Charakterystyka płytek drukowanych

Płytki drukowane to niepozorne, ale bardzo ważne części. Znajdują się one w praktycznie wszystkich elektronicznych sprzętach. Na nich montuje się elementy, które odpowiednio połączone i zamontowane dzięki płytce drukowanej stanowią podzespół urządzenia. Płytka drukowana jest więc częścią, bez której nie mogłaby działać chociażby większość urządzeń domowych – to na niej umieszczone są tranzystory czy diody. Czym charakteryzują się płytki drukowane?

Płytka drukowana – co to takiego?

Płytka drukowana, (obwód drukowany) inaczej nazywana płytką PCB (Printed Circuit Board) jest wykonana ze specjalnego materiału izolacyjnego laminowanego warstwą miedzi. Na tym laminacie są trawione ścieżki i umieszczone są tam punkty lutownicze, czyli tzw. pady do których lutuje się elementy elektroniczne. Dzięki temu płytka drukowana odpowiada za przepływ sygnałów elektrycznych.

Płytki drukowane można podzielić na:

• płytki jednowarstwowe – obwód drukowany znajduje się tylko na jednej stronie płytki,
• płytki dwuwarstwowe – podzespoły elektryczne oraz punkty lutownicze umieszczone są po obu stronach płytki,
• płytki wielowarstwowe – składają się z kilku lub nawet kilkudziesięciu warstw, dzięki czemu mogą mieć bardzo gęstą sieć połączeń.

Materiałem, który służy do produkcji płytek, jest zwykle laminat szklano-epoksydowy. Niekiedy wykorzystuje się także kompozyty fenolowe, epoksydowe, a nawet teflon. Materiał ten jest pokrywany warstwą miedzi z jednej lub z dwóch w stron – w zależności od tego, czy są to płytki jedno-, czy dwuwarstwowe.

W jaki sposób powstają płytki drukowane?

Laminat, z którego ma powstać płytka, musi zostać poddane specjalnej obróbce. Pierwszym krokiem jest wiercenie, następnie naniesienie obrazu ścieżek i padów poprzez nadrukowywanie np. sitodrukiem – stąd nazwa płytki drukowane. Obecnie sitodruk w dużej części jest zastąpiony metodami fotochemicznymi. W dalszej kolejności następuje etap obróbki chemicznej, w wyniku której otrzymujemy obraz połączeń miedzianych na laminacie. Jeszcze tylko pokrycie selektywne lakierem elektroizolacyjnym (soldermaska), naniesienie rysunku warstw opisowych, naniesienie powłok lutowniczych (stopy ołowiowe lub bezołowiowe, powłoki chemicze –złoto, srebro, pallad, cyna itp.), obróbka mechaniczna (cięcie, nacinanie do łamania lub frezowanie) i płytka drukowana gotowa.

Teraz można zacząć montować na niej podzespoły. W zależności od rodzaju elementów płytki montuje się metodę powierzchniową lub jeżeli elementy wkładamy w otwory to  lutujemy je ręcznie lub na tzw. fali. Pierwsza z nich wymaga urządzeń do umieszczania elementów na płytce, urządzeń do nakładania past lutowniczych, piece lutowaniu. Natomiast metoda przewlekania to nic innego jak przeciąganie wyprowadzeń elektrycznych przez wcześniej wykonane otwory, a następnie ich lutowanie po drugiej stronie płytki.

Zastosowanie płytek drukowanych

W wszystkich urządzeniach, które swoje działanie opierają na elektronice, musi znaleźć się płytka drukowana.

„Płytki drukowane to powierzchnia dla podzespołów elektronicznych w takich sprzętach jak pralki czy zmywarki. Znajdują się one nawet w zabawkach dla dzieci. Są niezbędne w telewizorach, radiach i komputerach” – opowiada specjalista z firmy ELPIN.

Oprócz tego montuje się je również w dużych urządzeniach przemysłowych i w skomplikowanych maszynach, które znajdują się w zakładach produkcyjnych.