Painetut piirilevyt

Painettu piiri - elektronisten laitteiden kokoonpanolohko, jossa piirin liitäntäjohdot asetetaan eristävälle alustalle (levylle) polygraafisella menetelmällä. Painettujen piirien johtojen päihin juotetaan johtoja tai hyppyjohtimia asennusjohtimista, jotka yhdistävät painetut johdot piirin saranoituihin elementteihin.

Painettujen piirien käyttö pienentää toistuvasti laitteiston kokoa ja muuttaa radikaalisti sen valmistustekniikkaa (aikaa vievä manuaalinen kokoonpano poistuu, juotosliitosten määrä vähenee), mahdollistaa tuotannon automatisoinnin ja lisää tuotteiden yhtenäisyyttä ja sen luotettavuudesta.

Levymateriaalin on tartuttava hyvin metalliin, sillä on oltava korkea mekaaninen lujuus, alhainen kutistuminen ja säilytettävä ominaisuutensa ilmastotekijöiden vaikutuksesta. Materiaalit, jotka täyttävät osittain luetellut vaatimukset, ovat: korkeataajuiset orgaaniset materiaalit, getinax, materiaalit, jotka perustuvat fenoli-formaldehydihartseihin, keramiikkaan ja lasiin.

Seuraavia menetelmiä kuvan piirtämiseen käytetään useimmiten:

• typografinen,

• fotokemiallinen, käyttäen erilaisia ​​valoherkkiä emulsioita,

• vahaseosten ja lakkakalvojen levittäminen metallipohjalla,

• offsetpainatus.

Tuottavimpia ovat valokemiallinen menetelmä ja offsetpainatus, joita varten on olemassa hyvin kehittynyt tekniikka piirilevyjen valmistukseen.

Materiaalista riippuen painetut piirilevyt valmistetaan seuraavilla menetelmillä:

• etsaamalla kalvopäällysteistä dielektristä materiaalia;

• folioleimaus, jossa kaavio leikataan ja samanaikaisesti liimataan levyyn;

• hopeakuvion levittäminen stensiileillä keramiikka-, kiille- tai lasilevylle, jota seuraa hopealla polttaminen;

• piirin levittäminen levylle sähkökemiallisella kuparipinnoituksella, puristaminen johtimiin, sähköpinnoitetun painetun piirin siirtäminen suulakkeesta alustalle.

Radiokomponenttien johtojen tai asennusjohtojen juottamiseen painetun piirin virtajohdoilla käytetään seuraavia menetelmiä: perinteinen sähköjuottimella, koneistettu osien johtimien esikiinnittämisellä käsin piirilevyn reikiin ja liitoskohtien myöhempi juottaminen upottamalla sulaan juotteeseen (näitä menetelmiä käytetään niiden alhaisen tuottavuuden vuoksi pääasiassa pienimuotoisessa ja koe-tuotannossa).

Massa- ja suurtuotannossa osat asennetaan levylle automaattilinjalla, jonka jälkeen kosketuspisteet juotetaan upottamalla sulaan juotteeseen.

Painettujen piirilevyjen suojaamiseksi mekaanisilta ja ilmastotekijöiltä levitetään kerros ruiskutusmenetelmällä, jonka jälkeen kuivataan ilmassa tai termostaatissa. eristävä lakka.

Painetun piirin johdot sijaitsevat levyn toisella tai molemmilla puolilla. Yksipuolinen piirijärjestely vaikeuttaa suuresti suunnittelutehtävää, mutta tarjoaa teknologisia ja taloudellisia etuja (esimerkiksi upotusjuottamisen mahdollisuus).

Yksipuolista pinoamista käytetään laajalti suhteellisen yksinkertaisissa painetuissa piireissä. On suositeltavaa käyttää kaksipuolista johdinjärjestelyä monimutkaisissa piireissä, jotka vaativat suuren määrän hyppyjohtimia johtojen yksipuoliseen järjestelyyn, ja kaksi- tai monikerroksisen kokoonpanorakenteen tapauksessa, kun on tarpeen kytkeä levyjen johdot ja eri levyillä sijaitsevien osien johdot, niiden välissä sekä ultrapienten kompaktien laitteiden suunnittelussa.

