печатная плата
На сегодняшний день всем известно, что печатные платы являются составной частью любого электронного изделия. Однако еще в прошлом веке они были по-настоящему революционной инновацией, которая изменила весь мир.
Первая концепция печатной платы была изобретена в начале 20 века немецким изобретателем Альбертом Хансоном, который запатентовал плоский проводник для многослойной изоляционной платы. Но мир технологий не был готов приветствовать это изобретение. Спустя некоторое время Пауль Эйслер, австрийский изобретатель, предложил использовать медную фольгу, помещенную на непроводящую стеклянную основу.
Данная концепция больше похожа на печатные платы нынешних дней, которые представляют собой своеобразную пластину, состоящую из проводящих рисунков, расположенных на поверхности диэлектрического основания, предназначенную для электрического и механического соединения и крепления компонентов.
На данный момент все печатные платы можно разделить на следующие виды в зависимости от
-
односторонние, на которых имеется только один слой фольги;
-
двусторонние, с двумя слоями фольги;
-
многослойные, на которых фольга находится не только вне, но и во внутренних слоях диэлектрика.
В зависимости от материалов выделяют:
-
Жесткие;
-
Гибкие – в качестве диэлектрического основания применяют полиимид, полиэтилентерефталат (лавсан) и их различные комбинации;
-
Гибко-жесткие – комбинация жестких ламинатов и полиимида.
В 1970-х годах появилось еще одно очень важное изобретение – интегральная микросхема. После ее появления в мире производства электроники использование печатных плат стало обязательным.
Вплоть до 1980-х годов проекты печатных плат все еще воспроизводились вручную, что, конечно, было недостаточно быстрым и эффективным методом, и позволяло сохранять и переносить топологию только посредством фотографирования рисунка. Затем в дело вступили компьютеры, сделав конструкции печатных плат интегрированными в оборудование для производства.
В течение 1990-х годов электронные устройства продолжали уменьшаться в размерах, что сделало ручное производство печатных плат практически невозможным, а производство плат автоматическим способом стало еще более востребованным. Примерно в это же время появился Интернет, превратив компьютер в неотъемлемый инструмент для ежедневного использования. Чуть позже были представлены сотовые телефоны, производство которых никогда бы не произошло без прогресса использования печатных плат и последующей минимизации электронных устройств.
На данный момент печатные платы соответствуют требованиям в миниатюризации и многофункциональности. Однако наш мир не стоит на месте, а значит, данный рынок будет и дальше развиваться и создавать все более высокотехнологичные изделия.
Только спустя какое-то время мы сможем сказать, станут ли сегодняшние тенденции в индустрии печатных плат обязательными стандартами, или, возможно, мы увидим, как отрасль будет развиваться в других направлениях. Можно выделить следующие направления развития рынка печатных плат:
• Гибкие печатные платы, которые являются наиболее быстрорастущим сегментом и находят широкое применение в портативной электронике, гибких дисплеях и медицинском оборудовании и это лишь некоторые из направлений, вызывающие быстрорастущий спрос на данный вид печатных плат.
• Миниатюризация. Рынок электроники все еще активно развивается в направлении миниатюризации изделий, требуя от печатных плат все меньших и меньших размеров. Можно с уверенностью утверждать, что в дальнейшем платы будут и дальше становиться все компактнее, отвечая самым высоким требованиям со стороны заказчиков.
Типы печатных плат — А-Контракт
Гибкая печатная плата – печатная плата, имеющая гибкое основание или печатную плату, использующие гибкий базовый материал. Гибкая печатная плата является аналогом жесткой печатной платы по расположению печатных проводников, контактных площадок и других элементов печатного монтажа, по размещению электрорадиоизделия (преимущественно бескорпусных и поверхностно-монтируемых компонентов), при этом она имеет гибкое основание толщиной 0,1…0,5 мм. , может изгибаться, работать на перегибы и принимать разную форму.
