Tiskane ploče

Tiskani krug - montažni blok za elektroničku opremu u kojem se spojne žice kruga nanose na izolacijsku podlogu (ploču) poligrafskom metodom. Na krajeve tiskanih žica, žice ili premosnici zalemljeni su od montažnih žica koje povezuju tiskane žice sa zglobnim elementima kruga.

Korištenje tiskanih krugova opetovano smanjuje veličinu opreme i radikalno mijenja tehnologiju njezine proizvodnje (eliminira se dugotrajna ručna montaža, smanjuje se broj lemljenih spojeva), omogućuje automatizaciju proizvodnje i povećava ujednačenost proizvoda i njegovu pouzdanost.

Pločasti materijal mora dobro prianjati na metal, imati visoku mehaničku čvrstoću, malo skupljanje i zadržati svoja svojstva pod utjecajem klimatskih čimbenika. Materijali koji djelomično zadovoljavaju navedene zahtjeve su: visokofrekventni organski materijali, getinaks, materijali na bazi fenol-formaldehidnih smola, keramike i stakla.

Najčešće se koriste sljedeće metode crtanja slike:

• tipografski,

• fotokemijski, koristeći različite emulzije osjetljive na svjetlo,

• nanošenje voštanih mješavina i lak filmova pomoću metalne šablone,

• offset tisak.

Najproduktivniji su fotokemijska metoda i ofsetni tisak, za koje postoji dobro razvijena tehnologija proizvodnje tiskanih pločica.

Ovisno o materijalu, tiskane pločice se proizvode na sljedeće načine:

• jetkanjem dielektrika obloženog folijom;

• utiskivanje folije, s izrezanim dijagramom i istovremeno zalijepljenim na ploču;

• nanošenje srebrnog uzorka šablonom na ploču od keramike, tinjca, stakla, nakon čega slijedi pečenje u srebru;

• nanošenje sklopa na ploču elektrokemijskim taloženjem bakra, prešanje u žice, prijenos galvaniziranog tiskanog kruga s matrice na podlogu.

Za lemljenje žica radijskih komponenti ili montažnih žica s strujnim žicama tiskanog kruga koriste se sljedeće metode: konvencionalno pomoću električnog lemila, mehanizirano s prethodnim ručnim učvršćivanjem žica dijelova u rupama tiskane ploče i naknadno lemljenje spojnih točaka uranjanjem u rastopljeni lem (ove se metode, zbog niske produktivnosti, uglavnom koriste u maloj i pilot proizvodnji).

U masovnoj i masovnoj proizvodnji dijelovi se montiraju na ploču na automatskoj liniji, nakon čega slijedi lemljenje kontaktnih točaka uranjanjem u rastaljeni lem.

Za zaštitu tiskanih ploča od mehaničkih i klimatskih čimbenika, na njih se nanosi sloj raspršivanjem, nakon čega slijedi sušenje na zraku ili u termostatu. izolacijski lak.

Izvodi tiskanog kruga nalaze se na jednoj ili obje strane ploče. Jednostrani raspored krugova uvelike komplicira zadatak dizajna, ali pruža tehnološke i ekonomske prednosti (na primjer, mogućnost lemljenja uranjanjem).

Jednostrano slaganje naširoko se koristi za relativno jednostavne tiskane krugove. Preporuča se korištenje dvostranog rasporeda žica za složene sklopove koji zahtijevaju veliki broj kratkospojnika za jednostrani raspored žica, te u slučaju dvoslojne ili višeslojne strukture sklopa, kada je potrebno spojiti žice ploča i žice dijelova koji se nalaze na različitim pločama, između njih, kao i u dizajnu ultra-minijaturne kompaktne opreme.

Prilikom postavljanja dijelova na ploču nastoje osigurati minimalnu duljinu žica i minimalno njihovo sjecište. Kod dvostrane instalacije, križne žice se postavljaju na suprotne strane izolacijske ploče.

S jedne strane ploče, drugi ispisani izvodi se prenose pomoću metalnog sloja koji se nanosi na stijenke rupa u isto vrijeme kada se postavljaju izvodi.

Debljina i širina tiskane žice odabiru se ovisno o njezinu materijalu, gustoći struje, prijenosnoj snazi, dopuštenom padu napona, potrebnoj mehaničkoj čvrstoći spoja s izolacijskom pločom i tehnologiji nanošenja žica. U praksi se širina tiskane žice kreće od 1 do 4 mm.

Povećano zagrijavanje otisnute žice može uzrokovati odljepljivanje ploče, a potom i lomljenje.Kako bi se spriječilo oticanje i ljuštenje (na primjer, kada se koristi getinax), u nekim dijelovima kruga napravljeni su prozori u obliku proreza ili prozori u obliku urezanih područja.

Razmaci između ispisanih žica postavljaju se ovisno o dopuštenim naponima. Najmanji dopušteni razmak između rubova žica je 1,0 — 1,5 mm.

Tiskane žice spajaju se na stezaljke zglobnih elektroničkih elemenata (otpornici, kondenzatori itd.) i montažnih premosnica lemljenjem POS-60 lemom. Na mjestima lemljenja tiskana žica se donekle širi i prekriva rupu, čija je unutarnja površina također metalizirana i sa žicom čini jednu cjelinu.

Za najpotpunije punjenje rupa lemom, njihov promjer bi trebao biti 0,5 mm veći od promjera konektora, žice ili izlaza radio komponente. Povećanje proširenog dijela tiskane žice dovodi do povećanja čvrstoće njezine veze s pločom. Često, kako bi se ojačala veza žica s pločom na krajevima, spojit će se, žice kruga proširene su šupljim metalnim kapama.

Mehanizirana i automatizirana montaža i montaža tiskanih ploča moguća je samo s jednostranim rasporedom dijelova, kada se na jednoj strani ploče nalaze svi zglobni elementi (uključujući razne skakače i sklopove), a na drugoj - sve tiskane žice te njihove lemljene veze sa zglobnim elementima .

Automatizirano sklapanje hardvera pomoću tiskanih pločica uvelike ovisi o dizajnu ožičenja dijelova.Iz razloga proizvodljivosti, najboljim dizajnom terminala smatra se okrugla žica koju je lako proizvesti i saviti u prsten ili neki drugi oblik.

Tehnologija tiskanog ožičenja zahtijeva korištenje jedinstvenog standardnog dizajna i dimenzija elektroničkih dijelova i elemenata sklopa. Najčešće se tiskani krugovi koriste u proizvodnji uređaja i jedinica s relativno složenim dizajnom.

Široko uvođenje tiskanih krugova radikalno mijenja tehnološki proces proizvodnje elektroničke opreme prema njegovoj djelomičnoj i potpunoj automatizaciji.

Induktori se nanose na površinu izolacijske baze u obliku spirale koja zrači iz središta. Njihova kvaliteta (dostojanstvo) uglavnom je određena debljinom sloja vodljivog uzorka i materijalom ploče. Trajni otisnuti otpori dobivaju se nanošenjem pravokutnog uzorka grafitne kaše s čađom na izolacijsku podlogu.

Trajni kondenzatori relativno male veličine dobivaju se nanošenjem metaliziranog sloja na dvije međusobno suprotne strane izolacijske podloge, koja služi kao ploče. Također se radi na ovladavanju i uvođenju tiskanih zavojnica s više zavoja, tiskanih transformatora i drugih složenih elemenata sklopova.

Tiskani krugovi naširoko se koriste u industrijskoj elektroničkoj opremi, u raznim krugovima pojačala, radio opremi, u računalnoj opremi i drugim uređajima koji se proizvode u velikim količinama.