках для нанесения покрытия, станках для травления полос, а также использование оборудования для оптического контроля, тестеров с летающими датчиками для электрических испытаний процессов печатных плат приводит к получению высококачественных печатных плат (с большей производительностью).

Читателю, чтобы понять эту концепцию на базовом уровне проектирования печатной платы, помогут следующие пошаговые процедуры проектирования печатной платы на различных уровнях.

Шаг 1. Разработайте схему печатной платы с помощью программного обеспечения

Нарисуйте принципиальную электрическую схему с помощью программного обеспечения для разводки печатных плат, такого как программное обеспечение САПР, Eagle и Multisim. Этот тип Программное обеспечение для проектирования печатных плат содержит библиотеку компонентов, которые можно использовать для построения схемы. Также можно изменить положение схемы, а затем изменить ее в соответствии с вашими требованиями и удобством. Здесь мы выбрали программное обеспечение Eagle для разработки схемы, и его процедура выглядит следующим образом:

Откройте программное обеспечение для проектирования печатных плат Eagle.
Появится окно со строкой меню.
Щелкните меню файла.
В раскрывающемся меню выберите «новый дизайн».
Щелкните меню библиотеки.
В раскрывающемся меню выберите «выбрать устройства / символ».
Выберите соответствующий комментарий, дважды щелкнув по нему, чтобы компонент появился в окне.
Добавьте все компоненты и нарисуйте схему с правильными подключениями, как показано на рисунке.

Схема печатной платы с программным обеспечением

Введите рейтинг каждого компонента в соответствии с требованиями.
Перейдите на панель инструментов команд и нажмите Варианты текстового редактора, нажмите Варианты и закройте окно.
Затем появляется черный экран с макетом или пленочной схемой схемы, как показано на рисунке ниже, и сохраните его как формат изображения.

Макет печатной схемы

Шаг 2: создание фильма

Фильм генерируется из доработанных печатная плата диаграмма программы компоновки печатных плат, которая отправляется на производственное предприятие, где негативное изображение или маска распечатывается на пластиковом листе.

Фильм схемы

Шаг 3: выберите сырье

Основная часть печатной платы сделана из небьющегося стекла или стекловолокна с медной фольгой, приклеенной к одной или обеим сторонам платы. Таким образом, печатные платы из небьющейся фенольной бумаги со связанной медной фольгой менее дороги и часто используются в бытовых электрических устройствах.
Чаще всего требуется ламинат с медным покрытием толщиной 0,059, односторонний или двусторонний. Панели могут быть разрезаны, чтобы в них помещались майские доски разных размеров.

Ламинированные плиты медные

Шаг 4: Подготовка отверстий для сверления

Станки и твердосплавные сверла используются для просверливания отверстий на печатной плате. Существует два типа станков для сверления печатных плат: ручные станки и станки с ЧПУ. Ручные станки требуют вмешательства человека или усилий для сверления отверстий, тогда как станки с ЧПУ - это машины на базе компьютеров, которые работают на основе расписания станков или программ, которые работают как автоматически, так и вручную. Просверленный шаблон сохраняется в компьютере, например, размеры сверл, количество отверстий на панели, просверленный штабель, время просверливания при загрузке и т. Д. Платы печатных плат помещаются в станок с ЧПУ, и отверстия просверливаются в соответствии с определенным шаблоном для разместить компоненты печатной платы.

Подготовка отверстий для сверления

Шаг 5: Применить изображение

Макет печатной схемы может быть напечатан на печатных платах различными способами, такими как ручное перо, сухие переводы, перьевые плоттеры и принтеры. Лазерные принтеры - лучший способ распечатать макеты на печатных платах. Для печати макета печатной платы на лазерном принтере используются следующие шаги:

Применить изображение

Возьмите чистую аккуратную медную бумагу и поместите ее на лазерный принтер.
Затем сохраните созданный макет пленки на компьютере.
Лазерный принтер печатает разработанный макет схемы на медной бумаге всякий раз, когда он получает команду печати с компьютера.

Шаг 6: зачистка и травление

Этот процесс включает в себя удаление незатененной меди на печатных платах с использованием различных типов химикатов, таких как хлорид железа, пер-сульфат аммония и т. Д. Приготовьте растворитель, смешав 1% гидроксида натрия и 10 граммов гранул гидроксида натрия с одним литром воды и перемешайте, пока все не растворится. Затем печатная плата помещается в емкость для химикатов и очищается щеткой. во время этого процесса, если ПХД все еще остается жирным из-за нанесенного подсолнечного или семенного масла, процесс проявления может занять около 1 минуты.

Зачистка и травление

Шаг 7: Тестирование

После завершения процесса изготовления печатной платы, плата проходит процесс тестирования, чтобы проверить, правильно ли работает печатная плата. В настоящее время доступно много оборудования для автоматического тестирования для крупномасштабных испытаний печатных плат.

Два различных типа испытательного оборудования, доступного сегодня для тестирования ваших печатных плат, включают испытательные машины ATG, которые представляют собой летающие зонды, тестеры без приспособлений, а также в дополнение к универсальной возможности тестирования сети.

Тестирование

Это все о процессе сборки печатной платы с соответствующими изображениями. Во всем мире так много организаций, которые проводят конкурсы дизайна для новичков или энтузиастов. Я надеюсь, что вы, возможно, получили некоторые основные идеи по этой теме, проследив за ней с первого шага и затем рассмотрев пошаговый процесс проектирования. Кроме того, если возникнут какие-либо сомнения по этой теме или какая-либо техническая помощь в области электроники, вы можете связаться с нами, оставив комментарий ниже.