Гибкие печатные платы применяются в случаях когда плата в процессе эксплуатации подвергается многократным изгибам, вибрациям или когда ей необходимо придать для работы изогнутую компактную форму (поместить в небольшой объем). При помощи гибкой печатной платы можно соединять различные элементы электронной аппаратуры, используя ответвления от общего основания гибкой печатной платы. Основным отличием гибкой печатной платы от жесткой является возможность монтажа в трехмерном пространстве и огибания углов других блоков. Гибкие печатные платы могут изготавливаться в комбинации с жесткими печатными платами или гибкими печатными кабелями. Однако многослойные гибкие печатные платы не являются аналогом жестких многослойных печатных плат, так как каждый из слоев может быть продолжен в любую сторону и использоваться как гибкий печатный кабель для соединения с другими модулями электронной аппаратуры.
Гибкий печатный кабель – имеет тонкое изоляционное основание длиной до нескольких метров с с расположенными параллельно друг другу печатными проводниками, ширина и шаг которых соответствуют стандартным соединителям.
Гибко-жесткие платы – являются сложными соединительными структурами в электронной аппаратуре. Простая гибко-жесткая печатная плата имеет один жесткий и один гибкий слой. Сложные гибко-жесткие печатные платы могут иметь 20 и более соединительных наборов из односторонних и двусторонних гибких печатных плат между жесткими внешними печатными платами.
Двусторонняя печатная плата – печатная плата, на обеих сторонах которой выполнены элементы проводящего рисунка и все требуемые соединения, в соответствии с электрической принципиальной схемой. Электрическая связь между сторонами осуществляется с помощью металлизированных отверстий. Размещать электрорадиоизделие можно как на одной, так и на двух сторонах печатной платы. Двусторонние печатные платы используются в измерительной технике, системах управления, автоматического регулирования и пр.
Кластер – группа контактных площадок для установки и пайки (сварки), например, микросхем.
Узкое место печатной платы – участок печатной платы, на котором элементы печатного проводящего рисунка и расстояния между ними могут быть выполнены только с минимально допустимыми значениями.
Контактная площадка – часть проводящего рисунка, используемая для соединения токопроводящего рисунка схемы (печатных проводников с металлизацией монтажных отверстий) и для установки и пайки (сварки) электрорадиоизделия. Не допускаются разрывы контактных площадок, т.к. при этом уменьшается токонесущая способность проводников и адгезия к диэлектрику.
Координатная сетка – ортогональная сетка, определяющая места расположений соединений электрорадиоизделия с печатной платой.
Микроотверстия (microvia) или микропереходы – отверстия диаметром менее 0,15 мм и/или плотностью более 1 000 переходов/дм. кв. Обычно служат для соединения двух-трёх последовательных слоёв.
Многослойная печатная плата – печатная плата, состоящая из чередующихся слоев изоляционного материала с проводящими рисунками на двух или более слоях, между которыми выполнены требуемые соединения. Электрическая связь между проводящими слоями может быть выполнена специальными объемными деталями, печатными элементами или химико-гальванической металлизацией отверстий. Многослойные печатные платы характеризуются повышенной надежностью и плотностью монтажа, устойчивостью к климатическим и механическим воздействиям, уменьшенными размерами и меньшим числом контактов.
Односторонняя печатная плата – печатная плата, на одной стороне которой выполнены элементы проводящего рисунка. Они просты по конструкции и экономичны в изготовлении. Их применяют для монтажа бытовой аппаратуры, блоков питания и других несложных изделий.
Переходные отверстия – отверстия для электрической связи между слоями или сторонами печатной платы. Различают:
- Сквозные металлизированные отверстия, обеспечивающие электрическую связь между сторонами печатной платы и внутренними слоями многослойной печатной платы.
- Несквозные металлизированные (скрытые или межслойные переходы) отверстия, обеспечивающие контакт между внутренними слоями.
- Несквозные («глухие») отверстия, создающие контакт между наружным и одним из внутренних слоев.
- Несквозные (скрытые) микропереходные отверстия, в т.ч. многоуровневые микропереходы.
Печатная плата – изделие, состоящее из плоского изоляционного основания с отверстиями, пазами, вырезами и системой токопроводящих полосок металла (проводников), которое используют для установки и коммутации электрорадиоизделия и функциональных узлов в соответствии с электрической принципиальной схемой.
