Τυπωμένα κυκλώματα

Τυπωμένο κύκλωμα - ένα μπλοκ συναρμολόγησης για ηλεκτρονικό εξοπλισμό στο οποίο τα καλώδια σύνδεσης του κυκλώματος εφαρμόζονται σε μια μονωτική βάση (πλακέτα) με πολυγραφική μέθοδο. Στα άκρα των καλωδίων τυπωμένου κυκλώματος, σύρματα ή βραχυκυκλωτήρες συγκολλούνται από τα καλώδια στερέωσης που συνδέουν τα τυπωμένα καλώδια με τα αρθρωτά στοιχεία του κυκλώματος.

Η χρήση τυπωμένων κυκλωμάτων μειώνει επανειλημμένα το μέγεθος του εξοπλισμού και αλλάζει ριζικά την τεχνολογία παραγωγής του (η χρονοβόρα χειροκίνητη συναρμολόγηση εξαλείφεται, ο αριθμός των συγκολλημένων αρμών μειώνεται), καθιστά δυνατή την αυτοματοποίηση της παραγωγής και αυξάνει την ομοιομορφία των προϊόντων και την αξιοπιστία του.

Το υλικό της πλάκας πρέπει να προσκολλάται καλά στο μέταλλο, να έχει υψηλή μηχανική αντοχή, χαμηλή συρρίκνωση και να διατηρεί τις ιδιότητές του υπό την επίδραση κλιματικών παραγόντων. Τα υλικά που πληρούν εν μέρει τις αναφερόμενες απαιτήσεις περιλαμβάνουν: οργανικά υλικά υψηλής συχνότητας, getinax, υλικά με βάση ρητίνες φαινόλης-φορμαλδεΰδης, κεραμικά και γυαλί.

Οι ακόλουθες μέθοδοι σχεδίασης μιας εικόνας χρησιμοποιούνται συχνότερα:

• τυπογραφικός,

• φωτοχημικά, χρησιμοποιώντας διαφορετικά φωτοευαίσθητα γαλακτώματα,

• εφαρμογή μιγμάτων κεριού και μεμβρανών βερνικιού με χρήση μεταλλικού προτύπου,

• εκτύπωση όφσετ.

Οι πιο παραγωγικές είναι η φωτοχημική μέθοδος και η εκτύπωση όφσετ, για τις οποίες υπάρχει μια καλά ανεπτυγμένη τεχνολογία για την παραγωγή πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων.

Ανάλογα με το υλικό, οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων παράγονται με τις ακόλουθες μεθόδους:

• με χάραξη ενός διηλεκτρικού επικαλυμμένου με φύλλο αλουμινίου.

• σφράγιση αλουμινίου, με το διάγραμμα κομμένο και ταυτόχρονα κολλημένο στην πλάκα.

• εφαρμόζοντας ένα ασημένιο σχέδιο με στένσιλ σε ένα πιάτο από κεραμικό, μαρμαρυγία, γυαλί, ακολουθούμενο από καύση σε ασήμι.

• εφαρμογή ενός κυκλώματος σε μια πλάκα με ηλεκτροχημική εναπόθεση χαλκού, συμπίεση σε καλώδια, μεταφορά ενός ηλεκτρολυμένου τυπωμένου κυκλώματος από μια μήτρα σε ένα υπόστρωμα.

Οι ακόλουθες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για τη συγκόλληση των συρμάτων των ραδιοεξαρτημάτων ή των καλωδίων συναρμολόγησης με καλώδια μεταφοράς ρεύματος του τυπωμένου κυκλώματος: συμβατική με χρήση ηλεκτρικού συγκολλητικού σιδήρου, μηχανοποιημένου με προκαταρκτική χειροκίνητη στερέωση των συρμάτων των εξαρτημάτων στις οπές μιας τυπωμένης πλακέτας και επακόλουθη συγκόλληση των σημείων σύνδεσης με εμβάπτιση σε λιωμένη κόλληση (αυτές οι μέθοδοι, λόγω της χαμηλής παραγωγικότητάς τους, χρησιμοποιούνται κυρίως σε μικρής κλίμακας και πιλοτική παραγωγή).

