изготовление печатных плат

Для создания качественной и надежной электроники необходимы печатные платы высокого качества. Они лежат в основе практически каждого устройства, независимо от отрасли или сферы применения, благодаря огромным возможностям, которые они предоставляют. Их производство требует использования современных технологий и оборудования. В компании Вериком https://www.verikom.kiev.ua/services/izgotovlenie/ вы сможете получить широкий спектр услуг по изготовлению печатных плат, включая проектирование, макетирование, травление и многое другое.

Что такое проектирование печатных плат?

Проектирование печатной платы включает в себя выбор дорожек нужной ширины и определение расстояния между компонентами. Это сложный процесс с несколькими этапами реализации.

Проектирование печатных плат — это специализированный процесс, требующий технических знаний и опыта. Печатные платы предназначены для размещения интегральных схем и других электронных компонентов и являются связующим звеном между ними. В основе большинства электронных устройств лежит как минимум одна печатная плата. 

Печатные платы устанавливаются, в частности, в компьютеры или смартфоны, а также во многие другие устройства из разных отраслей промышленности. Сегодня разработкой печатных плат занимается ряд компаний, в которых работают специалисты в этой области с многолетним опытом.

На что похож процесс проектирования печатной платы?

Перед созданием фактической схемы необходимо определить, какую схему вы будете строить. Для этого необходимо иметь программное обеспечение, необходимое для проектирования печатных плат. Оно переводит схему в визуализацию печатной платы с компонентами или графический рисунок, что, безусловно, помогает во всем процессе. 

Проектирование печатной платы начинается с выбора ширины дорожек, а также определения расстояния между компонентами. Хорошей практикой является правило, запрещающее использование прямых углов при прокладке дорожек. Чаще всего компоненты размещаются на верхней поверхности печатной платы. Их порядок следующий: 

  • разъемы,
  • схемы электропитания,
  • чувствительные и прецизионные схемы,
  • критические компоненты схем,
  • другие компоненты.

С точки зрения компоновки это выглядит следующим образом: 

  • симметричные элементы выкладываются вдоль одной оси; 
  • элементы, содержащие ориентационные метки, выкладываются в том же направлении. 

На форматах используются поля, а также контрольные метки для сборочных машин.

Необходимо следить за правильными расстояниями между компонентами и расстояниями компонентов по отношению к границе платы. Размещение их близко друг к другу и уменьшение печатной платы может вызвать множество проблем. 

Размещение компонентов близко к краю может привести к появлению на них микротрещин при разделении платы. Если компонент имеет больше выводов, вокруг него должно быть больше места — обеспечение достаточного расстояния между ними облегчит как автоматическую прокладку дорожек, так и процесс пайки.

Производство печатных плат

Производство печатных плат сегодня полностью автоматизировано, что позволяет максимально повысить эффективность самого процесса. Гиганты рынка способны производить до нескольких десятков тысяч печатных плат за один рабочий день.

Интересно, что эта статистика включает не только производство печатных плат, выполняемое на заказ постоянными подрядчиками, но и разовые заказы, поступающие от индивидуальных клиентов.

Это явление в некотором смысле является особенностью самого рынка — многие любители сами разрабатывают печатные платы в соответствии с требованиями реализуемого ими проекта. Кроме того, зачастую это прототипы печатных плат, которые после первых испытаний претерпевают незначительные изменения. Последующие итерации попадают в заводской ящик заказов, за которым также должно успевать производство печатных плат.

Производство печатных плат шаг за шагом

Компании, занимающиеся производством печатных плат, обладают высокой квалификацией инженеров, имеющих обширный опыт в сфере бытовой электроники. Их главная задача — тщательная проверка всех заказов, поступающих как от оптовых подрядчиков, так и от частных клиентов, которые хотят заказать индивидуальную разработку.

Хотя процесс производства печатных плат является в значительной степени автоматизированным, его основная цель — выявление любых ошибок, которые могут привести к неработоспособности конечного продукта. Только после тщательной первичной проверки инженерами производство печатных плат приступает к своей работе.

Следующим важным шагом в производстве печатных плат является подготовка ламината, который будет использоваться для создания конечного изделия. При этом выбирается не только размер и толщина печатной платы, но и производится тщательная проверка материала на наличие повреждений или других дефектов.

Затем процесс производства переходит в область завода, где преобладают станки с ЧПУ. С их помощью ламинат сверлится согласно требованиям проекта. Важно отметить, что эта часть процесса также полностью компьютеризирована — на современных производственных заводах за смену сверл отвечает специальная автоматика.

Ламинируются только те части печатной платы, где нет дорожек или других важных компонентов. После того как печатная плата подвергается воздействию ультрафиолетового света, слой отвердевает, обеспечивая высокую устойчивость печатной платы к царапинам.

Медленно дойдя до конца, производство печатных плат переходит к участку, где печатная плата покрывается тонким слоем олова. Затем его излишки удаляются, и печатная плата поступает на следующий участок фабрики, где происходит травление. Во время этого процесса создаются дорожки — сердце каждой печатной платы.

Заключительными этапами производства печатных плат являются нанесение паяльной маски, покрытие незащищенных медных фрагментов и создание описательного слоя. На этом этапе печатная плата также разрезается в соответствии с требованиями проекта.

Производство печатных плат заканчивается тестированием печатной платы — автоматизированные роботы проверяют правильность всех соединений. Также проверяется количество готовых печатных плат, которые затем упаковываются и готовятся к отправке конечному заказчику.

Общие рекомендации по изготовлению печатных плат

При размещении компонентов необходимо придерживаться нескольких основных правил. Согласно общим рекомендациям, после размещения разъемов и схем на печатной плате необходимо также учитывать эстетические аспекты. Они влияют не только на общее время изготовления печатной платы, но и на ее цену. 

  • Ориентация компонентов — компоненты в одинаковых или похожих корпусах расположены в одном направлении. Это облегчит прокладку дорожек и обеспечит эффективный и безошибочный процесс пайки;
  • Размещение выводов — избегайте размещения выводов на SMD-площадках, так как это приведет к плохому качеству сварки;
  • Расположение компонентов на слоях — все компоненты в SMD-корпусах должны располагаться на одной стороне печатной платы. THT-компоненты со сквозными отверстиями также должны быть размещены на той же стороне, что и SMD-компоненты. Работая таким образом, производство не будет сильно усложнено, плюс стоимость SMT монтажа будет ниже.