Проводная печатная плата – печатная плата, на диэлектрическом основании которой размещены отдельные элементы печатного рисунка (контактные площадки, шины земли и питания и др.), а электрические соединения вместо печатных проводников выполнены изолированными проводами. Контактные соединения на печатной плате могут быть получены пайкой, сваркой или химико-гальванической металлизацией. Проводные печатные платы применяют при макетировании, разработке опытных образцов и в мелкосерийном производстве.
Топология – чертеж, определяющий размеры, форму и взаимное расположение элементов печатного монтажа и отверстий на наружных или внутренних слоях печатной платы.
Ширина печатного проводника – поперечный размер печатного проводника в любой его точке, видимый в плане.
Введение в печатные платы | Блог Advanced PCB Design
Электронные устройства насыщают современный мир. Будь то устройство, которое бесшумно следит за жизненно важными функциями, или смартфон с бесконечным потоком уведомлений, все они содержат печатную плату в основе своей конструкции. С годами производство печатных плат продолжало расти, чтобы не отставать от растущих потребностей в новых, более быстрых и сложных электронных схемах. Обсуждения процессов, связанных с разработкой и проектированием печатной платы, могли бы заполнить целую библиотеку, но здесь мы предоставим поверхностное введение в основы.
Что такое печатная плата?
Печатная плата представляет собой жесткую конструкцию, содержащую электрические схемы, состоящие из встроенных металлических поверхностей, называемых дорожками, и больших металлических участков, называемых плоскостями.
Печатные платы изготавливаются из диэлектрического материала сердцевины с плохими электропроводными свойствами для обеспечения чистой передачи цепей и при необходимости покрываются дополнительными слоями металла и диэлектрика. Стандартный диэлектрический материал, используемый для печатных плат, представляет собой огнестойкий композит из тканого стекловолокна и эпоксидной смолы, известный как FR-4, в то время как металлические дорожки и плоскости для схем обычно состоят из меди.
Класс платы
Печатные платы используются для различных целей. Одной из отличительных характеристик печатных плат является их класс — 1, 2 или 3. Класс печатной платы указывает на ее общую надежность и качество конструкции.
Платы класса 1 обозначают бытовую электронику.
Платы класса 2 используются в устройствах, где высокая надежность важна, но не критична. Эти устройства пытаются свести к минимуму отказ.
Платы класса 3 представляют собой самые строгие стандарты производства печатных плат. Проще говоря, если доска класса 3 выходит из строя, на карту сразу же ставится жизнь — например, доски в самолете.
Типы печатных плат
В целом, платы можно разделить на одну из трех категорий: жесткие, гибкие или платы с металлическим сердечником.
Жесткие платы часто представляют собой подавляющее большинство плат, с которыми сталкивается дизайнер, где макет платы содержится в жесткой подложке, созданной в процессе ламинирования при высокой температуре и давлении. Обычным материалом для этих плит является FR-4, но в зависимости от конкретных требований дизайна его можно модифицировать, чтобы подчеркнуть или иным образом улучшить определенные характеристики плиты.
Гибкие доски изготовлены из менее жесткого материала, который допускает гораздо большее отклонение. Материал тактильно напоминает рулон пленки, а толщина доски обычно намного меньше стандартной жесткой доски. Несмотря на то, что они уже получили некоторое применение, есть надежда, что гибкие платы станут следующим шагом в развитии носимых технологий и устранят существующие плоские ограничения, присущие устройствам с жесткими платами.
Печатные платы с металлическим сердечником являются чем-то вроде ответвления от конструкций жестких плат с повышенной способностью рассеивать тепло по всей плате для защиты чувствительных схем. Этот стиль может быть вариантом для сильноточных конструкций для предотвращения теплового износа и выхода из строя.
Везде, где существует управляемый электромагнетизм, печатные платы формируют инфраструктуру для его поддержания. Конечно, печатные платы не возникают из ничего — их проектирование и производство само по себе является огромным инженерным делом.
Процесс проектирования печатной платы
Перед изготовлением печатной платы ее необходимо спроектировать. Это достигается с помощью инструментов САПР для проектирования печатных плат. Проектирование печатной платы разбито на две основные категории: схематический захват для создания соединения схем на схеме, а затем компоновка печатной платы для проектирования фактической физической печатной платы.