Στη μαζική και μεγάλης κλίμακας παραγωγή, τα εξαρτήματα τοποθετούνται σε μια πλάκα σε μια αυτόματη γραμμή, ακολουθούμενη από συγκόλληση των σημείων επαφής με εμβάπτιση σε λιωμένη κόλληση.

Για την προστασία των τυπωμένων πλακών καλωδίωσης από μηχανικούς και κλιματικούς παράγοντες, εφαρμόζεται μια στρώση σε αυτές με μέθοδο ψεκασμού, ακολουθούμενη από ξήρανση στον αέρα ή σε θερμοστάτη. μονωτικό βερνίκι.

Τα καλώδια τυπωμένου κυκλώματος βρίσκονται στη μία ή και στις δύο πλευρές της πλακέτας. Η μονόπλευρη διάταξη κυκλώματος περιπλέκει πολύ το έργο του σχεδιασμού, αλλά παρέχει τεχνολογικά και οικονομικά πλεονεκτήματα (για παράδειγμα, δυνατότητα συγκόλλησης με εμβάπτιση).

Η στοίβαξη μονής όψης χρησιμοποιείται ευρέως για σχετικά απλά τυπωμένα κυκλώματα. Συνιστάται η χρήση διάταξης καλωδίων δύο όψεων για πολύπλοκα κυκλώματα που απαιτούν μεγάλο αριθμό βραχυκυκλωτικών για μονόπλευρη διάταξη συρμάτων και στην περίπτωση δομής συναρμολόγησης δύο στρώσεων ή πολλαπλών στρώσεων, όταν είναι απαραίτητο να συνδεθεί τα καλώδια των πλακών και τα καλώδια των εξαρτημάτων που βρίσκονται σε διαφορετικές πλάκες, μεταξύ τους, καθώς και στο σχεδιασμό ενός εξαιρετικά μικροσκοπικού συμπαγούς εξοπλισμού.

Όταν τοποθετούν εξαρτήματα σε μια πλάκα, προσπαθούν να εξασφαλίσουν το ελάχιστο μήκος των καλωδίων και το ελάχιστο των διασταυρώσεων τους. Σε εγκατάσταση διπλής όψης, τα εγκάρσια σύρματα τοποθετούνται σε αντίθετες πλευρές της μονωτικής πλάκας.

Στη μία πλευρά του πίνακα, τα άλλα τυπωμένα καλώδια μεταφέρονται χρησιμοποιώντας ένα μεταλλικό στρώμα που εναποτίθεται στα τοιχώματα των οπών ταυτόχρονα με την εφαρμογή των καλωδίων.

Το πάχος και το πλάτος του τυπωμένου σύρματος επιλέγονται ανάλογα με το υλικό του, την πυκνότητα ρεύματος, τη μεταδιδόμενη ισχύ, την επιτρεπόμενη πτώση τάσης, την απαιτούμενη μηχανική αντοχή της σύνδεσης με τη μονωτική πλάκα και την τεχνολογία εφαρμογής συρμάτων. Στην πράξη, το πλάτος του τυπωμένου σύρματος είναι από 1 έως 4 mm.

Η αυξημένη θέρμανση του τυπωμένου σύρματος μπορεί να προκαλέσει την αποκόλληση της πλάκας και στη συνέχεια τη θραύση.Για να αποφευχθεί το πρήξιμο και το ξεφλούδισμα (για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείτε το getinax), σε ορισμένα σημεία του κυκλώματος κατασκευάζονται παράθυρα που μοιάζουν με σχισμή ή παράθυρα με τη μορφή χαραγμένων περιοχών.

Οι αποστάσεις μεταξύ των εκτυπωμένων καλωδίων ρυθμίζονται ανάλογα με τις επιτρεπόμενες τάσεις. Η ελάχιστη επιτρεπόμενη απόσταση μεταξύ των άκρων των συρμάτων είναι 1,0 — 1,5 mm.

Τα τυπωμένα καλώδια συνδέονται με τους ακροδέκτες των αρθρωτών ηλεκτρονικών στοιχείων (αντιστάσεις, πυκνωτές κ.λπ.) και τους βραχυκυκλωτήρες συναρμολόγησης με συγκόλληση με συγκόλληση POS-60. Σε σημεία συγκόλλησης, το τυπωμένο σύρμα διαστέλλεται σε κάποιο βαθμό και καλύπτει την οπή, η εσωτερική επιφάνεια της οποίας είναι επίσης επιμεταλλωμένη και σχηματίζει μια ενιαία μονάδα με το σύρμα.

