CZ
EN
DE
Plošné spoje
Plošné spoje
PRINTED CIRCUIT BOARDS – PCB znamená v českém překladu výraz pro plošné spoje, resp. desky plošných spojů. Mezi výrobci je používán zjednodušený výraz DPS a anglický ekvivalent PCB.
Desky plošných spojů nachází široké uplatnění v elektronických přístrojích k mechanickému připevnění a propojení součástek. K vodivému elektrickému propojení mezi jednotlivými součástkami dochází přes měděné cesty, které jsou vyrobeny procesem leptání za pomoci fólie nanesené na izolační laminátové panely různé tloušťky, různých rozměrů a s různou tloušťkou povrchové vrstvy mědi. Tak dochází k výrobě:
Součástky na výrobu desek plošných spojů
Součástky se na desky plošných spojů připojují za vývody cínovou pájkou. Tato operace však již nespadá do samotné výroby plošných spojů. Vývody klasických součástek se nachází ve formě drátů nebo kolíčků. Tyto vývody se vloží do příslušného otvoru v DPS a z druhé strany se připájí k bodům vytvořeným vrstvou mědi. Při sériové výrobě je převážně zvolena technologie povrchové montáže – surface-mount technology, SMT. Součástky pro danou technologii – surface-mount device, SMD mají na povrchu kontaktní plošky. Tyto plošky umožňují pájení a osazení na stejnou stranu desek plošných spojů, a tím vzniká úspora místa a možnost osazení desky z obou stran.
Ceny výroby vícevrstvých desek plošných spojů
I přesto že, výrobci pro osazení desek plošných spojů používají nejmodernější součástky, které vycházejí z náročnosti vyrobeného plošného spoje, dochází dle průzkumu na trhu ke stále stoupající křivce v oblasti výroby vícevrstvých desek plošných spojů.
Vícevrstvé desky plošných spojů
Vícevrstvé desky plošných spojů jsou vyrobeny slisováním několika odizolovaných oboustranných desek plošných spojů, u nichž jsou prostřednictvím propojovacích otvorů vodivě spojeny jednotlivé vrstvy podle technického návrhu od zákazníka.
Povrchové úpravy desek plošných spojů
Povrch desek plošných spojů je chráněn nepájivou maskou, která může mít barevné odlišení z jedné nebo obou stran. Nepájivá maska představuje poloprůhlednou izolační vrstvu. Typickou barvou pro nepájivou masku u desek plošných spojů je barva zelená. Nepájivá maska pokryje celou desku plošných spojů (jak měď, tak i izolační substrát) a ponechá odkrytá místa určená pro pájení. Na tato místa pro pájení je nanesena povrchová úprava olovnaté nebo bezolovnaté pájky, chemického cínu, chemického zlata nebo galvanického zlata – technologie pro povrchové úpravy DPS.
Úkolem nepájivé masky je zabránit poškození vodivých cest, zlepšit izolační vlastnosti a usnadnit proces osazení a pájení. Pro lepší orientaci a umístění součástek, pro kontrolu nebo opravy se na nepájivou masku tiskne z jedné nebo obou stran servisní potisk.
Materiály pro plošné spoje
Základním materiálem pro výrobu desek plošných spojů (DPS) je laminát ze skelné tkaniny sycené epoxidovou pryskyřicí označení FR4. Z jedné nebo obou stran je nalepena měděná fólie. Při výrobě se nejčastěji používá materiál o tloušťce 1,5 mm. Tloušťka měděné fólie se volí od 5, 9, 18, 35, 70 až do 105 mikronů.
Desky plošných spojů se vyrábějí z materiálů různého provedení. Nejde vždy o již zmíněnou skelnou tkaninu v epoxidu. Pro jednoduché výrobky se používají lamináty se základní vrstvou ze speciálního papíru.
U vysokofrekvenčních obvodů se používá laminát na bázi teflonu, keramiky a pro výkonové aplikace volíme materiály s kovovým substrátem, který zajišťuje odvod tepla.
Návrh desky plošných spojů
Dnešní výroba desek plošných spojů se již neobejde bez návrhu desky plošných spojů v elektronické podobě. Po zpracování podkladů na základě požadavků zákazníka, po vykreslení filmových předloh nastupuje fáze několika na sebe navazujících procesů, jejichž výsledkem je na konci deska plošného spoje stoprocentní kvality, která odpovídá požadavkům zákazníka.
Procesy při výrobě DPS
- Mechanický proces – tj. stříhání, vrtání, frézování, lisování, drážkování.
- Chemický proces – čištění, mikrozaleptání, chemické vylučování kovových vrstev.
- Galvanický a fotolitografický proces – expozice a vyvolávání.
- Proces tepelné nanášení pájky, elektrické testování a sítotisk.