Разработка библиотечных CAD-деталей
Первым шагом является разработка библиотечных CAD-деталей, необходимых для проектирования. Это будет включать в себя схематические символы, имитационные модели, посадочные места для компоновки печатных плат и пошаговые модели для 3D-отображения печатной платы. Когда библиотеки будут готовы, следующим шагом будет создание логического представления схемы на схеме. Инструменты САПР используются для размещения символов на листе схемы, а затем их соединения для формирования схемы.
В то же время выполняется моделирование схемы, чтобы убедиться, что конструкция будет работать электрически так, как задумано. Как только эти задачи будут выполнены, инструменты схемы отправят свои данные о связности инструментам компоновки.
Компоновка
На стороне топологии проектирования печатной платы схемные соединения получаются и обрабатываются в виде цепей, которые соединяют вместе два или более контакта компонента. Имея на экране контур предполагаемой формы платы, дизайнер компоновки размещает посадочные места компонентов в правильных местах. Как только эти компоненты будут оптимально организованы, следующим шагом будет соединение цепей с выводами путем рисования дорожек и плоскостей между выводами. Инструменты САПР будут иметь встроенные в них правила проектирования, которые предотвращают соприкосновение следов одной цепи с другой цепью, а также определяют многие другие значения ширины и пространства, необходимые для полного проектирования.
Проектирование и изготовление печатной платы представляет собой пошаговый процесс: создание схемы и моделирование, настройка расчетных сеток печатной платы и DRC, размещение компонентов, трассировка печатной платы, силовые плоскости и, наконец, сборка спецификации и сборка платы. . Следующий этап проектирования будет сосредоточен на этих шагах.
Как сделать печатную плату
Хотя проектирование и изготовление печатной платы можно описать в виде схемы, компоновки печатной платы, изготовления и сборки печатной платы, детали каждого шага очень сложны. Здесь мы рассмотрим некоторые из более конкретных аспектов каждого из этих шагов.
Создание схемы
Прежде чем приступить к проектированию платы с помощью инструментов САПР, необходимо убедиться, что проектирование библиотечных деталей завершено. Для схемы это означает создание логических символов для частей, которые будут реализованы; резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, разъемы и интегральные схемы (ИС).
Когда эти детали готовы к использованию, начните с организации их на схематических листах в инструментах САПР. После того, как детали примерно размещены, можно начертить провода, представляющие связь между выводами схемных символов. Эти линии известны как цепи, и они могут представлять отдельные цепи или группы цепей для цепей памяти или данных. Во время захвата схемы части процесса должны перемещаться по мере необходимости, чтобы схема была разборчивой и четкой.
Моделирование схемы
После организации частей и цепей на схеме следующим шагом будет проверка того, что схема будет работать должным образом. Чтобы убедиться в этом, используйте моделирование схемы в программе моделирования с помощью инструмента Integrated Circuit Emphasis, также известного как SPICE. Эти инструменты позволяют инженерам по печатным платам тестировать схемы, которые они проектируют, прежде чем создавать реальное оборудование. Таким образом, они могут сэкономить время и деньги, что делает эти инструменты неотъемлемой частью процесса проектирования печатных плат.
Настройка CAD-инструмента
Инструменты проектирования, используемые проектировщиками печатных плат, имеют множество различных возможностей, включая возможность установки правил проектирования и ограничений, которые предотвратят перекрытие отдельных цепей, сохраняя при этом правильное расстояние до различных объектов. Разработчику доступно множество дополнительных вспомогательных средств, таких как проектные сетки, которые помогают аккуратно и упорядоченно размещать компоненты и трассировать трассы.
Пример схемы, созданной с помощью OrCAD Capture
Компоненты компоновки
После правильной настройки базы данных проекта и информации о подключении к сети, импортированной из схемы, следующей задачей является физическая компоновка печатной платы. Первым шагом является размещение посадочных мест компонентов на контуре платы в системе САПР. Каждое посадочное место будет иметь сетевые соединения, отображаемые в виде изображения «призрачной линии», чтобы показать дизайнеру, к каким частям они подключаются. Размещение этих деталей для обеспечения их наилучшей производительности с учетом возможности подключения, зон чрезмерного нагрева и электрических помех, а также других физических препятствий, таких как разъемы, кабели и монтажное оборудование, — задача, которую проектировщики приобретут с опытом. Требования к схеме сами по себе не являются единственным сдерживающим фактором: разработчики должны продумать размещение компонентов таким образом, чтобы изготовитель мог их наилучшим образом собрать.