Για την πληρέστερη πλήρωση των οπών με συγκόλληση, η διάμετρός τους θα πρέπει να είναι 0,5 mm μεγαλύτερη από τη διάμετρο του συνδετήρα, του σύρματος ή της εξόδου του εξαρτήματος του ραδιοφώνου. Η αύξηση του εκτεταμένου τμήματος του τυπωμένου σύρματος οδηγεί σε αύξηση της αντοχής της σύνδεσής του με την πλάκα. Συχνά, για να ενισχυθεί η σύνδεση των συρμάτων με την πλάκα στα άκρα, θα συνδεθεί, τα καλώδια του κυκλώματος επεκτείνονται με κούφια μεταλλικά καπάκια.

Η μηχανική και αυτοματοποιημένη συναρμολόγηση και συναρμολόγηση πλακών τυπωμένου κυκλώματος είναι δυνατή μόνο με μονόπλευρη διάταξη εξαρτημάτων, όταν στη μία πλευρά της πλακέτας υπάρχουν όλα τα αρθρωτά στοιχεία (συμπεριλαμβανομένων των διάφορων βραχυκυκλωτικών και συγκροτημάτων) και από την άλλη - όλα τα τυπωμένα καλώδια και τις συγκολλημένες συνδέσεις τους με αρθρωτά στοιχεία .

Η αυτοματοποίηση της συναρμολόγησης υλικού χρησιμοποιώντας πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον σχεδιασμό καλωδίωσης των εξαρτημάτων.Για λόγους κατασκευασσιμότητας, ο καλύτερος σχεδιασμός ακροδεκτών θεωρείται ότι είναι ένα στρογγυλό σύρμα που είναι εύκολο να κατασκευαστεί και να λυγίσει σε δακτύλιο ή άλλο σχήμα.

Η τεχνολογία τυπωμένης καλωδίωσης απαιτεί τη χρήση ενιαίου τυπικού σχεδίου και διαστάσεων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και στοιχείων κυκλώματος. Τις περισσότερες φορές, τα τυπωμένα κυκλώματα χρησιμοποιούνται στην παραγωγή συσκευών και μονάδων με σχετικά πολύπλοκο σχεδιασμό.

Η ευρεία εισαγωγή των τυπωμένων κυκλωμάτων αλλάζει ριζικά την τεχνολογική διαδικασία κατασκευής ηλεκτρονικού εξοπλισμού προς την μερική και πλήρη αυτοματοποίησή του.

Οι επαγωγείς εφαρμόζονται στην επιφάνεια της μονωτικής βάσης με τη μορφή σπειροειδούς ακτινοβολίας από το κέντρο. Η ποιότητά τους (αξιοπρέπεια) καθορίζεται κυρίως από το πάχος του στρώματος του αγώγιμου σχεδίου και το υλικό της πλάκας. Οι μόνιμες τυπωμένες αντιστάσεις επιτυγχάνονται εφαρμόζοντας ένα ορθογώνιο σχέδιο πολτού γραφίτη με μαύρο άνθρακα στο μονωτικό υπόστρωμα.

Μόνιμοι πυκνωτές σχετικά μικρού μεγέθους λαμβάνονται με την εναπόθεση ενός επιμεταλλωμένου στρώματος σε δύο αμοιβαία αντίθετες πλευρές της μονωτικής βάσης, η οποία χρησιμεύει ως πλάκες. Γίνονται επίσης εργασίες για τον έλεγχο και την εισαγωγή τυπωμένων πηνίων πολλαπλών στροφών, τυπωμένων μετασχηματιστών και άλλων σύνθετων στοιχείων κυκλώματος.

Τα τυπωμένα κυκλώματα χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανικό ηλεκτρονικό εξοπλισμό, σε διάφορα κυκλώματα ενισχυτών, ραδιοεξοπλισμό, σε υπολογιστικό εξοπλισμό και άλλες συσκευές που κατασκευάζονται σε μεγάλες ποσότητες.