מעגלים מודפסים

מעגל מודפס - בלוק הרכבה לציוד אלקטרוני בו מוחלים חוטי החיבור של המעגל על ​​בסיס מבודד (לוח) בשיטה פוליגראפית. לקצוות של חוטי המעגל המודפס מולחמים חוטים או מגשרים מחוטי ההרכבה המחברים את החוטים המודפסים לאלמנטים הצירים של המעגל.

השימוש במעגלים מודפסים מקטין שוב ושוב את גודל הציוד ומשנה באופן קיצוני את טכנולוגיית הייצור שלו (ההרכבה הידנית שלוקחת זמן רב מתבטלת, מספר המפרקים המולחמים מצטמצם), מאפשר להפוך את הייצור לאוטומטי ומגביר את אחידות המוצרים והאמינות שלו.

חומר הצלחת חייב להיצמד היטב למתכת, להיות בעל חוזק מכני גבוה, התכווצות נמוכה ולשמור על תכונותיו בהשפעת גורמי אקלים. חומרים העומדים חלקית בדרישות המפורטות כוללים: חומרים אורגניים בתדירות גבוהה, getinax, חומרים המבוססים על שרפי פנול-פורמלדהיד, קרמיקה וזכוכית.

השיטות הבאות לציור תמונה משמשות לרוב:

• טיפוגרפי,

• פוטוכימי, תוך שימוש בתחליבים שונים רגישים לאור,

• יישום של תערובות שעווה וסרטי לכה באמצעות תבנית מתכת,

• דפוס אופסט.

הפרודוקטיביים ביותר הם השיטה הפוטוכימית ודפוס אופסט, שעבורם קיימת טכנולוגיה מפותחת לייצור מעגלים מודפסים.

בהתאם לחומר, לוחות מעגלים מודפסים מיוצרים בשיטות הבאות:

• על ידי תחריט דיאלקטרי מצופה בנייר כסף;

• הטבעת נייר כסף, עם התרשים חתוך ומודבק בו זמנית לצלחת;

• החלת דוגמת כסף על ידי שבלונה על צלחת של קרמיקה, נציץ, זכוכית, ולאחר מכן צריבה בכסף;

• החלת מעגל על ​​צלחת על ידי שקיעת נחושת אלקטרוכימית, לחיצה לחוטים, העברת מעגל מודפס מצופה אלקטרו מתבנית למצע.

השיטות הבאות משמשות להלחמת החוטים של רכיבי רדיו או חוטי הרכבה עם חוטים נושאי זרם של המעגל המודפס: קונבנציונלי באמצעות מלחם חשמלי, ממוכן עם קיבוע ידני מקדים של חוטי חלקים בחורים של לוח מודפס הלחמה לאחר מכן של נקודות החיבור על ידי טבילה בהלחמה מותכת (שיטות אלו, בשל הפרודוקטיביות הנמוכה שלהן, משמשות בעיקר בייצור בקנה מידה קטן ובפיילוט).

בייצור המוני ובקנה מידה גדול, חלקים מותקנים על צלחת בקו אוטומטי, ולאחר מכן הלחמה של נקודות המגע על ידי טבילה בהלחמה מותכת.

כדי להגן על לוחות החיווט המודפסים מפני גורמים מכניים ואקלימיים, מורחים עליהם שכבה בשיטת התזה ולאחר מכן ייבוש באוויר או בתרמוסטט. לכה מבודדת.

מובילי המעגל המודפס ממוקמים בצד אחד או בשני הצדדים של הלוח. סידור מעגלים חד צדדי מסבך מאוד את משימת התכנון, אך מספק יתרונות טכנולוגיים וכלכליים (לדוגמה, אפשרות של הלחמת טבילה).

ערימה חד צדדית נמצאת בשימוש נרחב עבור מעגלים מודפסים פשוטים יחסית. מומלץ להשתמש בסידור חוטים דו-צדדי למעגלים מורכבים הדורשים מספר רב של מגשרים לסידור חוטים חד-צדדי, ובמקרה של מבנה מכלול דו-שכבתי או רב-שכבתי, כאשר יש צורך בחיבור חוטי הלוחות וחוטי חלקים הממוקמים על לוחות שונים, ביניהם, כמו גם בעיצוב של ציוד קומפקטי אולטרה-מיניאטורי.