Проложите печатную плату
После размещения компонентов (хотя их можно перемещать по мере необходимости) пришло время соединить цепи вместе. Это делается путем преобразования соединений резиновой сетки в нарисованные дорожки и плоскости. Инструменты САПР содержат множество функций, которые позволяют проектировщику делать это, в том числе некоторые функции автоматической трассировки, которые значительно экономят время. При прокладке необходимо соблюдать большую осторожность, чтобы убедиться, что цепи имеют правильную длину для сигналов, которые они проводят, а также убедиться, что они не пересекают области с чрезмерным шумом. Это может привести к перекрестным помехам или другим проблемам с целостностью сигнала, которые могут ухудшить работу встроенной платы.
Обеспечить свободный путь обратного тока печатной платы
Обычно каждый активный компонент на плате (ИС и другие связанные компоненты) должен быть подключен к цепям питания и заземления. Этого легко добиться путем заливки областей или слоев твердыми плоскостями, к которым могут подключаться эти компоненты. Но проектирование силовых и заземляющих плоскостей не так просто, как кажется. Эти плоскости также выполняют важную работу по возвращению сигналов, маршрутизируемых с помощью трасс. Если в плоскостях слишком много отверстий, вырезов или расщеплений, это может привести к тому, что эти обратные пути будут создавать много шума и ухудшать производительность печатной платы.
Окончательная проверка правил
Когда размещение компонентов, трассировка трасс, а также силовые и заземляющие слои завершены, проектирование вашей печатной платы почти завершено. Следующим шагом является запуск окончательной проверки правил и настройка другого текста и маркировки, которые будут нанесены шелкографией на внешние слои. Это поможет другим найти компоненты и пометить плату именами, датами и информацией об авторских правах. В то же время необходимо будет вывести чертежи, которые будут использоваться во время производства как для изготовления, так и для сборки окончательной платы. Разработчики печатных плат также будут использовать свои инструменты для оценки стоимости сборки платы.
Вот пример печатной платы, созданной с помощью OrCAD PCB Designer файлы данных на объект для изготовления. Этот процесс включает в себя травление всех дорожек и плоскостей на различных металлических слоях и их сжатие вместе, в результате чего получается голая плата, готовая к сборке.
На сборочном предприятии плата загружается необходимыми компонентами и проходит различные процессы пайки в зависимости от типа используемых компонентов. Затем плата проверяется и тестируется, и конечный продукт готов к отправке.
Используйте инструменты для проектирования печатных плат
Процесс изготовления и сборки печатных плат является точным и требовательным. Чтобы построить плату так, чтобы ее схемы обеспечивали требуемую производительность, производителям нужны точные проектные данные для работы.
Инструменты для проектирования печатных плат должны иметь характеристики и функциональные возможности, необходимые для создания сложных конструкций. Это включает в себя специальные функции, которые помогают прокладывать сложные трассы для высокоскоростных цепей, и правила проектирования, которые можно легко настроить для зазоров в определенных областях. Это также включает в себя наличие лучших инструментов моделирования, доступных для оптимизации процесса создания схемы, а также предоставление множества библиотечных деталей для работы. Хорошей новостью является то, что вам уже доступны инструменты для проектирования печатных плат, способные справиться с тем уровнем проектирования, о котором мы говорили. Рассмотрите систему проектирования печатных плат от Cadence для всех ваших потребностей в инструментах проектирования.
Ведущие поставщики электроники полагаются на продукты Cadence для оптимизации потребностей в мощности, пространстве и энергии для широкого спектра рыночных приложений. Если вы хотите узнать больше о наших инновационных решениях, поговорите с нашей командой экспертов или подпишитесь на наш канал YouTube.
Запросить оценку
Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.
Подпишитесь на LinkedIn Посетите вебсайт Больше контента от Cadence PCB Solutions
УЗНАТЬ БОЛЬШЕИз чего делают печатные платы?
Из чего сделаны печатные платы?
Печатная платаПечатные платы, также известные как печатные платы, представляют собой электронные платы, которые используются в большинстве электронных устройств, включая телефоны, бытовую технику и медицинское оборудование.
