Введение
Данная статья продолжает цикл статей, посвященных проектированию печатных плат с учетом технологии производства и технологических требований или, другими словами, проектированию для производства (DFM). DFM – это способ организации процесса проектирования изделий на основе печатных плат. Достижение корректного результата может вызвать проблемы, если не соблюдать все требования.
После того, как выбор материалов завершен, необходимо более детально проработать основные параметры печатной платы, влияющие как на последующий процесс проектирования, так и на ее последующее изготовление. Подход к проектированию печатной платы может отличаться от проекта к проекту, однако существует ряд основных конструктивных рекомендаций, которые позволяют учесть ряд требований DFM и позволят довести проект платы до завершения без проблем, связанных с производством.
Необходимо учитывать вопросы проектирования печатных плат с компонентами поверхностного монтажа и монтируемых в отверстия (так называемого «врубного» монтажа), особенности работы со слоями паяльной маски и слоями маркировки (слои шелкографии), особенности создания переходных отверстий и другие вопросы, которые позволят спланировать подход к проектированию печатной платы и избежать проблем на старте.
Виды, составляющие
Сбалансированный сплав на основе доминирующего металла для создания неразъёмных соединений металлических деталей методом внесения плавкого соединителя с местным нагревом – это припой. Способы пайки, ограничения воздействия температуры на детали, механическая прочность соединения, сопротивление влиянию коррозии обусловливают многообразие видов.
Технологические требования к заполнителю:
- Свободная текучесть после прохождения температуры ликвидуса.
- Смачивание поверхностей соединения.
- Механическая устойчивость, ограниченная усадка теплопереносимость, невосприимчивость к внешним воздействиям в твёрдом состоянии, электропроводность.
Мягкие легкоплавкие
Отечественные припои именуются в соответствии с ГОСТ. Маркировка соответствует наименованиям доминирующих химических элементов, определяющих свойства материала. Форма выпуска: проволока, прутки, фольга, порошки, комбинированные пасты, трубки с наполнением из канифоли.
Легкоплавкими припоями считаются сплавы с температурой плавления 60–4500 С. Низкотемпературные оловянно-свинцовые имеют низкую прочность. Применяются для соединения деталей, боящихся перегрева. Распространены составы ПОС.
Дешифровка аббревиатуры: «припой оловянно-свинцовый». Цифровая индикация указывает на процентное содержание олова. Распространённые химические элементы в составе припоев и тинолей помимо свинца: сурьма, медь, висмут, мышьяк, цинк.
Плавкость паяльных составов, область применения:
- Сплав Вуда – 600 С (лужение плат).
- Cплав д’Арсенваля – 790 С (радио аппаратура и электроника).
- Сплав Розе – 950 С – (температурные ограничения).
- ПОСВ 33 – 1300 С – (плавкие вставки предохранителей).
- ПОСК 50 – 1450 С (полупроводники, сплавы меди).
- ПОС 61 – 1900 С (требование повышенной электропроводности).
- ПОС 30 – 2600 С (пайка, лужение стали, меди).
- П 250 – 2800 С (алюминий и сплавы).
Тугоплавкие
Сфера применения – промышленная пайка чугунов, разнородных сталей, медесодержащих сплавов, томпака. Температура плавления в диапазоне 400–8000 С. Составляющие припоев: медь, серебро, никель, магний. Соединения отличаются прочностью.
В сокращении ПМЦ (припой медно-цинковый), цифра указывает на содержание меди. Всего используются 3 марки, утверждённые ГОСТ 1534—42 : ПМЦ-36, ПМЦ-48, ПМЦ-54. Помимо основного компонента присутствует цинк, 5–7% приходится на железо, олово, сурьму. Температура плавления 800–9000 С.
Существуют ограничения применения вследствие выгорания лигатур. Цинк выгорает при переходе из жидкой фазы, что становится причиной пористости. Разрушительные последствия грозят:
- Изделиям, испытывающим внутреннее давление.
- Вибрацию и динамические нагрузки.
В этом случае ведётся пайка рафинированной медью при повышении температуры. Иной путь – использование низкотемпературных оловянистых лигатур, улучшающих жидкотекучесть. Или кремнистых присадок. Кремний препятствует испарению и окислению цинка.
ПМЦ выпускаются прутками, полосами, гранулами. Флюсы для пайки – бура.
