7. novembra 2006

Plošné spoje

UnReSt

Popísaný DPS, konštrukcia, návrh motívu, spracovanie, zvláštnosti.

Doska plošných spojov (DPS) alebo platňa plošných spojov (angl. Printed Circuit Board, PCB) je platňa, ktorá slúži ako nosný prvok pre elektronické obvody a zároveň sú na nej vytvorené prepojovacie vodivé dráhy medzi jednotlivými súčiastkami.

Základnou vlastnosťou DPS je počet vrstiev, ktoré obsahujú vodivé spoje. Jednovrstvové PCB sú najjednoduchšie, nepotrebujú prepoje medzi jednotlivými vrstvami. Dvojvrstvové PCB obsahujú spoje po oboch stranách nosného materiálu, prepoje medzi nimi sú tvorené prekovenými dierami (tzv. via). Viacvrstvové PCB obsahujú vodivé vrstvy aj vo vnútri materiálu a sú vyrábané spájaním viacerých jedno- a dvojvrstvových PCB s izolačnými medzivrstvami. Aj keď sú technologicky náročnejšie, viacvrstvové DPS umožňujú jednoduchší návrh zložitých elektronických obvodov a lepšie vlastnosti obvodov (vyžarovanie, rušenie).

DPS je tvorená základným materiálom, ktorým je obvykle tenká sklolaminátová platňa hrúbky obvykle 1,5 mm (niekedy menej či viac), na ktorej je prilepená medená vrstva hrúbky niekoľkých desiatok um.

Motív vodivých dráh je obvykle tvorený špecializovanými počítačovými CAD programami, na základe nákresu elektrického obvodu nakresleného obvykle v tom istom programe. Motív je potom prenesený na priesvitnú fóliu, čo je predloha pre výrobu DPS.

Pri výrobe obojstrannej DPS je DPS najprv vŕtaná na súradnicovo riadenej vŕtačke (CNC) na základe navrhnutého motívu, potom je do vyvŕtaných dier nanesená tenká vrstva kovu chemickou cestou ktorá je potom galvanicky (elektrochemicky) zhrubená.

Motív dráh je prenesený na DPS fotolitografickou cestou: DPS je pokrytá fotorezistom, je exponovaná UV svetlom cez fóliu s motívom, pričom sa pochopiteľne dbá na súkryt s vyvŕtanými dierami a na súkryt oboch strán, fotorezist je vyvolaný a následne sú odkryté časti medenej fólie odleptané. Po odstránení zvyškov fotorezistu sú vodivé medené plochy pokovené (cínom alebo zlatom), a je nanesená a vytvarovaná tzv. nespájkovacia maska, ktorá pokrýva miesta ktoré nebudú spájkované a zabraňuje prístupu spájky na tieto miesta. Nakoniec môže byť DPS sieťotlačou potlačená pomocnými textami a nákresmi, ktoré pomáhajú pri osadzovaní dosky a opravovaní obvodu.

Ohybné DPS majú ako nosnú vrstvu ohybnú, avšak pevnú plastovú fóliu. Často sa používajú ako pohyblivý prívod (napr. k pohyblivej tlačovej hlave počítačovej tlačiarne) alebo v priestorovo obmedzených zariadeniach (kde sa dajú tvarovať aj do malého objemu).

Pre vysokofrekvenčné a mikrovlnné zariadenia sa DPS vyrábajú z materiálov s nižšími dielektrickými stratami pri vysokých frekvenciách, napr. teflon alebo syntetický korund (Al2O3).

Vo veľmi lacných zariadeniach spotrebnej elektroniky je základným materiálom obvykle laminát obsahujúci papier namiesto sklenej textílie, používa sa výhradne pre jednostranné DPS.

Ako sa vám páčil tento článok?