Обычно печатные платы изготавливаются из материалов, не являющихся подложкой, со слоями медных схем. Однако разные типы печатных плат отличаются по своей конструкции. Например, в то время как некоторые печатные платы содержат один слой медных схем, более совершенные печатные платы могут содержать 50 и более слоев.
Вообще говоря, существует несколько различных типов печатных плат. К ним относятся популярные варианты, такие как односторонние печатные платы, двусторонние печатные платы и многослойные печатные платы. Чтобы помочь вам узнать больше о том, какой вариант подходит для ваших нужд, здесь мы обсудим, из чего сделаны различные печатные платы и как они могут вам помочь.
Общие компоненты печатных плат
Печатные платы изготавливаются из различных печатных плат и электрических компонентов. Общие компоненты печатных плат включают:
Резисторы
Резисторы передают электрический ток для создания напряжения и рассеивают электроэнергию в виде тепла. Они бывают разных материалов.
Конденсаторы
Задача конденсатора состоит в том, чтобы удерживать электрический заряд внутри платы, а затем высвобождать его, когда требуется дополнительная мощность в другом месте цепи. Конденсаторы обычно работают, собирая противоположные заряды на двух проводящих слоях, разделенных изолирующим материалом.
Катушки индуктивности
Они аналогичны конденсаторам тем, что накапливают энергию. Однако они часто используются для блокировки сигналов внутри печатной платы, таких как помехи от другого электронного устройства.
Транзисторы
Транзистор — это усилитель. Он используется для переключения или управления электронными сигналами на плате. Доступно несколько различных версий транзисторов, но наиболее распространенным является биполярный транзистор.
Трансформаторы
Они используются для передачи электроэнергии из одной цепи в другую посредством увеличения или уменьшения напряжения.
Диоды
Диод позволяет электрическому току течь в одном направлении, но не в другом. В результате диоды используются для предотвращения протекания электрического тока в неправильном направлении и повреждения платы и устройства. Наиболее популярной формой диода является светодиод (светоизлучающий диод).
Датчики
Эти устройства используются для обнаружения изменений условий окружающей среды и генерирования электрического сигнала, соответствующего изменению. Затем этот сигнал отправляется на другие компоненты печатной платы. Датчики преобразуют физический элемент, такой как движение света, качество воздуха или звук, в электрическую энергию.
Общие слои печатной платы
Каждый тип печатной платы содержит разное количество слоев, которые влияют на ее функциональность. Однако независимо от того, какой тип печатной платы вы выберете, каждая плата содержит одинаковую основу. Это означает, что все печатные платы состоят из следующих четырех слоев:
Подложка
Обычно изготавливается из стекловолокна, придающего плате жесткость. Слои подложки также могут быть выполнены из эпоксидных смол, но им не хватает прочности, которую обеспечивает стекловолокно.
Медный слой
Как и следует из названия, медный слой печатной платы состоит из тонкого слоя медной фольги, приклеенной к плате с помощью нагревания.
Когда мы говорим о различных «слоях» печатной платы, мы говорим о том, из скольких слоев меди они состоят. Например, односторонняя печатная плата будет иметь только один слой проводящего материала на одной стороне платы. В этом сценарии другая сторона платы используется для включения различных электронных компонентов. Между тем, двухсторонняя печатная плата будет монтировать проводящую медь и компоненты с обеих сторон платы.
Толщина медного слоя определяется мощностью, которую должна выдерживать печатная плата. Печатные платы, которые должны выдерживать более высокий уровень мощности, будут иметь более толстый слой меди.
Слой паяльной маски
Слой паяльной маски размещается поверх меди и придает большинству печатных плат их зеленый цвет. Этот слой изолирует медь и гарантирует, что она не соприкасается с какими-либо другими элементами.
Шелкографический слой
Шелкографический слой в первую очередь добавляется для пользы людей. Он включает в себя добавление букв, цифр и символов на доску, чтобы пользователям было легче понять функциональность различных контактов и светодиодов.
Какие печатные платы существуют и из чего они сделаны?
Печатная плата состоит из проводящего и непроводящего слоев, соединенных вместе. Однако материалы печатных плат, используемые в процессе производства и сборки, могут различаться в зависимости от назначения платы и потребностей клиента.
