Токопроводящий рисунок (conductive pattern) — это совокупность всех проводящих элементов (conductive elements), сформированных на слое (layer) диэлектрического основания (Dielectric base material) печатной платы. Он включает в себя проводники (conductors), контактные площадки (lands), полигоны (polygons), экранирующие слои (shield planes) и другие элементы из токопроводящего материала, обычно меди. Данное понятие является фундаментальным в терминологии печатных плат и определено в стандартах IPC-T-50 и ГОСТ Р 53386-2009. Токопроводящий рисунок образует электрические цепи (electrical circuits) и соединения между компонентами.
Технология формирования
Рисунок формируется на фольгированном диэлектрике (foil-clad Dielectric) субтрактивным (subtractive) или, реже, аддитивным (additive) методом. В субтрактивном процессе на всю поверхность материала нанесена медная фольга, а затем участки, не входящие в рисунок, удаляются химическим травлением (etching) после нанесения стойкого к травлению защитного слоя (etch resist) методом фотолитографии (photolithography). Конфигурация рисунка определяется фотошаблоном (phototool). Ключевые параметры качества — ширина проводников (conductor width), зазоры (spacing), целостность краёв (edge definition) — регламентируются стандартами на приёмку, такими как IPC-A-600 и ГОСТ Р 55693-2013.
Классификация и значение для проектирования
Токопроводящие рисунки классифицируют по количеству слоёв (одно-, двух- и многослойные) и по назначению (сигнальные, питающие, заземляющие, экранирующие). От точности и качества рисунка зависят все электрические характеристики платы: сопротивление проводников (conductor resistance), волновое сопротивление (characteristic impedance), потери на высоких частотах и способность к передаче тока. Требования к проектированию рисунков, включая минимальные размеры элементов и правила трассировки (routing rules), устанавливают стандарты IPC-2221 (общие требования) и IPC-2152 (Standard for Determining Current-Carrying Capacity in Printed Board Design).
Для контрактного производства точное воспроизведение заданного токопроводящего рисунка является основной задачей технологического процесса изготовления печатных плат. Контроль его соответствия чертежу осуществляется на этапах фотолитографии и после травления с помощью автоматизированных оптических измерительных систем (Automated Optical Inspection, AOI).
Источники: ГОСТ Р 53386-2009 (Платы печатные. Термины и определения), IPC-T-50, IPC-2221, IPC-2152, IPC-A-600, ГОСТ Р 55693-2013.