Основной материал для производства печатных плат
Основным материалом для производства печатных плат чаще всего является ламинат из стеклоткани, пропитанной эпоксидной смолой. Медная фольга наклеивается с одной или двух сторон . Эпоксидная смола имеет слегка желтоватый (медовый) цвет. Толщина ламината обычно составляет от 1 до 1,5 мм, толщина медной фольги — 17 или 35 мкм; другие толщины используются для более сложных задач.
Материалы для контрактного производства печатных плат бывают самых разных конструкций. Толщина ламината от 0,8 до 2 мм. Состав не всегда должен быть стеклотканью в эпоксидной смоле. Для более простых продуктов, таких как бытовая электроника, есть ламинаты с основным слоем из закаленной бумаги, пропитанной смолой (на самом деле пертинакс, т.е. бумага, упрочненная фенолформальдегидной смолой с медным слоем — по своим свойствам не очень популярный, но дешевый вариант, не переносящий повторную пайку. Ламинат на основе тефлона используется для высокочастотных цепей . Толщина медной фольги определяется ее весом в градусах США. В соответствии с этим весом когда-то упоминалась и толщина: 35 мкм — это так называемая медь в одну унцию (один квадратный фут весит одну унцию), а 70 мкм — это так называемая медь в две унции.
Маркировка материалов для печатных плат
FR1 Бумага, пропитанная фенольной смолой — дешевый вид
FR2 Бумага, пропитанная фенольной смолой — стандартный дизайн
FR3 Бумага, пропитанная эпоксидной смолой
FR4 Ткань из стекловолокна, пропитанная эпоксидной смолой — самый распространенный тип
FR5 Стеклоткань, карбонизированная эпоксидной смолой — особенно термостойкая
Производство печатных плат
Печатная плата — история. Сами стыки занимают большую часть площади доски, потому что они шире и имеют большие расстояния между ними. Доска тоже только двухсторонняя, а не многослойная.
Основные этапы производства печатных плат:
Сверление отверстий
Очистка поверхности медной фольги обезжириванием и шлифовкой
Покрытие рисунка печатной платы (токопроводящие дорожки и поверхности, которые должны оставаться на печатной плате) клеевым слоем
В любительских условиях для покрытия рисунка печатной платы применяют быстросохнущие лаки, наносимые вручную. Также есть заранее подготовленные заготовки из основного материала, покрытые светочувствительным слоем, но в любительских условиях часто возникает проблема с достаточной выдержкой.
В начале промышленного производства печатных плат клейкий слой наносился методом трафаретной печати . Отсюда старое название печатных плат: «Printed Circuit Boards»
В настоящее время промышленное производство печатных плат использует фотолитографические методы.
Травление ненужной меди (в любительских условиях хлорным железом)
Удаление стойкого к травлению слоя
Нанесение покровных и защитных слоев
Механическая обработка доски в окончательную форму
Круглые отверстия диаметром более 6 мм и некруглые отверстия и вырезы делают фрезерованием . Обычно это выполняется на том же станке (координатно- сверлильном станке ) и с тем же зажимом, что и сверление. Для односторонних печатных плат отверстия ранее делались вырезанием на эксцентриковых прессах . Из-за стоимости изготовления штампа и риска повреждения поверхности от этого метода отказались.
Резка на гильотинных ножницах приравнивается к обрезке внешней кромки, если точность, достигаемая этим методом, является достаточной.
Резка дисковой пилой обеспечивает более точную обработку прямых кромок.
Пазом разделяются доски меньшего размера, которые устанавливаются навалом. Принцип этой техники заключается в прорезании узкой бороздки в нижней и верхней части доски противоположными дисками. Остается только тонкий связующий слой. Посаженные, припаянные, а иногда и анимированные тарелки ломаются, как плитка шоколада.
Обычно фрезерование сложных форм комбинируется с более простой технологией прямой резки для снижения затрат. Иногда можно встретить и метод фрезерования печатных плат, разработанный методом разделительных линий. В любительской практике метод нанесения разделительных линий подходящим инструментом также часто применяется при штучном производстве.
Такой тип монтажа подразумевает под собой установку компонентов на поверхность платы при помощи пайки smd детали к контактной площадке.
При поверхностном монтаже происходит следующее: печать паяльной пасты; установка smd элементов; оплавление паяльной пасты