ПСр (медно-серебряные) – дорогостоящие тугоплавкие присадки высокой прочности. Уникальность в сохранении гибкости соединения. Разбег рабочих температур между начальным в ряду ПСр-10 и серебряным на 92% ПСр-92 – 720–9500. ПСр 72–92 нашли применение в соединительных операциях на высокочастотных элементах.
Альтернатива серебру — фосфор. Пластичные медно-фосфорые припои при сохранении подобия свойств имеют плюсы:
- Дешевизна.
- Устойчивость к коррозии и агрессивным средам.
- Жидкотекучесть.
- Температура плавления 700–8500.
- Пригодны для соединения разнородных металлов, например, медь со сталью.
Пайка алюминия ведётся в узких температурных рамках под слоем масла, чтобы сдержать окисление, ультразвуковыми паяльниками. Применяются силумин, 34А, П590А, П 575. Легирующие элементы кремний, медь, цинк.
Каплеструйный метод
Диспенсерная печать – способ нанесения паяльного вещества посредством его «выстреливания» при практически комнатных температурных показателях (около 30 градусов) из картриджа через эжектор на печатную плату именно в то место, в которое следует нанести пасту, исходя из схемы платы. Картридж находится в постоянном движении, следуя по ординате и абсциссе над поверхностью печатной платы. От него зависит правильность нанесения паяльного слоя. Картридж останавливается именно там, где нужно, и точно в то время, когда нужно, благодаря исправно функционирующей приводной системе. В домашних условиях могут использоваться не эжектор и картридж, а другой дозатор паяльной пасты – шприц.
PCBMay — Ваш выдающийся производитель печатных плат для паяльной маски в Китае
Вы ищете надежного производителя и поставщика печатных плат для паяльной маски в Китае? PCBMay имеет самую большую фабрику по производству печатных плат для паяльных масок в Китае. Вы можете рассчитывать на изготовление, дизайн и сборку печатных плат для паяльной маски.
Когда мы говорим о паяльной маске, это защитный слой жидкого фотоизображения. Он позволяет наносить лак на нижнюю и верхнюю стороны печатной платы. PCBMay производит высококачественные печатные платы с паяльной маской, которые подходят для защиты меди от окисления и создания коротких замыканий во время:
- паять (мосты)
- Работа из сети в сеть из-за высокое напряжение шипы
- Функционирование из-за внешних проводящих воздействий
PCBMay имеет высокотехнологичные возможности для производства паяльных масок. Мы распыляем или печатаем на производственной панели и подвергаем УФ-излучению высушенный, проявленный и точный рисунок паяльной маски.
PCBMay предлагает печатную плату с паяльной маской из материалов с полимерным слоем, покрывающую металлические дорожки на печатной плате. В зависимости от области применения и стоимости, PCBMay порекомендует лучшие варианты для вашей печатной платы:
- Эпоксидная жидкость: паяльная маска с самой низкой стоимостью
- Жидкая паяльная маска с фотоизображением (LPSM): его можно наносить распылением или шелкографией на печатную плату. Он формирует и обнажает узор, который обеспечивает практическое открытие деталей, которые нужно припаять к медным контактным площадкам.
- Сухая пленочная фотоизображающая паяльная маска (DFSM): Вакуум, который ламинируется на печатной плате, а затем обнажается и развивается.
Что ж, три процесса проходят термическое отверждение определенного типа после определения рисунка. PCBMay — ваш надежный производитель и поставщик печатных плат для паяльной маски. Мы можем предоставить вам именно ту печатную плату для паяльной маски, которая вам нужна, в соответствии с проводниками, отверстиями, компонентами и физическими размерами платы.
Применение на печатной плате паяльной маски
- Медицина
- Аэрокосмическая индустрия
- телекоммуникация
- Другие отрасли с высокой надежностью
PCBMay — лучший производитель печатных плат для паяльной маски, которому можно доверять. Вся наша продукция, в том числе печатная плата для паяльной маски, соответствует отраслевым стандартам и параметрам.
У нас есть профессиональный опытный конструктор и контролер качества материалов, чтобы доставить бездефектные, функциональные, высокопрочные и безотказные печатные платы для паяльной маски.
Вы можете ознакомиться с возможностями нашего моста паяльной маски следующим образом:
Стандартная печатная плата:
- Когда внешняя толщина меди составляет 1 унцию, как и в случае моста паяльной маски, расстояние между контактными площадками ИС должно быть не менее 0.2 мм (8 мил) для зеленого цвета, для других требуется не менее 0.22 мм (9 мил).