כאשר מניחים חלקים על צלחת, הם שואפים להבטיח את האורך המינימלי של החוטים ואת המינימום של הצמתים שלהם. בהתקנה דו-צדדית, החוטים הצולבים ממוקמים בצדדים מנוגדים של צלחת הבידוד.

בצד אחד של הלוח מעבירים את הלידים המודפסים האחרים באמצעות שכבת מתכת המונחת על קירות החורים במקביל ליישום הלידים.

עובי ורוחב החוט המודפס נבחרים בהתאם לחומר שלו, צפיפות הזרם, ההספק המועבר, ירידת המתח המותרת, החוזק המכני הנדרש של החיבור עם לוח הבידוד וטכנולוגיית יישום החוטים. בפועל, רוחב החוט המודפס הוא מ-1 עד 4 מ"מ.

חימום מוגבר של החוט המודפס עלול לגרום לצלחת להתקלף ואז להישבר.כדי למנוע נפיחות וקילוף (לדוגמה, בעת שימוש ב-getinax), חלונות דמויי חריץ או חלונות בצורת אזורים חרוטים עשויים בחלקים מסוימים של המעגל.

המרחקים בין החוטים המודפסים נקבעים בהתאם למתחים המותרים. המרחק המינימלי המותר בין קצוות החוטים הוא 1.0 - 1.5 מ"מ.

החוטים המודפסים מחוברים למסופים של האלמנטים האלקטרוניים הצירים (נגדים, קבלים וכו') ומגשרים להרכבה על ידי הלחמה עם הלחמה POS-60. במקומות של הלחמה, החוט המודפס מתרחב במידה מסוימת ומכסה את החור, שגם המשטח הפנימי שלו מתכתי ויוצר יחידה אחת עם החוט.

למילוי המלא ביותר של החורים בהלחמה, הקוטר שלהם צריך להיות גדול ב-0.5 מ"מ מקוטר המחבר, החוט או השקע של רכיב הרדיו. הגדלת החלק המורחב של החוט המודפס מובילה לעלייה בחוזק החיבור שלו לצלחת. לעתים קרובות, כדי לחזק את החיבור של החוטים לצלחת בקצוות, זה יתחבר, חוטי המעגל מורחבים עם כובעי מתכת חלולים.

הרכבה והרכבה ממוכנת ואוטומטית של מעגלים מודפסים אפשרית רק בסידור חלקים חד צדדי, כאשר בצד אחד של הלוח יש את כל האלמנטים הצירים (כולל מגשרים ומכלולים שונים), ומצד שני - כל החוטים המודפסים והחיבורים המולחמים שלהם עם אלמנטים צירים.

אוטומציה של הרכבת החומרה באמצעות מעגלים מודפסים תלויה במידה רבה בתכנון החיווט של החלקים.מטעמי ייצור, עיצוב המסוף הטוב ביותר נחשב לחוט עגול שקל לייצר ולכופף לטבעת או לצורה אחרת.

טכנולוגיית חיווט מודפסת דורשת שימוש בעיצוב סטנדרטי אחיד ובמידות של חלקים אלקטרוניים ורכיבי מעגל. לרוב, מעגלים מודפסים משמשים בייצור של מכשירים ויחידות עם עיצוב מורכב יחסית.

ההקדמה הנרחבת של מעגלים מודפסים משנה באופן קיצוני את התהליך הטכנולוגי של ייצור ציוד אלקטרוני לקראת אוטומציה חלקית ומלאה שלו.

משרנים מוחלים על פני השטח של בסיס הבידוד בצורה של ספירלה הקורנת מהמרכז. איכותם (הכבוד) נקבעת בעיקר על ידי עובי שכבת התבנית המוליכה והחומר של הצלחת. התנגדויות מודפסות קבועות מתקבלות על ידי מריחת תבנית מלבנית של תמיסת גרפיט עם פחמן שחור על מצע הבידוד.

קבלים קבועים בגודל קטן יחסית מתקבלים על ידי הנחת שכבה מתכתית על שני צדדים מנוגדים זה לזה של בסיס הבידוד, המשמש כצלחות. כמו כן, מתבצעת עבודה על מנת לשלוט ולהציג סלילים מרובי-סיבובים מודפסים, שנאים מודפסים ורכיבי מעגל מורכבים אחרים.

מעגלים מודפסים נמצאים בשימוש נרחב בציוד אלקטרוניקה תעשייתי, במעגלי מגברים שונים, בציוד רדיו, בציוד מחשוב ובמכשירים אחרים המיוצרים בכמויות גדולות.