Печатная плата блока питания

Печатная плата – пластина, где сформирован слой с проводящими дорожками. Электронные компоненты, которые устанавливаются на плату соединяются своими выводами с элементами ведущего рисунка пайкой, или, значительно реже, сваркой, в результате чего состоит электронный модуль.

Любое, электронное устройство - это набор из десятков, сотен, а то и тысяч компонентов. У каждого из них есть свое предназначение и четко определенное место в схеме. Все они соединяются сетью проводов в единую структуру.

Интересно знать

В начале развития сферы электрических устройств, электрокомпоненты были большими, а схемы устройств – достаточно простыми. Детали размещались на контактных колодках или прикручивались к корпусу, между собой их соединяли при помощи обычных проводов. Такой способ называется – навесным монтажом.

Сборка и ремонт таких устройств проводились исключительно вручную, что вызывало немало трудностей и повышало стоимость производства.  Это были времена электромагнитных реле и вакуумных ламп, по современным меркам громадных.  Но прогресс не стоял на месте и ученые научились использовать полупроводники.

На замену ламп пришли миниатюрные транзисторы и микросхемы. Они совершили революцию в мире электроники.  С каждым годом, устройства становились сложнее и компактнее. Вместо громоздкого навесного монтажа, появились печатные платы. Они заняли доминирующую позицию в производстве электронных приборов еще в 50-х годах прошлого столетия.

Идея размещать компоненты на пластинке из диэлектрика была не новой, но использовавшиеся ранее методы приклеивания, напыления, химического осаждения токопроводящих дорожек имели недостатки, и инженеры позаимствовали сутрактивную технологию из типографии. Поэтому платы, изготовленные таким способом, стали называть печатными.

Технология производства в печатных платах блока питания

Начинается все из заготовки – изоляционной пластинки, покрытой медной фольгой. На ее поверхность наносят светочувствительное покрытие, фоторезист, и облучают ультрафиолетом через трафарет с рисунком будущих дорожек. Фоторезист покрывает всю поверхность заготовки, а трафарет затемняет те места, где не должно быть металлизации. Под действием ультрафиолета, свойства фоторезиста меняются и рисунок переносится на заготовку. Не засвеченный фоторезист легко смывается в проявляющем растворе. Тот, что был засвечен, становится совсем нерастворимым и прочно закрепляется на поверхности металла. После этого заготовку помещают в раствор для травления. Начинается химическая реакция: открытый металл легко растворяется, а под слоем фоторезиста реакции нет, так как фольга защищена и остается невредимой.

После снятия фоторезиста становятся видны медные дорожки, они прочно держатся на изолирующем основании, и будут соединять и удерживать электронные компоненты. Для соединения дорожек в разных слоях, производят сверление и электрохимическую металлизацию отверстия.

Для защиты дорожек от воздействия окружающей среды и облегчения пайки, плату покрывают специальным лаком. Он образует паяльную маску. Чаще всего используют зеленую, но некоторые производители предпочитают применять и другие цвета.  Такая жидкая маска наносится на всю поверхность платы и так же, как и фоторезист облучается через трафарет.  Засвеченный лак твердеет, а затененный трафаретом остается жидким и легко смывается, оставляя контактные площадки. То есть, места к которым будут припаиваться компоненты.

Печатные платы разделяют на:

• односторонние;
• двусторонние;
•  многослойные.

Наиболее популярными являются двусторонние печатные платы. С их помощью можно сделать более сложные схемы.  Такие платы на металлической основе имеют большую устойчивость к перепаду температур, так коэффициенты линейного расширения материала подложки и специального отверстия примерно равны.

Многослойные печатные платы состоят из слоев изоляционного материала и ведущего рисунка, которые чередуются. Существует несколько видов таких плат, их отличая в конструктивно-технологических параметрах.

Кроме того, печатные платы можно разделить на:

• жесткие;
• гибкие.

Более востребованными в производстве блоков питания, сегодня, являются гибкие печатные платы. Их используют для электрического соединения узлов, конструкция которых исключает применение жестких плат. Преимущества гибких плат в том, что они имеют эластичную основу и выполняются, как правило, двусторонними со специальными отверстиями и местами для пайки навесных элементов.

Особенностью печатных плат блоков питания является то, что они должны выполнять функции преобразователя напряжения, превращать стандартные 220В бытовой электросети в напряжения, необходимые для работы компьютера или других электроприборов.  Компоненты ПК питаются от строго определенных номиналов напряжений, всякое отклонение от которых может вызвать некорректную работу, сбой или просто выход из строя чувствительных к скачкам напряжения компонентов. Блок питания должен обеспечивать стабильность шести напряжений: 12В, + 5В, + 3,3В, -5 В, -12 В и +5 В дежурного режима (с погрешностью 5% для положительных и 10% для отрицательных; -5 В, -12 В для питания используются редко).

Мощность современных блоков питания составляет 350-400 Вт. А процессоры имеют повышенное энергопотребление, поэтому этот показатель должен быть высоким. Кроме обеспечения компьютера необходимым напряжением, плата блока питания также обязана оберегать ПК от слишком высокого напряжения электросети (220 В).

Вопрос электробезопасности очень жестко регламентирован как международными, так и действующими в Российской Федерации стандартами.

Блок питания - самая сложная и важная часть электроприбора и относиться к ней нужно соответственно, проектируется индивидуально, в зависимости от электронной схемы и типов корпусов деталей. Для их разработки существует специальное программное обеспечение, которое позволяет создавать чертежи схем, выбирать лучшее размещения электронных компонентов (для достижения наименьшей длины токопроводящих дорожек, балансировка сигнальных линий, уменьшение числа перемычек или слоев дорожек и т.д.), генерировать файлы фотошаблонов и инструкций для изготовления печатных плат на станках с ЧПУ. Изготовления печатных плат осуществляют химическим, электрохимическим или комбинированным методами, а в последнее время приобретает также распространение аддитивный метод.

Материалы, используемые для изготовления печатных плат блока питания, должны иметь высокие электроизолирующие свойства и достаточную механическую прочность. Для изготовления печатных плат применяют фольгированные и нефольгованые листовые диэлектрические материалы. Но наибольшей популярностью пользуются фольгированные диэлектрики.

Формирования рисунка печатных плат блоков питания осуществляют с помощью шелкографии, офсетной печати или фотохимическим способом.

Наши специалисты занимаются проектированием печатных плат различной сложности. Все они соответствуют международным стандартам ассоциации ІРС и ГОСТу Российской Федерации. Многолетний опыт в производстве плат позволяет нам с легкостью понимать потребности клиентов и предлагать им самые оптимальные решения.