- Когда внешняя толщина меди составляет 2 унции. Что касается моста паяльной маски, расстояние между контактными площадками ИС должно быть не менее 0.25 мм (10 мил) для зеленого цвета, для других требуется не менее 0.27 мм (10.6 мил)
Расширенная печатная плата:
- Когда внешняя толщина меди составляет 1 унцию, как и в случае моста паяльной маски, расстояние между контактными площадками ИС должно быть не менее 6 мил для зеленого цвета, для черного требуется минимум 9 мил. (прототип печатной платы зеленый мин. 5 мил, черный мин. 7 мил)
- Когда наружная толщина меди составляет 2 унции, как и для моста с паяльной маской, расстояние между контактными площадками ИС должно быть не менее 8 мил для зеленого цвета (перемычка для припоя 4 мил), для черного цвета (перемычка для припоя 5-6 мил) требуется минимум 10 мил.
PCBMay надеется на сотрудничество с вами в будущем! Сделайте нас своим деловым партнером, и давайте вместе развивать наш бизнес.
Свяжитесь с нами сегодня!
Способы нанесения
Защитные покрытия для печатных плат могут иметь разный состав, требуют нанесения по отличающимся технологиям. На этом признаке основана классификация паяльных масок.
Слой на поверхности можно нанести двумя способами:
- трафаретами,
- фотолитографически.
Для печатания по трафаретам используют эпоксидные паяльные маски. Инициируют отверждение нагреванием или УФ облучением. Метод доступный, недорогой, но требует наличия сеткографических трафаретов. Точность нанесения паяльных масок оставляет желать лучшего.
Фотолитографический способ иначе называют фоторезистивным. Сейчас преимущественно применяются такие средства. Популярность объясняется возможностью создавать любые рисунки.
https://youtube.com/watch?v=El_O8IMgWUk
Фоторезистивные паяльные маски отличаются консистенцией, количеством компонентов. Средства с одним компонентам имеют однородный состав. Двухкомпонентные смеси доведены до гомогенного состояния при производстве.
Какая отделка поверхности печатной платы с паяльной маской?
Определение отделки поверхности имеет место в приоритете, потому что отделка поверхности имеет огромное значение для повышения надежности электронных устройств. Поскольку слой меди на печатных платах окисляется без особых усилий, последующий слой окисления меди в корне ухудшает качество сварки.
Это также снижает надежность и легитимность завершенного предмета. Чистая проводящая поверхность предотвращает окисление контактных площадок и гарантирует отличную паяемость и электрические характеристики.
В целом доступны две классификации отделки поверхности: металлическая и натуральная. Поверхностная обработка такие как HASL, ENIG, ENEPIG, Immersion gold находятся под металлической отделкой поверхности. OSP и угольные чернила имеют место с естественной отделкой поверхности.
HASL (выравнивание припоя горячим воздухом)
HASL — это разновидность поверхностной отделки, которая регулярно используется на печатных платах. Обычно печатную плату заливают горячим переплетом, чтобы покрыть все непокрытые медные поверхности заплатой. Обход печатной платы между лопастями горячего воздуха устраняет проблему переизбытка.
ENIG и ENEPIG
Покрытие, нанесенное методом химического никелирования, покрыто хрупким покрытием из золота, которое защищает никель от окисления.
ENEPIG (Иммерсионное золото палладия, не содержащего никель, никель, химическое нанесение) изменяется с ENIG в том, что противодействующий слой палладия используется для защиты никеля от окисления и диффузии в медный слой.
Поверхность ENEPIG
ENIG и ENEPIG обеспечивают лучшую паяемость печатных плат по сравнению с различными видами обработки поверхности, однако они также являются наиболее дорогостоящими.
ImAg (иммерсионное серебро)
Иммерсионное Серебро представляет собой тонкое погружное серебряное покрытие, которое наносится на медь следующим образом. Он включает в себя ровную поверхность и быстрый и простой цикл взаимодействия. Он очень проводящий, поддается переработке и требует минимальных затрат. ImAg — это превосходная поверхность для связывания и тестирования.
ImSn (иммерсионное олово)
Олово погружения чрезвычайно неотличим от ImAg, за исключением того, что ImSn использует олово, а не серебро. ImSn имеет то преимущество, что дает исключительно ровную поверхность на медных подушках, что делает его идеальным для SMT приложений. ImSn также предлагает поверхность, которая очевидна при использовании стандартных методов механизированного оптического обзора.
