Друковані плати: Історія та сучасний стан

Сучасну електроніку неможливо уявити без друкованих плат. Ким і коли були винайдені плати? Які вони бувають? І яке походження самого терміну «друкована плата»? Відповіді на всі ці питання нам дасть співробітник компанії  "А-КОНТРАКТ", яка займається виготовленням та монтажем друкованих плат. До речі, на сайті компанії https://a-contract.ru/ можна прочитати що потрібно знати розробнику друкованих плат.

Онлайн словник електротехнічних термінів дає таке визначення терміна «друкована плата»: це «виріб, що складається з одного або двох провідних малюнків, розташованих на поверхні основи, або з системи проводящих малюнків, розташованих в об'ємі і на поверхні основи, з'єднаних між собою відповідно до електричної схеми друкованого вузла, призначений для електричного з'єднання і механічного кріплення встановлюючихся на ньому виробів електронної техніки, квантової електроніки та електротехнічних виробів». Друкована плата може являти собою жорстку конструкцію, виконану з твердого матеріалу, наприклад, склотекстоліти, або ж виконуватися на гнучкій основі.

Сам термін «друкована плата» походить від англійського printing plate - «друкована форма». Це друкарський термін, який був свого часу взятий на озброєння в зв'язку з тим, що для виготовлення плат застосовувалися методи, запозичені у друкарень. Однак сучасні плати виконуються іншим способом - з фольгованого матеріалу, який піддається травленню з отриманням потрібного провідного малюнка. При цьому плата часто буває багатошаровою, тобто складається з декількох шарів діелектрика. У багатошарових платах окремі шари електрично з'єднуються один з одним через металізовані отвори. Топологія друкованої плати зазвичай розробляється із застосуванням ЕОМ, оскільки це значно скорочує трудовитрати.

Перші плати були описані німецьким інженером Альбертом Хансоном, які представляли собою плоскі провідники, нанесені на ізолюючу основу. Далі за справу взявся Томас Едісон, який для нанесення провідників на папір використовував різні хімічні методи. В результаті вже в 30-і роки ХХ століття друковані плати стали вельми схожі на їх сучасні аналоги.

Виробництво плат - це досить складний технологічний процес. Розглянемо його на прикладі звичайної двосторонньої плати. Спочатку свердляться отвори під радіокомпоненти + перехідні отвори. Потім плати (ще без малюнка) піддаються електрохімічному мідненню для металізації отворів, що потрібно для отримання електричного контакту між шарами плати. Далі фотографічним методом (шляхом експозиції з подальшими «проявом» зображення) наноситься малюнок. Після цього проводиться травлення, видалення захисної плівки і промивання плати. Крім того, на поверхню зазвичай наносяться покриття, що поліпшують паяльність плати, а також паяльні маски, що виключають розтікання припою по поверхні в місцях пайки. Описана технологія дозволяє реалізувати процес групового виготовлення плат, що дуже зручно при промислових масштабах виробництва.

Електронні блоки, виконані методом друкованого монтажу, застосовуються практично у всіх галузях техніки. Проте існували й альтернативні рішення задачі про з'єднання електронних компонентів між собою, тим більше, що у друкованих плат існують свої технологічні проблеми, типу бокового підтравлення провідників, міграції металу по поверхні, неекологічності виробництва та інші. В одному із способів було запропоновано ткати плати з провідників і діелектричних ниток на жакардовому верстаті з пришиванням радіокомпонентів на манер гудзиків. Як не дивно, єдиним істотним недоліком такого способу була проблематіченость розміщення надмініатюрних компонентів з кроком виводів менш 0.25 мм. Однак не виключено, що описаний спосіб знайде застосування в силовій електроніці, де компоненти ніколи не бувають надто дрібними.