От дизайна до реализации: Технология создания современных печатных плат

С каждым годом требования к размерам платы становятся все сложнее в плане реализации. Связано это с миниатюризацией электронных устройств. Главная сложность заключается в том, чтобы уместить большое количество компонентов в маленькой плате, которая должна оставаться производительной и надежной. Для разработки таких плат применяются специализированные программы, такие как: OrCAD, P-CAD, Altium Designer. Программы для проектирования в автоматическом режиме значительно ускоряют процесс разработки печатных плат, предотвращают возможные ошибки, которые могли быть допущены из-за человеческого фактора.

Основные этапы проектирования печатных плат

Печатная плата разрабатывается в несколько этапов, как требует того технология. Основными считаются три этапа, они включают в себя:

  1. Подготовку. На данном этапе в базу программы для автоматического проектирования загружается графическая модель связи между элементами устройства. Для точности добавляются схемы всех представленных компонентов, обозначается их расположение, а также указывается уровень многослойности платы (сколько слоев будет на выходе). Помимо этого, необходимо определить диаметр отверстий и степень точности, указать используемые для производства материалы.
  2. Конструирование. Данный этап предполагает измерение платы с учетом контуров, назначение мест для отверстий, выполняющих крепежную функцию в дальнейшем. Помимо этого, устанавливается ограничение высоты компонентов. Этап конструирования также предполагает саму сборку, когда на плате размещаются все компоненты, проводится трассировка, проверка на возможные ошибки, рассчитываются механические характеристики изделия (в данном случае - платы).
  3. Подготовка проектной документации к выпуску. Конструкторская документация изготавливается в соответствии с установленными нормами. В конечной документации указывается вся необходимая информация, которая технически характеризует печатную плату, это: размер платы и выходных отверстий, тип встроенного диэлектрика, тип фрезеровки контуров, общая информация о переходных отверстиях, количество и тип областей гальванических покрытий, характеристики маски для пайки, наличие необходимой маркировки или ее отсутствие по определенным причинам.

Создание печатных плат с современными технологиями

Для создания современных печатных плат, необходимо учитывать несколько факторов, которые влияют на процесс изготовления. К этим фактором относятся:

  • Диэлектрический материал. Для основы платы необходимо правильно подобрать диэлектрический материал, опираясь на дальнейшие условия эксплуатации. Для производства представлено несколько вариантов диэлектриков для печатных плат: стеклотекстолит, керамика, алюминий, слоистые пластики, гибкие полимеры.
  • Металлические слои на плате. Чем сложнее плата и ее дальнейшее использование, тем больше металлических слоев предусмотрено.
  • Электрические контакты. Для лучшей электропроводимости, на поверхности платы удаляется излишняя медь.
  • Отверстия для перехода между слоями. Для объединения слоев платы используются переходные отверстия, которые соединяются между собой металлизированные пластины. В зависимости от типа платы, могут применяться сквозные, глухие, или скрытые отверстия. Для соединения внешнего и внутреннего слоя зачастую применяются микроотверстия.
  • Маска для пайки. Это тонкий слой полимера, который служит в качестве защиты от окисления и растекания припоя.
  • Реперные точки. Это некий ориентир, который необходим для калибровки и правильной установки компонентов электронной платы.
  • Силкскрин. На поверхность платы наносится рисунок, который в дальнейшем помогает ориентироваться в схеме, например, для ремонта и различных модификаций.
  • Медные площадки. Для отвода излишком тепла к питанию или земле подключаются медные площадки (другое название - полигоны). Благодаря этому не только происходит избавление от перегрева, но и снижается уровень шума, издаваемый при работе устройства.

Современные печатные платы разрабатываются с учетом дальнейшей области применения. Это связано с тем, что для разных условий эксплуатации требуется индивидуальный подход. Благодаря широкому выбору различных материалов и компонентов, готовые печатные платы полностью соответствуют всем установленным требованиям по эксплуатации. Для сокращения времени применяются автоматизированные программы, что обеспечивает более точную и безошибочную подготовку печатных плат к изготовлению.

proffidom.ru