Предисловие
Есть несколько способов изготовления печатных плат в домашних условиях
. Когда я только начинал осваивать изготовление печатных плат (это еще когда на электронщика в училище учился) дорожки рисовал лаком для ногтей (получались очень зверские печатные платы), потом перешел на водостойкий маркер (платы уже выглядели куда лучше). Но только, когда перешел на лазерно-утюжную технологию
(ЛУТ) (а это произошло относительно недавно) я, наконец-то, начал делать печатные платы, радующие глаз. Хобби у меня такое — проектировать и изготовлять различные электронные гаджеты. А разве интересно паять что либо на страшной печатной плате? Но, спустя некоторое время, меня перестала устраивать и эта технология. Несмотря на достоинства ЛУТа, как технологии изготовления печатных плат, а их довольно таки много::
При помощи лазерно-утюжной технологии – можно было даже наносить надписи, чего я и делал в некоторых случаях.
Но ЛУТ давал точность не более 0.3 мм. Это практический потолок. Я пытался сделать дорожки тоньше, и у меня получалось, хотя при этом процент брака весьма сильно возрастал. В общем, я и так затянул предисловие к статье, поэтому перейдем к, собственно паяльной маске.
Важные технические характеристики
Если вас интересует вопрос, какую паяльную пасту выбрать, то необходимо обратить внимание на физико-химические свойства смеси. Они зависят от наличия связующих компонентов, влияющих на консистенцию, клеящие параметры, уровень адгезии
К таким свойствам относят:
- состав элементов – присутствие или отсутствие свинца, наличие легирующих добавок;
- величина припойных частиц по IliS;
- форма частичек, что влияет на возможности дозировки;
- вязкость, влияющая на технологию нанесения – потребность в дозаторе или трафарете;
- уровень паяемости, определяемый окисленностью и загрязненностью припойных частиц.
Если безотмывочные пасты не вызывают коррозии, то водосмывные способны вызвать такие процессы на месте пайки, поскольку включают в себя некоторые органические компоненты.
Подготовка фольгированного стеклотекстолита
Почти у каждой фабрики, изготавливающей печатные платы, есть собственный склад, на котором штабелями хранятся запасы фольгированного стеклотекстолита с различными размерами и параметрами. Например, фольгированный стеклотекстолит может различаться толщиной меди, толщиной изолятора и даже материалами, из которых сделаны его слои. Нередко листы бывают неровными и имеют зазубренные края, поэтому одним из первых шагов является их разрезание и очистка. Края шлифуются и укрепляются, после чего листы отправляются в следующую часть фабрики.
Листы фольгированного стеклотекстолита готовы к предварительной обработке. |
Что такое паяльная маска?
FSR8000
— двухкомпонентный чувствительный к ультрафиолетовому излучению состав. Имеет три состояния.1. «Сырое состояние»
. После того, как два компонента были смешаны. В этом виде он может быть смыт либо ацетоном либо раствором кальцинированной соды.2) «Отвердевшее состояние»
.2а) Незасвеченная ультрафиолетом. Растворяется ацетоном и раствором кальцинированной соды.2б) После засветки ультрафиолетом маска получает стойкость к раствору кальцинированной соды, но все еще может быть смыта ацетоном.3) «Запечённое состояние»
. Получается после нагревания до 160 градусов с последующей выдержкой в течении нескольких десятков минут. Не растворяется ацетоном, обладает большой механической стойкостью.Говоря простым языком: маска – это защитный слой, который часто можно наблюдать на печатных платах заводского изготовления. Очень часто зеленого цвета. В этой статье пойдет речь о нестандартном применении этой маски в качестве фоторезиста.Для этого нужно воспользоваться первыми двумя состояниями, т.е. при помощи засветки и последующей проявки получить на текстолите рисунок проводников. А после травления этот рисунок смыть ацетоном.Потом маску можно использовать по назначению, покрыв маской область всей платы, кроме контактных площадок, предназначенных для запайки деталей. Потом перевести маску в третье состояние. А теперь о том же, но детально и из фотографиями.
Что такое стандарт Института печатных схем (IPC) для печатных плат с паяльной маской?
Аккредитация и исполнение IPC-SM-840, особенно для долговечных паяльных масок, и адаптируемые материалы покрытия указывают на правила для паяльных масок.
