Un cablaj imprimat este un sistem de conductoare plate (imprimate) amplasate în unul, două sau mai multe plane paralele şi fixate (cu adeziv) pe suprafaţa unui suport electroizolant (dielectric) care asigură şi susţine-rea mecanică a componentelor.
a) Suportul electroizolant al circuitelor imprimate este realizat din materiale avînd proprietăţi fizico-chimice, electrice, mecanice şi termice adecvate.
Există mai multe categorii de asemenea materiale, dar cele mai frecvent utilizate în prezent pentru cablaje rigide sînt (fig. 4.1):
Fig. 4.1. Principalele materiale electroizolante utilizate ca suport al circuitelor imprimate.
— PERTINAXUL (temperatura maximă de lucru 105°C) — pe bază de textură din hîrtie impregnată cu răşini fenolice — ce constituie materialul standard pentru solicitări normale în cele mai diverse aplicaţii.
— STECLOTEXTOLITUL (temperatură maximă de lucru: 150°C) — pe bază de textură din fibre de sticlă impregnată cu răşini epoxidice — larg utilizat în aparatura electronică profesională întrucît permite obţinerea unor performanţe superioare.
În ultimul timp, pentru realizarea cablajelor profesionale sînt utilizate şi suporturi ceramice (anorganice) avînd proprietăţi termice excelente, dar rezistenţă mecanică (la şocuri) redusă.
Circuitele imprimate flexibile utilizează drept suport materiale termoplaste ca: ACLAR (max. 200°C), TEFLON (max. 274°C), KAPTON (max. 400°C).
b) Traseele conductoare (cablajul imprimat propriu-zis) se realizează din materiale avînd proprietăţi adecvate: rezistivitate electrică redusă, bună sudabilitate, rezistenţă mare la coroziune. In general, cel mai frecvent utilizat material este cuprul electrolitic de înaltă puritate — formînd o folie (de grosimi normalizate uzuale: 35 μm sau 70 μm) aplicată pe suprafaţa suportului electroizolant (împreună cu care formează semifabricatul „placat” din care, prin operaţii tehnologice specifice, se obţin cablajele imprimate avînd diferite structuri, configuraţii, dimensiuni etc.)
În unele aplicaţii profesionale se pol utiliza şi aurul, argintul sau nichelul. în scopul facilitării lipirii terminalelor componentelor (pe aceste trasee conductoare) ca şi pentru asigurarea unor contacte electrice fiabile (în cazul utilizării unor conectoare special construite pentru cablaje imprimate, folia de cupru se acoperă — uneori — cu o peliculă de cositor (prin „precositorire”), de aur sau de argint.
c) Adezivii utilizaţi pentru fixarea foliei de cupru pe suportul electroizolant de tip PERTINAX — de regulă, răşini speciale — trebuie să reziste la temperatura de lipire şi să fie suficient de elastici (pentru a prelua — la lipire — diferenţele de dilatare dintre suport şi folie).
Materialele electroizolante de tip STECLOTEXTOLIT nu necesită adezivi.
Semifabricatele placate cu cupru se produc la diferite dimensiuni — mai frecvente fiind: 900X900 mm sau 900X1 800 mm. Din acestea se debitează plăcile cu viitoarele cablaje imprimate ale căror dimensiuni nu trebuie să depăşească 240X360 mm — pentru cablaje simplu/dublu strat şi 200X240 mm — pentru cablajele multistrat, astfel încît procesul tehnologic de realizare a acestora să nu devină prea dificil [14].
În fig. 4.2 se prezintă o clasificare a cablajelor impri-mate după numărul planelor în care sînt amplasate tra-seele conductoare precum şi după caracteristicile mecanice ale suportului izolant:
a) cablajele cu o faţă („cablaje simplu strat” sau „cablaje monostrat”) — sînt cele mai vechi şi mai frecvent utilizate cablaje imprimate, fiind destinate — în special — aparaturii electronice de larg consum. Au cel mai simplu proces tehnologic de fabricaţie şi cele mai reduse costuri de producţie, dar nu permit obţinerea unor mari densităţi de montaj, motiv pentru care ponderea lor — pe ansamblul producţiei de cablaje imprimate — este în scădere;
b) cablajele dublu faţă („cablaje dublu strat”) — sînt actualmente cele mai utilizate în construcţia aparatelor şi echipamentelor electronice profesionale întrucît asigură o densitate ridicată de montaj, la un preţ de cost relativ scăzut. Procesul tehnologic .de realizare este însă mai complex, implicînd — în unele cazuri — şi metalizarea găurilor în care se implantează terminalele componentelor.
c) cablajele multistrat — sînt destinate exclusiv echipamentelor electronice profesionale întrucît asigură o densitate de montaj şi proprietăţi electrice superioare tuturor celorlalte tipuri (permiţînd interconectarea mai simplă a numeroase circuite integrate tip LSI sau VLSI). Dar procesul lor tehnologic de realizare este complex şi costisitor întrucît metalizarea găurilor este mult mai dificilă (v. Fig. 4.6).
d) cablajele cu suport flexibil — au tendinţa de-a înlocui, în ultimul timp, atît cablajele imprimate rigide — prezentate mai sus — cît şi „formele de cablu” (compuse din diferite tipuri de conductoare) care interconectează subansamblele echipamentelor electronice.
Fig. 4.2. Clasificarea cablajelor imprimate
Cablajele imprimate flexibile au numeroase avantaje:
— sînt mai uşoare şi mai puţin voluminoase decît cele rigide (fiind destinate în principal echipamentelor la care greutatea şi volumul sînt esenţiale — de ex. aparatele electronice aerospaţiale, calculatoarele electronice etc;
— permit realizarea unor mari densităţi de montaj şi obţinerea unei fiabilităţi superioare în exploatare, reducînd mult — sau chiar eliminînd — posibilitatea cuplajelor parazite între circuite;
— formează un sistem de interconectare tridimensională întrucît nu numai că pot fi — eventual — îndoite, răsucite şi deplasate, dar pot avea orice geometrie (spre diferenţă de cablajele rigide — avînd, de regulă, formă dreptunghiulară).
Dar lipirea componentelor pe astfel de cablaje este, de obicei mai avantajoasă dacă se efectuează manual (deci cu o productivitate relativ scăzută) şi nu automat.
Articole din aceasi publicatie
