Проектирането на печатни платки започва с измерването на размерите на различните компоненти, както и на техните пинове, 3 размера на корпуса като – височина, дължина и ширина. Измерването се прави с инструмента ШУБЛЕР за който може да прочетете в нета много, както и да си го купите за около 15-20 лв. Ще ви трябва постоянно за да може да измерите различните дебелини на пиновете на електронните компоненти, релета, диоди, клемореди и други. Снимка на шублер стандартен с две скали – инчова /inch/ и метрична /мм-милиметрова/ може да видите на снимката по долу. Повече за шублерите има в нета, както в гугъл на изображения така и на адреса на википедията
https://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D1%83%D0%B1%D0%BB%D0%B5%D1%80

 

Този модел е със болчета на скалите което позволява да нулирате коректно шублера, защото по една или друга причина може дас е получи изместване на скалата спрямо тялото на шублера и така да се получи некоректен и неточен размер при вашето измерване. След нулиране на скалите може да започнете да измервате различни дължини, дебелини на пинове, височина на корпусите и другите парамери на електронните компоненти.
Какво е НОНИУС и как се използва можете да прочетете в википедията
на този линк - https://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%83%D1%81

Габаритни размери на печатните платки
Размерът на всяка печатна платка зависи от големината на компонентите поставени в проекта и по-късно монтирани върху вече произведената печатна платка. В програмите които се занимават със проектирането на платките всички и/или по-голямата част от електронните стандартни размери на корпуси са въведени, така че може да ги позлвате директни от библиотеката на програмата. В по късен урок ще покажем повече с графики.

Определение за печатна платка
Ще се опитаме да дадем определение за печатна платка – това е фолиран текстолит, който след премахване /ецване с ферихлорид – трижелезен трихлорид/ на ненужния меден слой е останала поне една пътечка свърваща два елемента. Пример нагледен ще дадем по-късно.
По късно ще покажем графични проекти на печатни платки както и снимки на реално произведени според дадения графичен проект.
Можете също да потърсите в нета изображения на печатни платки, както на проекти от различни програми така и на готови реализирани в заводите след поръчка от клиента.

Видове печати платки според техните параметри

1.     Едностранни – са тези печатни платки на които свързващите пътечки са само от едната страна. На другата са монтирани елементите, като техните пинове преминават през отворите на платката и са запоени на контактните площадки на пътечките.

2.     Двустранни – са тези платки, които имат пътечки и от двете страни. Монтажът на елементите в този случай може да бъде също двустранен, тъй като медното фолио е разядено от двете страни и контактни площадки има на всички отвори през които минават пиновете на елементите. Запояват се и от двете страни като това осигурява надежна връзка между свързаните елементи.

3.     Еднослойни, двуслойни и многослойни платки – това са печатни платки, които освен на двете видими страни имат пътечки, също така имат пътечки и на един или няколко слоя вътре в структурата на печатната платка. Това се налага когато схемите са сложни, имат голям брой елементи и/или много чипове, процесори, интегрални схеми от различен тип със многопинови корпуси. Многослойните платки в днешно време са шиоко използвани в схеми и апаратури с голяма наситеност и сложност на схемното решение. Такива платки са компютърните дънни платки, видеокартите, рам паметите и всички компютърни модули където се налага голям брой чипове със много пинове на корпусите да бъдат монтирани на малко на площ място.

4.     Форма на платките и видове – според формата си при проектиране, платките могат да бъдат във всички геометрични форми според това къде ще се монтират след насищане. Има квадратни, кръгли, триъгълни, правоъгълни платки, има платки които се изрязват по форма на кутиите със режещи машини по контур предварително зададен в проектиращата програма. Възможни са всички видове фрезоване на платките за монтиране на слотове тип компютърни със различен растер на контактните площадки към слота или контактния гребен. Възможни са фрезоването на специфични отвори със всякаква форма на точно определени разстояния от края на платките за монтиране на допълнителни материали и детайли при необходимост за конкретния проект.