Каждый тип печатных плат включает в себя различные материалы для печатных плат. Имея это в виду, давайте рассмотрим наиболее популярные типы печатных плат более подробно и обозначим основные преимущества, которые они обеспечивают.
Односторонняя печатная плата
Односторонняя печатная плата — это печатная плата, имеющая один слой проводящего материала на одной стороне платы. Затем другая сторона платы используется для включения различных электронных компонентов. Односторонняя печатная плата состоит из слоя подложки, слоя проводящего металла, защитной паяльной маски и слоя шелкографии.
Благодаря простой конструкции и экономичности односторонние печатные платы невероятно распространены. Хотя производственный процесс прост, их все же можно использовать во многих сложных электронных устройствах, таких как стереооборудование, принтеры и торговые автоматы.
Двусторонняя печатная плата
Двусторонняя печатная плата, также известная как двухслойная плата, позволяет создавать более сложные конструкции и схемы.
В отличие от односторонних печатных плат, двусторонние печатные платы могут монтировать проводящую медь с обеих сторон платы. Это позволяет сблизить трассы маршрутизации.
Компоненты на двух платах соединяются либо с помощью технологии поверхностного монтажа, либо с помощью технологии сквозного монтажа, в зависимости от потребностей вашего продукта. Все обычные слои, которые используются в односторонней печатной плате, такие как подложка, медный слой, шелкография и паяльная маска, используются для двусторонней печатной платы. Однако они применяются к обеим сторонам платы, а не только к одной.
Благодаря простоте использования и гибкости двухсторонние печатные платы очень популярны. Отчасти это связано с тем, что они допускают более сложную схему, что означает, что их можно использовать в более продвинутых электронных системах, таких как освещение и приборные панели автомобилей.
Многослойная печатная плата
Многослойная печатная плата спроектирована и изготовлена с использованием нескольких слоев основного материала. Вообще говоря, многослойные печатные платы имеют как минимум три проводящих слоя.
Эти печатные платы сконструированы по «сэндвич-модели», состоящей из многочисленных двусторонних проводящих слоев, разделенных соответствующим количеством листов изоляционного материала. Они скреплены и ламинированы вместе под высоким давлением.
Многослойные печатные платы обеспечивают повышенную функциональность компьютеров, медицинского оборудования и GPS-трекеров, а также более сложных схем и устройств. В этих сложных сценариях их часто предпочитают двухсторонним печатным платам, потому что они позволяют создавать более сложные схемы на меньшей площади.
Жесткая печатная плата
Как следует из названия, жесткие печатные платы твердые и негибкие. Они сделаны из нескольких разных слоев, которые соединяются вместе с помощью клея и тепла. В зависимости от требований жесткие печатные платы могут быть односторонними, двусторонними или многослойными.
Жесткие печатные платы экономичны и могут производиться в больших количествах. Они также невероятно износостойкие. Из-за этого они часто используются в продуктах и отраслях, где жизненно важно, чтобы компоненты оставались фиксированными.
Гибкая печатная плата
Гибкие печатные платы, также известные как «гибкие печатные платы» или «гибкие схемы», разработаны специально для устройства или продукта. В результате гибкие печатные платы часто бывают тонкими, легкими и могут исключительно хорошо работать в небольших помещениях и в контурных формах.
В гибких печатных платах не используется стекловолокно в качестве подложки платы. Это связано с тем, что материал слишком жесткий. Чтобы плата была гибкой, но прочной, в гибких печатных платах вместо подложки используется пластик, такой как каптон.
Гибкие печатные платы популярны, потому что они не занимают столько места, сколько другие формы печатных плат. Они также могут выдерживать экстремальные температуры и совместимы с широким спектром компонентов и разъемов. Кроме того, присущая им гибкость позволяет им сгибаться, чтобы соответствовать вашему продукту.
Жестко-гибкая печатная плата
Жестко-гибкая печатная плата представляет собой гибридную форму печатной платы. В результате он сочетает в себе элементы как гибких печатных плат, так и жестких печатных плат. Благодаря этому гибко-жесткие печатные платы можно складывать или постоянно изгибать. На самом деле, во время производственного процесса плите обычно придают изогнутую форму или кривую.
