Cartes de circuits imprimés

Circuit imprimé - un bloc d'assemblage pour équipement électronique dans lequel les fils de connexion du circuit sont appliqués à une base isolante (carte) par une méthode polygraphique. Aux extrémités des fils du circuit imprimé, des fils ou cavaliers sont soudés à partir des fils de montage reliant les fils imprimés aux éléments articulés du circuit.

L'utilisation de circuits imprimés réduit à plusieurs reprises la taille de l'équipement et change radicalement la technologie de sa production (l'assemblage manuel fastidieux est éliminé, le nombre de joints soudés est réduit), permet d'automatiser la production et augmente l'uniformité des produits et sa fiabilité.

Le matériau de la plaque doit bien adhérer au métal, avoir une résistance mécanique élevée, un faible retrait et conserver ses propriétés sous l'influence des facteurs climatiques. Les matériaux qui répondent partiellement aux exigences énumérées comprennent : les matériaux organiques à haute fréquence, getinax, des matériaux à base de résines phénol-formaldéhyde, de céramique et de verre.

Les méthodes suivantes pour dessiner une image sont le plus souvent utilisées:

• typographique,

• photochimique, utilisant différentes émulsions photosensibles,

• application de mélanges de cires et de films de vernis à l'aide d'un gabarit métallique,

• impression offset.

Les plus productives sont la méthode photochimique et l'impression offset, pour lesquelles il existe une technologie bien développée pour la production de cartes de circuits imprimés.

Selon le matériau, les cartes de circuits imprimés sont produites par les méthodes suivantes :

• en gravant un diélectrique recouvert d'une feuille;

• estampage à chaud, avec le schéma découpé et collé simultanément sur la plaque;

• application d'un motif argenté au pochoir sur une plaque de céramique, de mica, de verre, suivi d'une cuisson à l'argent;

• appliquer un circuit sur une plaque par dépôt électrochimique de cuivre, presser dans des fils, transférer un circuit imprimé électroplaqué d'une puce à un substrat.

Les méthodes suivantes sont utilisées pour souder les fils des composants radio ou des fils d'assemblage avec les fils porteurs de courant du circuit imprimé: conventionnel à l'aide d'un fer à souder électrique, mécanisé avec fixation manuelle préalable des fils des pièces dans les trous d'une carte imprimée et soudage ultérieur des points de connexion par immersion dans de la soudure fondue (ces méthodes, du fait de leur faible productivité, sont principalement utilisées en production à petite échelle et pilote).

Dans la production de masse et à grande échelle, les pièces sont montées sur une plaque sur une ligne automatique, suivies d'un soudage des points de contact par immersion dans de la soudure fondue.

Pour protéger les circuits imprimés des facteurs mécaniques et climatiques, une couche leur est appliquée par une méthode de pulvérisation, suivie d'un séchage à l'air ou dans un thermostat. vernis isolant.

Les fils du circuit imprimé sont situés sur un ou les deux côtés de la carte. L'agencement de circuit unilatéral complique considérablement la tâche de conception, mais offre des avantages technologiques et économiques (par exemple, la possibilité de soudage par immersion).

L'empilement simple face est largement utilisé pour les circuits imprimés relativement simples. Il est recommandé d'utiliser une disposition de fils à deux côtés pour les circuits complexes qui nécessitent un grand nombre de cavaliers pour une disposition de fils à un côté, et dans le cas d'une structure d'assemblage à deux ou plusieurs couches, lorsqu'il est nécessaire de connecter les fils des plaques et les fils des pièces situées sur des plaques différentes, entre elles, ainsi que dans la conception d'équipements compacts ultra-miniatures.

Lorsqu'ils placent des pièces sur une plaque, ils s'efforcent d'assurer la longueur minimale des fils et un minimum de leurs intersections. Dans une installation double face, les fils transversaux sont placés sur les côtés opposés de la plaque isolante.

D'un côté de la carte, les autres pistes imprimées sont transférées à l'aide d'une couche métallique qui est déposée sur les parois des trous en même temps que les pistes sont appliquées.

L'épaisseur et la largeur du fil imprimé sont choisies en fonction de son matériau, de la densité de courant, de la puissance transmise, de la chute de tension admissible, de la résistance mécanique requise de la connexion avec la plaque isolante et de la technologie d'application des fils. En pratique, la largeur du fil imprimé est de 1 à 4 mm.

Un échauffement accru du fil imprimé peut entraîner le décollement puis la rupture de la plaque.Pour éviter le gonflement et le pelage (par exemple, lors de l'utilisation de getinax), des fenêtres en forme de fente ou des fenêtres sous la forme de zones gravées sont réalisées dans certaines parties du circuit.

Les distances entre les fils imprimés sont définies en fonction des tensions admissibles. La distance minimale autorisée entre les bords des fils est de 1,0 à 1,5 mm.

Les fils imprimés sont connectés aux bornes des éléments électroniques articulés (résistances, condensateurs, etc.) et des cavaliers d'assemblage par soudure avec de la soudure POS-60. Dans les lieux de soudure, le fil imprimé se dilate dans une certaine mesure et recouvre le trou dont la surface interne est également métallisée et forme une seule unité avec le fil.

Pour le remplissage le plus complet des trous avec de la soudure, leur diamètre doit être supérieur de 0,5 mm au diamètre du connecteur, du fil ou de la sortie du composant radio. L'augmentation de la partie étendue du fil imprimé entraîne une augmentation de la résistance de sa connexion à la plaque. Souvent, pour renforcer la connexion des fils à la plaque aux extrémités, il faudra se connecter, les fils du circuit sont élargis avec des capuchons métalliques creux.

L'assemblage et l'assemblage mécanisés et automatisés de cartes de circuits imprimés ne sont possibles qu'avec une disposition unilatérale des pièces, lorsque d'un côté de la carte se trouvent tous les éléments articulés (y compris divers cavaliers et assemblages) et de l'autre - tous les fils imprimés et leurs liaisons soudées avec des éléments articulés.

L'automatisation de l'assemblage du matériel à l'aide de cartes de circuits imprimés dépend en grande partie de la conception du câblage des pièces.Pour des raisons de fabrication, la meilleure conception de borne est considérée comme un fil rond facile à fabriquer et à plier en un anneau ou une autre forme.

La technologie de câblage imprimé nécessite l'utilisation d'une conception et de dimensions standard unifiées des composants électroniques et des éléments de circuit. Le plus souvent, les circuits imprimés sont utilisés dans la production de dispositifs et d'unités de conception relativement complexe.

La généralisation des circuits imprimés modifie radicalement le processus technologique de fabrication des équipements électroniques vers son automatisation partielle et totale.

Des inducteurs sont appliqués à la surface de la base isolante sous la forme d'une spirale rayonnant à partir du centre. Leur qualité (dignité) est principalement déterminée par l'épaisseur de la couche du motif conducteur et le matériau de la plaque. Les résistances imprimées permanentes sont obtenues en appliquant un motif rectangulaire de coulis de graphite avec du noir de carbone sur le substrat isolant.

Des condensateurs permanents de taille relativement réduite sont obtenus en déposant une couche métallisée sur deux faces opposées l'une de l'autre de la base isolante, qui sert de plaques. Des travaux sont également en cours pour maîtriser et introduire des bobines multitours imprimées, des transformateurs imprimés et d'autres éléments de circuit complexes.

Les circuits imprimés sont largement utilisés dans les équipements électroniques industriels, dans divers circuits amplificateurs, équipements radio, dans les équipements informatiques et autres appareils fabriqués en grande quantité.