Виды печатных плат
Печатная плата — это элемент конструкции, состоящий из плоских проводников в виде участков металлизированного покрытия, которые размещаются на диэлектрическом основании и обеспечивают соединение составляющих электрической цепи.
Печатные платы классифицируются по:
- Числу печатных проводящих слоев печатные платы делятся на односторонние, двусторонние и многослойные. Односторонние платы изготавливаются на рельефном литом или слоистом прессованным основании с металлизацией монтажных отверстий или без нее. У двусторонних печатных плат имеется проводящий рисунок на обеих сторонах диэлектрического или металлического основания,что обеспечивает высокую плотность установки компонентов. Многослойные платы состоят из изоляционных слоев с проводящими рисунками на нескольких солях, которые чередуются между собой. Между данными слоями выполняются все требуемые соединения.
- Виду материалов основы печатной платы печатные платы делятся на платы на основе металла, керамики и органического диэлектрика.
- Виду соединений между слоями печатные платы делятся на платы с пистонами, металлизированными отверстиями, с открытыми контактными площадками и т.п.
- Способу изготовления печатные платы делятся на платы, сделанные комбинированным способом, химическим травлением или электрохимическим осаждением.
- Способу нанесения проводника печатные платы делятся на платы полученные в результате обработки фольгированных диэлектриков или посредством нанесения токопроводящих слоев.
Задачи проектирования печатных плат
Печатные платы используются практически на всех уровнях конструктивной иерархии радиоэлектронной аппаратуры: на нулевом в качестве гибридных микросхем, а на последующих в качестве основания, которое объединяет все составляющие механически и электрически. При проектировании конструкции печатной платы решаются следующие вид задач:
- Технологические (выбор метода изготовления и защиты).
- Схемотехнические (минимизация слоев, трассировка проводников).
- Конструктивные (решение вопросов о размещении элементов и т.п.)
- Радиотехнические (расчет параметров линий связи и паразитных наводок).
- Теплотехнические (разработка тепловодов и расчет температурного режима).
Паразитная наводка — это процесс передачи напряжения от одного элемента радиоприбора в другой, который не предусмотрен его конструкцией и схемой.
Последовательность проектирования печатной платы
Проектирование печатной платы начинается с разработки характеристики всей системы, которая содержит условия эксплуатации, перечень необходимых функций, предполагаемые затраты, график выполнения работ, регламент наладочных работ, перечень всех необходимых требований, геометрические параметры готового изделия и т.п. После этого составляется блок-схема основных функций и связи между ними. Полученная схема распределяется по платам, при этом группируются те функции, которые будут работать на одной плате. Затем, после того, как станет доступна информация о схемотехнических решениях и принципах размещения элементов по платам, оцениваются размер и площадь каждой из них. Конечная стоимость печатной платы зачастую зависит от числа слоев. Выбор размера печатной платы осуществляется таким образом, чтобы использовалась большая часть заготовки.
Следующим этапом является этап разработки принципиальной схемы. Составление блок-схемы и разработка принципиальной схемы, обычно, производятся при помощи систем автоматизированного проектирования, позволяющих инженерам - конструкторам нарисовать схему на терминале или экране. После этого создается библиотека компонентов, в которой содержатся данные о каждой части платы или системы, например: электрическая характеристика, функциональная характеристика, тип корпуса, размер компонента.
Следующий этап — моделирование, которое производится для проверки правильности проектирования.
После моделирования начинается физическое размещение компонентов на плате, осуществляемое согласно рисункам. По окончании этого этапа моделируются эффекты в линиях связи с целью характеристики каждой линии и оценки ее длины. Если в результате моделирования выявляются проблемы с отражением или большие задержки времени, то производится надстройка размещения и порядка следования.
Завершающими этапами проектирования печатной платы являются тестирование трассируемости (для данного варианта размещения), разводка печатной платы, проверка результатов трассировки и создание файла с производственными данными.