Жестко-гибкие печатные платы спроектированы в 3D. Это позволяет скручивать или изгибать доску в желаемую форму. Кроме того, гибко-жесткие печатные платы обычно тоньше, чем другие формы печатных плат. Гибко-жесткая печатная плата с тонкими медными слоями и бесклеевыми ламинатами представляет собой маленькое, тонкое и легкое решение.
HDI PCB
HDI PCB, которые также известны как платы межсоединений высокой плотности, представляют собой относительно новую форму печатных плат. Однако сегодня они являются одной из самых быстрорастущих технологий, доступных в мире печатных плат. Платы HDI
имеют более высокую плотность схем по сравнению с более традиционными платами. Кроме того, печатные платы HDI также имеют глухие и скрытые переходные отверстия, наряду с микропереходными отверстиями, которые имеют меньший диаметр. Это означает, что разработчики также могут размещать более мелкие компоненты ближе друг к другу на плате, что приводит к более быстрой передаче сигналов и меньшим потерям сигнала или задержкам пересечения.
По этим причинам печатные платы HDI компактны и имеют меньше слоев, чем многослойные печатные платы. Однако то, чего не хватает печатным платам HDI в размере, они с лихвой компенсируют качеством. Благодаря этому они популярны в системах с передовыми технологиями, таких как смартфоны и игровые приставки.
Светодиодная печатная плата
Светодиодная печатная плата — это особый тип печатной платы, предназначенный для использования в широком спектре осветительных модулей и приложений.
При производстве печатных плат для светодиодов на печатную плату монтируется несколько светоизлучающих диодов (СИД), и формируется полная схема. Это позволяет полностью контролировать их поведение с помощью различных переключателей.
Благодаря этому светодиодные печатные платы используются во многих отраслях промышленности для управления освещением. Например, они используются в автомобильном освещении, уличном освещении, факелах и рабочих лампах.
Пустая печатная плата
Пустая печатная плата — это именно то, на что она похожа: пустая печатная плата, свободная от каких-либо компонентов, установленных для создания работающей печатной платы.
Пустые печатные платы также иногда называют «печатными платами с медным покрытием» из-за видимого слоя меди. Эта медь играет жизненно важную роль. Это гарантирует, что плата будет иметь эффективный и действенный поток энергии, когда компоненты будут размещены на плате на более позднем этапе.
Хотя некоторые считают, что пустые печатные платы полностью сделаны из меди, это неверно. Чтобы пустые печатные платы оставались долговечными и прочными, в процессе также используются кремний и другие материалы. Это также обеспечивает устойчивость печатной платы к ржавчине.
Пустые печатные платы являются фундаментом, на котором крепятся компоненты и детали. Эти печатные платы невероятно популярны среди компаний, у которых есть технологии для сборки и производства печатных плат, но для начала им нужен чистый холст.
Индивидуальная печатная плата
Если она лучше подходит для вашего проекта и потребностей, мы также можем предложить полностью индивидуальное решение в виде индивидуальной печатной платы.
Нестандартные печатные платы стали популярным решением. Это особенно актуально, если конструкция печатной платы должна быть сложной или если бюджет должен быть сбалансирован между трудозатратами и затратами на изготовление.
Качественная изготовленная на заказ печатная плата предоставит вам больший контроль над каждым аспектом вашей схемы. Кроме того, изготовленные на заказ печатные платы также выглядят гораздо более профессионально в глазах большинства отраслевых клиентов и инвесторов.
С чего начать работу с ABL
Компания ABL Circuits имеет опыт проектирования всех форм печатных плат, включая односторонние, двусторонние и многослойные платы. Мы либо работаем в соответствии со спецификациями клиентов, либо проектируем и разрабатываем печатные платы в соответствии со спецификациями клиентов, а также предоставляем рекомендации по выбору материалов для печатных плат, подходящих для вашего проекта.
От проектирования до сборки мы можем предоставить комплексные решения для печатных плат. Кроме того, когда вы решите сотрудничать с нами, вы также получите выгоду от самых быстрых сроков выполнения заказов в Великобритании. Чтобы начать работу с нами, свяжитесь с членом команды. Просто заполните форму, и мы свяжемся с вами как можно скорее.
