Placas de circuito impreso
Circuito impreso: un bloque de ensamblaje para equipos electrónicos en el que los cables de conexión del circuito se aplican a una base aislante (placa) mediante un método poligráfico. A los extremos de los cables del circuito impreso, se sueldan cables o puentes desde los cables de montaje que conectan los cables impresos a los elementos articulados del circuito.
El uso de circuitos impresos reduce repetidamente el tamaño del equipo y cambia radicalmente la tecnología de su producción (se elimina el ensamblaje manual que requiere mucho tiempo, se reduce la cantidad de uniones soldadas), permite automatizar la producción y aumenta la uniformidad de los productos. y su fiabilidad.
El material de la placa debe adherirse bien al metal, tener alta resistencia mecánica, baja contracción y conservar sus propiedades bajo la influencia de factores climáticos. Los materiales que cumplen parcialmente con los requisitos enumerados incluyen: materiales orgánicos de alta frecuencia, getinax, materiales a base de resinas de fenol-formaldehído, cerámica y vidrio.
Los siguientes métodos para dibujar una imagen se usan con mayor frecuencia:
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tipográfico,
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fotoquímica, utilizando diferentes emulsiones fotosensibles,
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aplicación de mezclas de cera y películas de barniz utilizando una plantilla de metal,
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impresión offset.
Los más productivos son el método fotoquímico y la impresión offset, para los cuales existe una tecnología bien desarrollada para la producción de placas de circuito impreso.
Según el material, las placas de circuito impreso se producen mediante los siguientes métodos:
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grabando un dieléctrico revestido con lámina;
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estampación de láminas, con el diagrama recortado y simultáneamente pegado a la placa;
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aplicando un patrón de plata por estarcido en una placa de cerámica, mica, vidrio, seguido de quemado en plata;
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aplicar un circuito a una placa por deposición electroquímica de cobre, presionar en alambres, transferir un circuito impreso galvanizado de una matriz a un sustrato.
Los siguientes métodos se utilizan para soldar los cables de componentes de radio o cables de ensamblaje con cables conductores de corriente del circuito impreso: convencional usando un soldador eléctrico, mecanizado con fijación manual preliminar de los cables de piezas en los orificios de una placa impresa y soldadura posterior de los puntos de conexión por inmersión en soldadura fundida (estos métodos, debido a su baja productividad, se utilizan principalmente en producción a pequeña escala y piloto).
En la producción en masa ya gran escala, las piezas se montan en una placa en una línea automática, seguida de soldadura de los puntos de contacto por inmersión en soldadura fundida.
Para proteger las placas de circuitos impresos de factores mecánicos y climáticos, se les aplica una capa mediante un método de pulverización, seguido de secado al aire o en un termostato. barniz aislante.
Los cables del circuito impreso están ubicados en uno o ambos lados de la placa. La disposición del circuito de un solo lado complica enormemente la tarea de diseño, pero proporciona ventajas tecnológicas y económicas (por ejemplo, la posibilidad de soldadura por inmersión).
El apilamiento de un solo lado se usa ampliamente para circuitos impresos relativamente simples. Se recomienda utilizar una disposición de cables de dos lados para circuitos complejos que requieren una gran cantidad de puentes para la disposición de cables de un solo lado, y en el caso de una estructura de ensamblaje de dos capas o multicapa, cuando es necesario conectar los alambres de las placas y los alambres de piezas ubicadas en diferentes placas, entre ellas, así como en el diseño de equipos compactos ultraminiatura.
Al colocar piezas en una placa, se esfuerzan por garantizar la longitud mínima de los cables y un mínimo de sus intersecciones. En la instalación de doble cara, los cables cruzados se colocan en lados opuestos de la placa aislante.
En un lado de la placa, las otras minas impresas se transfieren mediante una capa de metal que se deposita en las paredes de los agujeros al mismo tiempo que se aplican las minas.
El grosor y el ancho del cable impreso se seleccionan según su material, la densidad de corriente, la potencia transmitida, la caída de voltaje permitida, la resistencia mecánica requerida de la conexión con la placa aislante y la tecnología de aplicación de los cables. En la práctica, el ancho del hilo impreso es de 1 a 4 mm.
El aumento del calentamiento del alambre impreso puede hacer que la placa se despegue y luego se rompa.Para evitar que se hinche y se pele (por ejemplo, cuando se usa getinax), en algunas partes del circuito se hacen ventanas en forma de ranuras o ventanas en forma de áreas grabadas.
Las distancias entre los cables impresos se establecen en función de los voltajes permitidos. La distancia mínima permitida entre los bordes de los cables es de 1,0 a 1,5 mm.
Los cables impresos se conectan a los terminales de los elementos electrónicos articulados (resistencias, condensadores, etc.) y los puentes de montaje mediante soldadura con soldadura POS-60. En lugares de soldadura, el alambre impreso se expande hasta cierto punto y cubre el orificio, cuya superficie interior también está metalizada y forma una sola unidad con el alambre.
Para el relleno más completo de los orificios con soldadura, su diámetro debe ser 0,5 mm mayor que el diámetro del conector, cable o salida del componente de radio. El aumento de la porción extendida del cable impreso conduce a un aumento en la fuerza de su conexión con la placa. A menudo, para fortalecer la conexión de los cables a la placa en los extremos, se conectará, los cables del circuito se expanden con tapas de metal huecas.
El ensamblaje y ensamblaje mecanizado y automatizado de placas de circuito impreso solo es posible con una disposición de piezas de un solo lado, cuando en un lado de la placa están todos los elementos articulados (incluidos varios puentes y ensamblajes), y en el otro, todos los cables impresos y sus conexiones soldadas con elementos articulados.
La automatización del ensamblaje del hardware mediante placas de circuito impreso depende en gran medida del diseño del cableado de las piezas.Por motivos de fabricación, se considera que el mejor diseño de terminal es un cable redondo que sea fácil de fabricar y doblar en un anillo u otra forma.
La tecnología de cableado impreso requiere el uso de un diseño y dimensiones estándar unificados de piezas electrónicas y elementos de circuito. Muy a menudo, los circuitos impresos se utilizan en la producción de dispositivos y unidades con un diseño relativamente complejo.
La introducción generalizada de los circuitos impresos cambia radicalmente el proceso tecnológico de fabricación de equipos electrónicos hacia su automatización parcial y total.
Los inductores se aplican a la superficie de la base aislante en forma de espiral que irradia desde el centro. Su calidad (dignidad) está determinada principalmente por el grosor de la capa del patrón conductor y el material de la placa. Las resistencias impresas permanentes se obtienen aplicando un patrón rectangular de lechada de grafito con negro de humo sobre el sustrato aislante.
Los condensadores permanentes de tamaño relativamente pequeño se obtienen depositando una capa metalizada en dos lados opuestos entre sí de la base aislante, que sirven como placas. También se está trabajando para dominar e introducir bobinas impresas de múltiples vueltas, transformadores impresos y otros elementos de circuitos complejos.
Los circuitos impresos se utilizan ampliamente en equipos electrónicos industriales, en varios circuitos amplificadores, equipos de radio, equipos informáticos y otros dispositivos fabricados en grandes cantidades.