Печатные Платы (ПП) — это основа электронных устройств, представляющая собой изоляционную основу, на которой нанесены проводящие элементы (трассы) для соединения электронных компонентов. Конструктивно они могут быть как однослойными, так и многослойными.
История создания
- Первые прототипы появились в начале 20 века.
- Основоположником применения печатных плат считается Пол Экман, который в 1936 году разработал метод создания многослойных печатных плат.
Технология изготовления
- Проектирование. На компьютере разрабатывается электрическая схема и макет будущей платы.
- Формирование. Специальным способом наносятся медные дорожки на изоляционном слое.
- Сверление и обработка. Для монтажа компонентов и создания контактов проводятся сверление отверстий и металлизация.
- Травление. Излишки меди удаляются химическим способом, формируя готовую структуру ПП.
- Монтаж компонентов. На ПП устанавливаются электронные компоненты.
Финишное покрытие — иммерсионное золото.
Иммерсионное золото (ENIG) – это химическое осаждение золотого слоя на никелевый подслой. Одна из основных альтернатив технологии HASL. Является финишным покрытием семейства Ni/Au (Immersion Gold+Electroless Nickel).
- Иммерсионное золото является безопасным бессвинцовым финишным покрытием.
- Позволяет проводить дополнительное внутрисхемное тестирование.
- Создание идеально плоских, гладких контактных площадок.
- Обеспечение хорошей паяемости и высокой степени поверхностной проводимости.
- Материал долговечен – средний срок хранения 6 месяцев. Не подвержен ионному загрязнению, не окисляется.
- Возможно нанесение на компоненты с небольшим шагом (0,4–0,5 мм), использование различных видов пайки (включая многократные) и методов монтирования (например, разварки кристаллов). Базовая толщина золотого слоя 0,05–0,1 мкм, никеля 3–7 мкм. Материал удовлетворяет всем обязательным требованиям директивы ЕС RoHS.
Применение печатных плат в различных отраслях
С развитием технологий и техники ПП стали связывающим элементом в электронике и электротехнике. Печатные платы используются в мобильных телефонах и компьютерах, медицинском оборудовании и узлах автомобилей.
Использование многослойных и гибких печатных плат стало востребованным и для компактных устройств.
С развитием технологий нанесения и монтажа компонентов на ПП, появляются компактные и энергоэффективные устройства. Дальнейшим развитием ПП явилось создание умных печатных плат, способных самостоятельно диагностировать и корректировать ошибки.
За счёт использования новых технологий создаются ПП с встроенными датчиками для мониторинга температуры, влажности, и других параметров, а также микроконтроллерами для обработки поступающих сигналов.
Также ПП оснащаются приборами само диагностики, способными обнаружить неисправности и предложить пути устранения. Искусственный интеллект и алгоритмы машинного обучения разрешает умным ПП создавать анализ поступающих сигналов и автоматически корректировать возможные ошибки.
Создание экологически чистых материалов для печатных плат и снижение потребления энергии становятся приоритетными в индустрии.
Умные ПП помогают работе устройств, продлевая жизненный цикл и уменьшая количество отходов.
Таким образом, развитие технологий в области умных печатных плат приводит к созданию интеллектуальных, энергоэффективных и экологически чистых устройств, поддерживая тенденции развития.Изготовление печатных плат – отрасль, которая приносит существенный вклад в мировую экономику и занимает важное место для многих стран.
Заключение
Современные требования к экологичности и энергоэффективности стимулируют развитие новых методов производства ПП.
Таким образом, печатные платы играют значительную роль в функционировании современной техники и электроники, обеспечивая надежное соединение и работу электронных компонентов.
Это краткое введение в мир печатных плат.