Потребности в паяльной маске разделены на множество групп, согласующихся с их предполагаемым использованием:
Высокая надежность / военные
В эту категорию входят шестерни со строгими предварительными тестами и нулевым допуском на отказ шестерни
Эта печатная плата класса паяльной маски и защитная пленка предназначены для критически важных операций, когда время безотказной работы имеет жизненно важное значение
Гибкая печатная плата Высокая надежность / Военное применение
Это относится к материалам, используемым в гибких печатных платах, которые важны в военных приложениях, требующих невероятной надежности.
Проектирование печатных плат военного назначения
телекоммуникация
Гаджеты для передачи мультимедиа, ПК и инновации, используемые в неосновных военных приложениях, подпадают под эту группу. Листы этого класса имеют слой паяльной маски и защитный слой, которые отлично подходят для элитных механических и бизнес-гаджетов.
Для таких продуктов потребуется более продолжительный срок службы представления, однако вмешательство администрации не будет опасным.
Гибкие телекоммуникационные приложения с печатной платой
Это важно, поскольку оно охватывает материалы, используемые в проектах гибких печатных плат в устройствах радиовещательной связи
Преимущества лужения и пайки кузова
- Припой держится на поверхности лучше шпаклёвки. Прочность на разрыв (сила, требуемая, чтобы отделить припой от металла, на который он нанесён) составляет 423 бара. Это очень высокий показатель.
- Даже толстый слой припоя не даёт усадки, в отличие от шпаклёвки.
- Припой имеет лучшую эластичность и прочность, чем автомобильные шпаклёвки. Свинец хорошо гнётся вместе с металлом, на который он нанесён, поэтому не трескается.
- Припой не потрескается и не отслоиться при ударе, как это бывает со шпаклёвкой.
- Припой является водонепроницаемым. Шпаклёвку же нельзя назвать полностью водонепроницаемой.
- Припой может выдерживать высокие температуры, поэтому может применяться при ремонте и последующем нанесении порошковой краски.
- Ещё одним большим преимуществом припоя над шпаклёвкой является то, что не стоит беспокоиться о времени его затвердевания. Можно добавлять дополнительный припой прямо на уже нанесённый слой. Нужно только разогреть поверхность и новый припой и добавить его. Не нужно полностью расплавлять уже нанесённый слой.
Переходные отверстия
Переходные отверстия являются важной частью любой печатной платы, так как они позволяют осуществить электрическую связь слоев между собой. Однако, при проектировании переходных отверстий необходимо также учитывать ряд особенностей, которые могут повлиять на дальнейшее изготовление печатной платы
В обычном случае, переходные отверстия должны иметь отступ от соседних проводников. В значительной степени, на зазор будет влиять то, каким образом будет нанесена на него паяльная маска, будет ли это закрытое переходное отверстие или отверстие с открытой маской. Для открытых переходных отверстий требуются увеличенные отступы до проводников.
При выборе размера металлизированных отверстий в процессе проектирования необходимо учитывать то, что не любое переходное отверстие возможно металлизировать. Необходимо учитывать допустимое соотношение сторон, которое способно обеспечить производство. Если придерживаться соотношения 1:5 между диаметром и толщиной печатной платы, то можно утверждать, что большинство современных производителей будет способно изготовить печатную плату с такими переходными отверстиями.
Так, например, при толщине печатной платы 1,5 мм можно использовать переходные отверстия диаметром 0,3 мм. Однако, большинство производителей способны изготовить переходные отверстия и с большим соотношением, но в этом случае могут возникнуть дополнительные ограничения на итоговую толщину печатной платы. Так же при выборе размера отверстия следует помнить, что готовое сквозное металлизированное отверстие получится меньше внутреннего диаметра, так как на него будет нанесен проводящий слой меди (среднее значение этого слоя составляет 15-20 мкм).
В менеджере слоев Layer Stack Manager, входящем в состав Altium Designer, о котором упоминалось в первой части данного цикла статей, имеется возможность создавать все типы переходных отверстий, существующих в настоящее время (см. Рисунок 9).
Рисунок 9 – Возможности создания переходных отверстий
Что такое паяльная маска?
