Що таке друковані плати і як вони впливають на роботу комп’ютера

Далеко не кожен користувач ПК відповість на питання про те, які бувають друковані плати, це що за пристосування, як виготовляється і для чого застосовується.

Цим терміном називають монтажні майданчики для різних радіодеталей – резисторів, діодів, конденсаторів і мікросхем.

Зустріти їх можна всередині будь-якого комп’ютера, радіоприймача, мобільного телефону, зарядного пристрою або вимірювального приладу, жоден з яких не зможе працювати без однієї або цілого набору плат.

Історія появи назви

Сучасного вигляду і назва друковані плати отримали близько сотні років тому, завдяки застосуванню спеціальної поліграфічної технології.

Англійською мовою їх називають printing plate – «віддрукована пластина». Виробництво плат, дійсно, є друк малюнка на спеціальних пластинах – колись для цього використовувалися величезні поліграфічні машини, зараз все робиться за допомогою лазерних принтерів.

Спочатку плати застосовувалися тільки у військовій промисловості, але в середині минулого століття їх починають використовувати і для створення побутової електроніки. Одним з перших приладів, створених з використанням цих деталей, став приймач «Дорожній», який представляв собою невелику валізу з друкованою платою всередині.

Мал. 2. Приймач «Дорожній» з однією з перших побутових друкованих плат.

пристрій плати

Стандартна друкована плата являє собою підставу з діелектрика, на якому виконується електропровідний малюнок з фольги.

Тут же розташовуються контактні площадки і отвори, за допомогою яких монтуються вивідні компоненти.

Є на платах і перехідні отвори, за допомогою яких відбувається з’єднання окремих ділянок малюнка, зовнішні сторони захищаються «паяльною маскою», а для зручності використання на поверхню наноситься допоміжна маркування.

В якості підстави плати застосовується або діелектрик типу текстоліту, стеклотекстолита або гетинаксу. Іноді малюнок наноситься навіть на метал, але покритий діелектричним шаром – це робить вироби більш міцними і збільшує їх теплопровідність (їх використовують для відводу тепла електронних деталей, забезпечивши контакт з радіатором). Плати, що працюють в умовах високих температур, виготовляються з кераміки і склотканини, а гнучкі варіанти – з таких матеріалів як каптон.

Мал. 3. Гнучкі друковані плати.

Основні різновиди

Класифікація друкованих плат проводиться за кількома ознаками, в тому числі і по кількості і розташуванню шарів:

  • ОПП або односторонні варіанти мають тільки один шар наклеєною на лист фольги;
  • ДПП або двосторонні плати відрізняються наявністю шарів з кожного боку;
  • МПП або багатошарові моделі плат отримали не тільки по одному шару з двох сторін, а й кілька додаткових – всередині діелектрика.

Багатошарові варіанти плат отримують шляхом склеювання цілого набору ОПП і ДПП.

Застосовують такі моделі в складних пристроях.

Чим складніше техніка, тим більше щільність монтажу деталей і кількість шарів.

Мал. 4. Шари друкованої плати.

Ще один вид класифікації плат – за властивостями підстави, яке може бути твердим, гнучким або теплопроводящим (металевим). Ділять їх і за умовами експлуатації, і за особливостями використання. Існує і розподіл по класу (рівню) точності – параметру, який визначає відстань між елементами малюнка і ширину провідників.

Проектування і виготовлення

Проект майбутньої плати деякий час назад створювався вручну, а готові варіанти малюнків друкувалися в спеціалізованих журналах – зараз для цього застосовують спеціальне програмне забезпечення.

Проектувати карти можна в таких редакторах як TopoR, Proteus і KiCad.

Процес проектування розташування ліній малюнка називається «розводкою».

Мал. 5. Проектування плати за допомогою спеціального програмного забезпечення.

У домашніх умовах малюнки друкованих плат друкуються на папері за допомогою лазерних принтерів – при цьому рекомендується відключати всі економні режими для отримання максимально товстого шару тонера. Таку технологію називають ще «лазерно-прасувальну», тому що паперовий лист із зображенням прикладається до текстоліту (або іншому обраному матеріалу) з фольгою і пригладжується праскою. Розплавляючись, тонер потрапляє на плату, залишаючи сліди розведення, після чого процес нанесення зображень завершується травленням в розчині хлорного заліза.

Промислове виробництво плат передбачає використання спеціального обладнання та спеціальних методик.

Практично не відрізняється від кустарного способу створення тільки витравлювання непотрібних ділянок металевого покриття – його залишають тільки в тих місцях, де проходять доріжки.

Результатом цих дій стає плата з контактними майданчиками і малюнком.

Мал. 6. Фрезерування доріжок друкованої плати на верстаті.

Процес травлення триває висвердлюванням перехідних отворів, в які будуть встановлюватися навісні компоненти – їх роблять по центру контактних майданчиків.

Монтаж деталей виконується за допомогою пайки:

  • контакти вводяться в зіткнення з флюсом і припоєм, після чого піддаються нагріванню за допомогою спеціального обладнання;
  • припій стає рідким і змочує поверхні спаюється елементів;
  • після припинення нагрівання матеріал переходить в тверду форму, забезпечуючи міцне з’єднання деталей з платою.

слід знати: Пайка виконується на верстатах або, якщо плата створюється в домашніх умовах, паяльником. Перед початком процесу деталі слід розмістити висновками в наскрізні отвори.

Правила поводження з платами

Фольга приклеюється до основи досить міцно – але з часом виконані з фольги доріжки можуть відшаровуватися – особливо, якщо міняти на них окремі деталі.

При зверненні з друкованими платами слід дотримуватися кількох простих правил:

  • на плати не повинна потрапляти рідина, яка може привести до їх виходу з ладу;
  • при попаданні води пристрій слід відключити від живлення (витягти акумулятор), витягти плату, почистити (наприклад, ізопропіловий спирт) і спробувати висушити – після цього деталь може працювати без проблем, але іноді для ремонту доводиться звертатися в сервіс;
  • ремонтом плат слід займатися тільки фахівцям або людям, які мають досвід пайки – спроба заощадити на ремонті може привести до ще більших пошкоджень;
  • якщо вода потрапила на плату мобільного телефону (міцність якої зазвичай помітно нижче, ніж у аналогічних деталей іншої техніки), в сервіс варто звернутися якнайшвидше.

Мал. 7 .плати мобільних телефонів.

Телефонні плати слід особливо ретельно берегти від попадання всередину рідини.

Під час дощу небажано спілкуватися по телефону на вулиці – вода може зашкодити не тільки екран, але і розташовані всередині доріжки. А для того щоб менше турбуватися про таких ситуаціях, варто придбати спеціальний водонепроникний смартфон – підходяще пристрій для туристів і любителів екстремального спорту.

Акуратно слід звертатися і з друкованими платами клавіатури ПК і ноутбуків.

Як правило, саме ці деталі найчастіше страждають від пролитої рідини.

А при з’єднанні плат (які можуть називатися ще картами – наприклад, звуковий або відеокартою) один з одним обов’язково відключати їх від мережі.

висновки

Знайомство з процесом виготовлення друкованих плат, особливостями їх конструкції і звернення навряд чи допоможе недосвідченому користувачу електроніки самостійно створити їх або відремонтувати.

Однак такі знання дозволяють зрозуміти, що зробити цю деталь можна і своїми руками, а для того щоб продовжити експлуатаційний термін, рекомендується берегти її і від нагрівання, і від механічного впливу, і від вологи.

Ссылка на основную публикацию