Kun osia asetetaan levylle, ne pyrkivät varmistamaan johtojen vähimmäispituuden ja minimaalisen leikkauspisteen. Kaksipuolisessa asennuksessa ristijohtimet sijoitetaan eristyslevyn vastakkaisille puolille.

Levyn toiselle puolelle muut painetut johdot siirretään käyttämällä metallikerrosta, joka kerrostetaan reikien seinämille samaan aikaan kun johtimet kiinnitetään.

Painetun langan paksuus ja leveys valitaan sen materiaalin, virrantiheyden, siirrettävän tehon, sallitun jännitehäviön, eristyslevyn liitännän vaaditun mekaanisen lujuuden ja johtojen kiinnitystekniikan mukaan. Käytännössä painetun langan leveys on 1-4 mm.

Painetun langan lisääntynyt kuumeneminen voi aiheuttaa levyn irtoamisen ja katkeamisen.Turpoamisen ja hilseilyn estämiseksi (esimerkiksi getinaxia käytettäessä) piirin joihinkin osiin tehdään rakomaisia ​​ikkunoita tai syövytetyn alueen muodossa olevia ikkunoita.

Tulostettujen johtojen väliset etäisyydet asetetaan sallittujen jännitteiden mukaan. Pienin sallittu etäisyys johtojen reunojen välillä on 1,0 - 1,5 mm.

Painetut johdot liitetään saranoitujen elektroniikkaelementtien (vastukset, kondensaattorit jne.) ja kokoonpanosiltojen liittimiin juottamalla POS-60 juottamalla. Juotoskohdissa painettu lanka laajenee jossain määrin ja peittää reiän, jonka sisäpinta on myös metalloitu ja muodostaa langan kanssa yhtenäisen kokonaisuuden.

Täydellisimmälle reikien täyttämiseksi juotteella niiden halkaisijan tulee olla 0,5 mm suurempi kuin radiokomponentin liittimen, johdon tai ulostulon halkaisija. Painetun langan pidennetyn osan lisääminen johtaa sen liittämisen vahvuuteen levyyn. Usein johtojen liittämisen vahvistamiseksi levyyn päissä se kytkeytyy, piirin johdot laajennetaan ontoilla metallikorkilla.

Painettujen piirilevyjen mekaaninen ja automatisoitu kokoonpano ja kokoonpano on mahdollista vain yksipuolisella osien järjestelyllä, kun levyn toisella puolella on kaikki saranoidut elementit (mukaan lukien erilaiset jumpperit ja kokoonpanot) ja toisella - kaikki painetut johdot ja niiden juotetut liitokset saranoiduilla elementeillä .

Laitteiston kokoonpanon automatisointi piirilevyillä riippuu suurelta osin osien johdotussuunnittelusta.Valmistettavuussyistä parhaana liitinmallina pidetään pyöreää lankaa, joka on helppo valmistaa ja taivuttaa renkaaksi tai muuhun muotoon.

Painettu johdotustekniikka edellyttää yhtenäisen standardirakenteen ja elektronisten osien ja piirielementtien mittojen käyttöä. Useimmiten painettuja piirejä käytetään suhteellisen monimutkaisten laitteiden ja yksiköiden valmistuksessa.

Painettujen piirien laaja käyttöönotto muuttaa radikaalisti elektroniikkalaitteiden valmistuksen teknologista prosessia kohti sen osittaista ja täyttä automatisointia.

Induktorit asetetaan eristävän alustan pinnalle keskeltä säteilevän spiraalin muodossa. Niiden laatu (arvo) määräytyy pääasiassa johtavan kuvion kerroksen paksuuden ja levyn materiaalin mukaan. Pysyvät painetut vastukset saadaan levittämällä suorakaiteen muotoinen grafiittiliete, jossa on hiilimustaa, eristävälle alustalle.

Suhteellisen pienikokoisia pysyviä kondensaattoreita saadaan kerrostamalla metalloitu kerros levyinä toimivan eristävän alustan kahdelle vastakkaiselle puolelle. Myös painettujen monikierroskelojen, painettujen muuntajien ja muiden monimutkaisten piirielementtien hallitseminen ja käyttöönotto on käynnissä.

Painettuja piirejä käytetään laajalti teollisuuselektroniikkalaitteissa, erilaisissa vahvistinpiireissä, radiolaitteissa, laskentalaitteissa ja muissa suuria määriä valmistetuissa laitteissa.