(495) 797-42-58
С 8-30 до 17 часов

Печатные платы: общие сведения и история появления

Печатная плата – конструкция в форме пластинки, выполненная из электроизоляционных материалов и состоящая из фиксированных электрических межсоединений. Плата изготавливается из стеклотекстолита, гетинакса, текстолита, керамики , фторопласта и других диэлектриков. На поверхность платы наносят печатные проводники в виде электропроводящих полосок с контактными площадками для размещения интегральных схем и модулей.

В печатных платах первочередной элемент – это жесткое или гибкое диэлектрическое основание, на котором находятся все остальные элементы печатной платы из которых можно выделить ламели разъемов, контактные площадки, экранирующие покрытия, монтажные отверстия, детали для теплоотвода и проч. Если рассматривать платы печатные с точки зрения функциональности, то печатные платы выполняют две основные задачи: плата является носителем радиоэлементов и одновременно обеспечивает их соединение.

Печатные платы: немного истории

Появление печатных плат сыграло важную роль в истории радиоинженерии: в сфере конструирования радиоэлектронной аппаратуры это был переход на новый уровень, появилась возможность разрабатывать и изготавливать "умные" устройства. Годом рождения плат считают 1902 год. В начале ХХ века немецкий инженер Альберт Паркер Хансон подал заявку на оформление патента на изобретение печатных пластинок. В те времена плата выглядела как штамповка с наклеенной фольгой. Печатную плату немецкий гений обклеивал с двух сторон, чтобы можно было разместить больше проводников на печатных конструкциях.

Появление плат в 1902 году спровоцировало интерес к плате со стороны ученых из различных стран. Практически каждый год появлялись новые варианты печатных плат. Некоторые технологии изготовления плат не прижились из-за высоких затрат, но в целом предложения каждого инженера были интересны и новы для научного мира. С 1920 года и вплоть до Первой мировой войны было выдано множество патентов на изготовление печатных плат, и некоторые варианты конструкций печатных плат широко используются и в наши дни.

С 1950-го года печатные платы стали использоваться не только для выпуска радиоаппаратуры, но и в сфере производства оборудования военного назначения, бытовых устройств. Далее печатные платы стали применяться в различных областях, и до сегодняшнего дня платы остаются незаменимой основой многих систем.

Конструкция печатных плат

Печатная плата современного типа – это практически плоская конструкция. На печатной плате может быть несколько сотен, а то и тысяч выводов, и количество электронных компонентов постоянно увеличивается. Если говорить о многослойной плате (она используется в цифровых устройствах), то она, конечно, намного сложнее в производстве. Из-за огромного числа соединений, увеличения межсоединений в печатной конструкции может быть более 20 слоев.

Сегодня используются как односторонние платы, так и двухсторонние платы, многослойные платы. Рассмотрим конструкцию многослойной платы. Она состоит из:

• ядра – плата имеет внутри двухсторонний ламинированный медью стеклотекстолит;

• внешние стороны платы – плата покрывается слоем медной фольги;

• "препрег" – смолистый материал, используемый для спрессовки внутренних слоев платы с наружным слоем платы;

• проводники платы: на печатных пластинах они размещаются и на поверхности платы, и в объеме подложки, которая должна быть изолятором печатной платы.

При изготовлении печатных плат диэлектрики из ламинированной фольги соединяются между собой. Далее сверлятся и металлизируются отверстия в платах. Платы могут иметь скрытые и глухие отверстия, часто делается выбор в пользу комбинированного варианта. Что касается многослойных печатных плат, то возможно создание различных конструкций плат, при изготовлении можно организовать любую структуру платы.

Для защиты платы применяются различные покрытия, которые служат для изоляции поверхностей токопроводов плат.

Рассмотрим основные материалы, используемые при выпуске печатных плат:

1. Карбоновое контактное покрытие платы. На плате оно не окисляется, его наносят в качестве контактных полей для клавиатур.

2. Паяльная маска, наносимая на плату для защиты от замыканий и попадания грязи на плату.

3. Серебряные контактные перемычки на плате. Наносятся на плату при нехватке места для трассировки. Их применяют для изготовления однослойных и двухсторонних печатных плат.

4. Отслаиваемая маска. Используется для защиты платы во время пайки. Если нужно удалить ее с поверхности печатных плат, это легко сделать.

5. Графитовые резистивные элементы. На плате они выполняют роль резисторов.

6. Маркировка. Используется для идентификации элементов платы. Краска наносится поверх маски на плате.

Печатные конструкции производятся в промышленных масштабах, а также используются радиолюбительские технологии изготовления плат. Несомненно, что продолжаются разработки в сфере производства плат печатного типа, и свой вклад в это вносит АО "ЦЕНТР ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И АППАРАТУРЫ".