FSR8000
— двухкомпонентный чувствительный к ультрафиолетовому излучению состав. Имеет три состояния.1. «Сырое состояние»
. После того, как два компонента были смешаны. В этом виде он может быть смыт либо ацетоном либо раствором кальцинированной соды.2) «Отвердевшее состояние»
.2а) Незасвеченная ультрафиолетом. Растворяется ацетоном и раствором кальцинированной соды.2б) После засветки ультрафиолетом маска получает стойкость к раствору кальцинированной соды, но все еще может быть смыта ацетоном.3) «Запечённое состояние»
. Получается после нагревания до 160 градусов с последующей выдержкой в течении нескольких десятков минут. Не растворяется ацетоном, обладает большой механической стойкостью.Говоря простым языком: маска – это защитный слой, который часто можно наблюдать на печатных платах заводского изготовления. Очень часто зеленого цвета. В этой статье пойдет речь о нестандартном применении этой маски в качестве фоторезиста.Для этого нужно воспользоваться первыми двумя состояниями, т.е. при помощи засветки и последующей проявки получить на текстолите рисунок проводников. А после травления этот рисунок смыть ацетоном.Потом маску можно использовать по назначению, покрыв маской область всей платы, кроме контактных площадок, предназначенных для запайки деталей. Потом перевести маску в третье состояние. А теперь о том же, но детально и из фотографиями.
Применение паяльной пасты
Паяльная или припойная паста применяется в радиоэлектронной промышленности для монтажа SMD-компонентов на печатные платы. Данное вещество используется при монтаже систем водоснабжения. С его помощью производят соединение труб и фитингов из сплавов меди и латуни.
Если для прокладки систем водоснабжения требуется специальная паста, которую сложно изготовить самостоятельно, радиотехнические детали менее привередливы. Но чтобы получить качественный продукт, отвечающий всем необходимым требованиям, самодельная паяльная паста должна соответствовать следующим критериям:
- она не должна окисляться и быстро расслаиваться;
- продукт должен продолжительное время сохранять вязкость и способность к деформации;
- нанесенная доза приготовленной массы не должна растекаться за пределы места нанесения;
- после пайки не должно оставаться твердых остатков, которые невозможно удалить.
Важно обращать внимание на клеящие свойства готового продукта, так как данное качество позволит надежно закреплять на плате мелкие детали. При нагреве металл имеет свойство разбрызгиваться. Применение качественной пасты призвано минимизировать это свойство
Применение качественной пасты призвано минимизировать это свойство.
Чтобы понять, как сделать паяльную пасту в домашних условиях, нужно знать, что входит в ее состав. В основу этого вещества входит порошок припоя. Его смешивают со связующим и некоторыми другими компонентами.
Инструменты
- Ножницы
- Острый нож
- Плоский напильник или наждачная бумага
- Дремель или сверлильный станок, которые в состоянии держать сверла от 0,8 мм., сверла
- Посуда для проявления фоторезиста
- Посуда для травления
- Маленький кусок мягкой ткани
- Утюг и чистый лист бумаги
- Ультрафиолетовая лампа
- Настольный светильник
- Коробка CD диска или кусок оргстекла
- Струйный или лазерный принтер и пленка для него
- Паяльник
- Медная оплетка (можно купить, можно снять с коаксиального кабеля)
- Мочалка поролоновая.
Еще в начале декабре я пытался сделать шелкографию, причем именно белую, для платы. Вот мои потуги в этой области.
Сразу было понятно, что в качестве трафарета только сухой пленочный негативный фоторезист, так как с полноценной шелкографией заморачиваться было лень, а других способов нанести по компьютерному трафарету я не знаю.
Далее надо было подобрать материал для краски. Перепробовал гуаши всякие, краски текстильные, и много чего другого, даже силикатный клей с белилами. Все испытания и требования выдержала только одна смесь: клей ПВО + титановые белила.
А требования были следующие: чисто белый цвет, полная стойкость к температуре до 350-400 градусов, полная стойкость к воде, растворителям и кислотам, неэлектропроводность, механическая прочность (ногтем не должна сниматься ни при каком усилии).
Вместо титановых белил можно использовать цинковые, но их я не нашел.
Самый первый пробный эксперимент: простая маска из фоторезиста, замешал ПВА с белилами «на глазок», намазал в щели в фоторезисте, протер губкой с водой. И плату в духовку на 250 градусов на 10 минут. Но, увы, забыл плату в духовке! Очнулся, когда по всей квартире уже распространялась ужасная вонь. Вот результат.
Заметьте, шелкография выжила!
Требования к печатным платам, материалы для их изготовления, классы точности по ГОСТ.
