Печатные платы
Введение по ПП
Печатная плата является основой любого электронного изделия и носителем информации об электронной и принципиальной схеме модуля. Значение этого изделия сложно переоценить, так как в основе любого качественного электронного продукта лежит печатная плата.
История создания
В начале XX века немецким инженером Альбертом Паркером Хансоном, занимавшимся разработками в области телефонии, было создано устройство, считающееся прототипом всех известных сегодня видов печатных плат. «Днем рождения» печатных плат считается 1902 год, когда изобретатель подал заявку в патентное ведомство Германии.
Печатная плата Хансена представляла собой штамповку или вырезание изображения на бронзовой (или медной) фольге. Получившийся проводящий слой наклеивался на диэлектрик – бумагу, пропитанную парафином. Уже тогда заботясь о большей плотности размещения проводников, Хансен наклеивал фольгу с двух сторон, создавая двустороннюю печатную плату. Изобретатель также использовал идущие насквозь печатной платы соединительные отверстия. В работах Хансена есть описания создания проводников при помощи гальваники или проводящих чернил, представляющих собой измельченный в порошок металл в смеси с клеящим носителем.
Изначально для изготовления печатных плат применялись исключительно аддитивные технологии, то есть рисунок наносился на диэлектрик.
| Критерии оценки стоимости печатных плат | ||||
|---|---|---|---|---|
| № | Элемент конструктива | Стандартные значения технологических параметров | Значения, увеличивающие стоимость платы | Комментарии |
| 1 | Габариты заготовки | 250 мм х 250 мм | длина одной из сторон заготовки превышает 250 мм | В ряде случаев производитель предлагает изменить стандартный размер заготовки с целью оптимизации раскройки материала. |
| 2 | Количество плат на заготовке | до 15 блоков | более 15 блоков | Увеличение количества плат на заготовке приводит к увеличению процента брака, т.к. производитель отгружает только рабочие панели без зачеркнутых блоков. |
| 3 | Механическая обработка контура | скрайбирование, фрезеровка — до 5 пазов на панели | фрезеровка, более 5 пазов на панели | Фрезерование контура печатной платы является энергозатратной операцией, после значительного роста тарифов на электроэнергию для промышленных предприятий в сентябре 2010 г. Производители печатных плат увеличили повышающий коэффициент на эту технологическую операцию. |
| 4 | Переходные отверстия | открыты от маски | закрыты маской | Перед нанесением паяльной маски на переходные отверстия требуется более тщательное очищение отверстий от остатков припоя, в противном случае при монтаже возможно появление пузырьков паяльной маски над отверстиями. |
| 5 | Металлизированные отверстия | менее 500 на 1 кв. дм. | более 500 на 1 кв. дм. | Металлизация переходных отверстий требует обязательного химического и физико-химического контроля, увеличение количества отверстий ведет к увеличению трудозатрат на контроль металлизации. |
| 6 | Зазор/ширина проводника | более 4 mil | менее 4 mil | Уменьшение ширины/зазора между проводниками приводит к увеличению процента брака по короткому замыканию, т.к. на тонких проводниках КЗ сложнее поддается ремонту, обрыв ремонту не поддается, т.к.минимальная ширина паянного соединения, которое дают аппараты для ультразвуковой микросварки, имеющиеся в наличии — 4 mil. |
| 7 | Структура слоев МПП | ядро — 1 мм, препрег — 0,25 мм | любые отклонения от стандартного значения | Стандартный материал для изготовления ядра МПП — 1.0Т, он закупается в больших объемах и всегда есть на складе, при необходимости изготовления ядра другой толщины может потребоваться дополнительная закупка материала более мелкими партиями, что увеличивает его себестоимость для Производителя. |
| 8 | Переходные отверстия на внутренних слоях МПП | сквозная сверловка | наличие «слепых» и «глухих» переходных отверстий | Необходимость сверловки отдельных слоев и последующей прессовки увеличивает процент брака по совмещению слоев (допуск для 4-слойной МПП — 15 мкм). |
| 9 | Количество прессовок слоев МПП | каждая последующая прессовка увеличивает стоиомсть МПП на 30-50% (максимальное значение — 3 прессовки) | ||
| 10 | Цвет паяльной маски | Зеленый | любой, отличный от зеленого | Зеленая паяльная маска является стандартной и закупается в больших количествах, чем любая другая, соотвественно, ее себестоимость ниже для производителя. |