5.     Видове насищане на платките – според насищането на предвидените в схемата елементи, платките могат да бъдат проектирани със едностранен, двустранен или смесен монтаж. Програмите за проектиране поддържат всички видове цокли на дадените елементи, които се произвеждат на пазара. Заводите производители на елементи за електрониката предлагат пълна техническа информация за видовете цокли на техните елементи. Двата варианта на монтаж са – със отвори за всички елементи, като това може да бъде едностранен, двустранен и/или смесен монтаж. Вторият вариант е да бъдат елементите само със SMD/смд/ корпуси, като отново монтажа може да бъде еднстранен, двустранен или смесен. И третият вариант е в схемата да са избрани цокли на елементите и от нормалния монтаж с отвори и от повърхностния смд корпуси на предвидените елементи. Ще дадем пример по късно.

6.     Дриги видове печатни платки
– алуминиеви – това са платки чиято основа са алуминиеви подложки, които осигуряват директно охлаждане на монтираните елементи. Такива са например светодиодните модули за осветление на големи помещения и пространства.

-         Гъвкави печатни платки – представляват прозрачно пластмасово фолио, върху което е нанесен меден слой за свързване на елементите.

7.     Дебелина на материала за производство на платките – фирмите използват различни дебелини, като се започне от дебелина 0,5мм, после 0,8мм, 1мм, 1,5мм и последният е 2мм дебел фоилран едностранно или двустранно текстолит със дебелина на медното фолио 35микрона или 70 микрона
 
Процеси при произвеждане на печатните платки
1.     Проектиране
2.     Разпечатване на графичните оригинали на страната с пътечките
3.     разпечатване на графичния оригинал на страната с елементите
4.     пробиване
5.     меtализация на отворите с медно покритие с цел свързване на пътечките от двете страни на платката. Проходните отвори също се метализират, защото те са една и съща пътечка само че от двете стани на платката.
6.     нанасяне на химически материал /покритие/ върху фолирания текстолит с цел предпазване от киселината при ецване
7.     копиране на графичния оригинал върху нанесеното покритие на фолирания текстолит
8.     остранаяване на ненужният химическото покритие за да може киселината да разяде ненужното медно фолио от текстолита
9.     измиване на киселината и химическото покритие от вече готовите пътечки
10.   покриване с разтвор от течен колофон / спирт+колофон/ за предпазване на пътечките от окисляване /почерняване/ и с це по-добро калайдисване на контактните площадки на елементите при запояване
11.   изрязване по контура на платката

 
Методи за производство на печатни платки
1.     лазерно – ютийният метод – ниско качествен, с приложение за 1-4 едностранни печатни платки, голяма дебелина на пътечките, не се препоръчва за когото и да било. Води само до проблеми със лазерните принтери, обикновенно нищо не се получава, възможни са наранявания и/или изгаряния на оператора при употреба на трансферното фолио за нанасяне на графичния оригинал върху фолирания текстолит. Следва ецване с ферихлорид
 
2.     сито-печатен метод – ниско качествен, за дребно серийно производство 1-20 броя, изключително мръсен /отровен/ метод за нанасяне на графичния оригинал върху фолирания текстолит. Възможна дебелина на пътечките до 0,7-0,8мм. Няма възможност за производство на двустранни, двуслойни или много слойни платки. Неточен при опити за напасване на графичните оригинали на двете страни на платките. Неточност на съосието на отворите на елементите и на проходните отвори при двустранните платки.  Неточност при разстоянията и в размерите на елементите в процеса на трансфериране на графичните оригинали към фолираният текстолит. Следва ецване с ферихлорид
 
3.     Фрезоване на печатни платки – механично гравиране с фрезер на фолираният текстолит, ниско качествен, за 1-4 печатни платки за тест на дадената схема, лошо качество на пътечките, възможни са назъбвания и разскъсвания на медното фолио по време на фрезоване, води до скупване на пътечки и лош и/или никакъв контакт между елементите. Необходимо е да имате 3Д фреза/ съпи оборудване/, трудно конвертиране на файла с графичния оригинал към формат на 3Д фрезата за последващо фрезоване. Размер на възможните пътечки – 8,0 – 1мм, с големи повреди по ръба в дължината на пътечките. НЕ ефективен. Не се налага ецване с ферихлорид.
 