Печатная плата (printing circuit board, PCB) — изделие, предназначенное для размещения и электрического соединения между собой электронных компонентов и функциональных узлов. Печатная плата состоит из основания с отверстиями или без них и проводящего рисунка (тонких проводников). Дополнительно могут выполняться пазы и вырезы.
Правильный выбор материалов, технологических процессов и элементной базы при разработке современных печатных узлов во многом определяет уровень работоспособности и надежность электронного устройства. От этого же зависит и рациональность экономических затратах в производстве.
Платы делятся на односторонние, двусторонние и многослойные. Разновидностями многослойных плат являются попарно-двухслойные и платы со скрытыми отверстиями. Платы также можно разделить по другому признаку — на жесткие, гибкие и гибко-жесткие.
Все методы изготовления плат можно расположить в следующий ряд возрастания плотности печатного монтажа:
- односторонние печатные платы (ОПП);
- двусторонние печатные платы (ДПП) комбинированным позитивным методом и тентинг методом;
- многослойные печатные платы (МПП), изготовленные методом металлизации сквозных отверстий.
Основные требования к печатным платам сформулированы:
(Требования к многослойным печатным платам «PERFAG 3С».)
Выделяют следующие группы требований к печатным платам:
- Геометрические размеры элементов топологии и точности их исполнения;
- Электрические параметры;
- Механические свойства (прочность и хрупкость платы, устойчивость к скручиванию, износостойкость контактов, адгезия проводящего слоя и маски;
- Тепловые параметры (термостойкость, разогрев при эксплуатации и теплопроводность, коэффициент термического расширения (КТР));
- Коррозионная стойкость (влагостойкость, стойкость в определенных средах).
Основными элементами топологии поверхности печатной платы являются (рисунок 1):
- t — ширина проводников;
- S — зазор между элементами рисунка;
- D — диаметр контактной площадки;
- d — диаметр отверстий;
- b — гарантированный поясок.
Рисунок 1 — Схема расположения основных элементов топологии поверхности печатной платы.
Параметр |
Номинальное значение параметра для определенного класса точности по ГОСТ 23751-86 |
||||
Класс точности |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
t, мм |
0.75 |
0.45 |
0.25 |
0.15 |
0.1 |
S, мм |
0.75 |
0.45 |
0.25 |
0.15 |
0.1 |
b, мм |
0.3 |
0.2 |
0.1 |
0.05 |
0.025 |
f* |
0.4 |
0.4 |
0.33 |
0.25 |
0.2 |
По ГОСТ 23751-86 важно, чтобы проводники во внешних слоях выдерживали 250А/мм2 течение 3х секунд, во внутренних — 100А/мм2 в течение 3х секунд. При токе 3А проводник шириной 1000 мкм и толщиной 35 мкм перегревается на 20 °С
при естественной конвекции.
Дополнительное отверждение фотополимеров – что это такое?
Во время печати в SLA‑принтере определенные участки фотополимерной смолы подвергаются воздействию лазера, который вызывает их отверждение. По завершении этого процесса вся деталь будет отверждена, и может быть не совсем ясно, почему существует необходимость в последующей полимеризации. Для ответа на этот вопрос мы должны понять свойства светочувствительной смолы и способы ее превращения из жидкости в твердое вещество.
Доотверждение прототипа в SLA‑технологии
Находясь в жидком состоянии, фотополимерная смола состоит из множества несвязанных мономеров, смешанных с фотоинициаторами. Воздействие на эту смесь сильного ультрафиолетового излучения лазера приводит к тому, что фотоинициаторы вступают в реакцию, а мономеры связываются вместе и образуют полимер. Это первичная стадия отверждения.
Отвержденная смола представляет собой сшитую макромолекулу, то есть каждая ее часть непосредственно связана с любой другой ее частью. Однако после 3D‑печати останется много не сшитых в достаточной степени участков, что влияет на прочность на разрыв и на другие свойства. Для завершения молекулярной связи и создания любой возможной перекрестной связи может быть использован ультрафиолетовый свет.
Солнце на самом деле является неплохим источником ультрафиолетового излучения для целей дальнейшего отверждения. Многие любители, использующие домашние SLA‑принтеры, просто оставляют напечатанные детали на какое-то время на солнце, и на этом процесс заканчивается. Но в более , как правило, используют УФ‑печи (камеры полимеризации), которые гораздо более легки в управлении.
9 изделий, которые выгоднее изготовить на фотополимерном 3D‑принтере