4.     Фотокопирен метод – най добрият и най точен възможен за сега. Използва светлочуствителен лак със ултравиолетова светлина за прожектиране на графичния оригинал върху фолираният текстолит. Изключителна точност при напасване на двустранни, двуслойни и многослойни платки. Безопасен за операторите при нанасяне на фоточуствителния лак. Защитни средства за операторите при прожектиране с ултравиолетовата светлина. Отлично качество на пътечките след ецване, лесно премахване на ненужния лак след осветяване с ултравиолетовата светлина, ниска замърсеност между  различните процеси с химикалите. Масово използван от всички предприятия в производството на печатни платки.
 
5.     Ръчно нанасяне на черен лак, или други течни материали вурху фолираният текстолит с цел предпазване на необходимите пътечки според схемата. Това може да бъде направено ръчно от всеки оператор с помоща на рапидограф и/или друг пишещ инструмент. Целта е да се нанесе слой от лак който не се разяжда при ецване от ферихлорида, като по този начин предпазва медното фолио от ецване под начертаните с лак пътечки. След ецването/разяждането/ на незащитената повърхност на медното фолио, лакът който преди това е предпазвал фолиото се отстранява. В интернет има много снимки и видео инфо как се прави това и какво се получава накрая след щателно почистване на готовата печатна платка от всички използвани преди това химикали.
 
Химикали за ецване / разяждане / на печатните платки
1.     Ферихлорид – трижелезен трихлорид – може би най известният и най малко опасен химикал за ецване на платки. Да не се работи с голи ръце и ЗАДЪЛЖИТЕЛНО ДА СЕ НОСЯТ ПРЕДПАЗНИ ОЧИЛА ПО ВРЕМЕ НА РАБОТА С ФЕРИХЛОРИДА!!!! Изключително опасен върху незащитени повърхности от кожата, очите, лицето, ръцете и други. Внимателна употреба при наливане във ваните за ецване /пластмасови/, внимателна употреба при поставяне на платките за ецване, при изваждане на готовите и при връщане на ферихлорида във съд за съхранение. Да не се държи на отворено, когато не се употребавя, има изпарения във въздуха, които не са желателни за дълго време. Да се работи на проветриво място, след употреба да се върне във съда за съхранение.
2.     Азотна киселина – изключително опасна, за изгаряния на ръцете, лицето, очите и други. Не се препоръчва за този процес, след изваждане на платката, медните повърхности се окисляват веднага /почерняват/. Покриват се със оксид, който не позволява калайдисването на готовите пътечки. Отровни и изпарения във възхуха са постоянни. Трудно се разрежда до необходима концентрация за употреба при ецване. Висок риск от увреждане на операторите при наливане във ваните за ецване и връщане в съда за съхранение. НЕ СЕ ПРЕПОРЪЧВА !!!!!

3.     Солна киселина – също като азотната НЕ СЕ ПРЕПОРЪЧВА !!!!!

4.     Сярна киселина – също като азотната НЕ СЕ ПРЕПОРЪЧВА !!!!!

Най-добре е да си поръчате да ви направят печатна платка във завод. Фирми има достатъчно в България, доста качествени, който ще ви питат някой параметри когато пускате поръчката. В заводите за печатни платки имат поточни линии доста скъпи като инвестиция, така че от вас се иска само да направите проекта и да изпратите коректните файлове към поточната линия. За останалото ще се погрижат фирмата и ще си получите качествено изработените платки в срок и със поръчаните параметри и допълнителни екстри.
Правенето на печатни платки в домашни условия е МНОГО ОПАСЕН вариант, защото може да се нараните вие самите, както и вашите близки и приятели дори след като сте измили и подсушили всички използвани съдове. Някои от химикалите имат дълбоко отлагане на отровни остатъци върху съдовете, така че колкото и да ги миете няма да изчистите мръсотията и химиите от съдовете. Фирмите са специализирани, имат достъп до химикали, машини и механизми които не се предлагат на свободния пазар и могат и знаят какво правят при производството на печатните платки.

Разгледайте дадената форма за поръчки на фирма селектра псб – пловдив и ще научите много за параметрите на печатните платки.
Размер, едностранна – двустранна, защитна маска, бял печат, фрезоване по контур, вид на изходните файлове,  дебелина на медното фолио – 35 микрона ил и 70 микрона, покритие – калай, сребърно , златно.