Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат, страница 6

Монтажные отверст໠— отверстия для установки ЭРИ. Переходные отверспягя — отверстия для электрической связи между слоями или сторонами ПП. Различают: ° сквозные металлизированные отверстия, обеспечивающие электри- ческую связь между сторонами ПП и внутренними слоями МПП; ° сквозные металлизированные (скрытые или межслойные переходы) отверстия, обеспечивающие контакт между внутренними слоями (см. рис. 1.2, в и рис. 1.5); ° несквозные («слепые» или «глухие») отверстия, создающие контакт между наружным и одним из внутренних слоев; ° несквозные (скрытые) микропереходнь|е отверстия, в том числе мно- гоуровневые микропереходы.

Микроотверсти» (т!стор(а) или микропереходы — отверстия диаметром менее 0,15 мм и/или плотностью более 1000 переходов/дм'. Микроотверстия используют для увеличения плотности рисунка проводников и для уменьшения числа слоев МПП, что снижает себестоимость МПП. рве. Н5. М П П с микроотверстиями: А — сквозные скрытые переходные отверстия; Б — сквоз- ное метаплизированное отверстие;  — глухой микропереход; à — скрытый микроперехол Глава 1. Основные хврактериеятки нечетных плат Размер и 4юрма контактных площадок в наружных, внутренних сигнальных слоях и в слоях земли и питания может быть различной (круглая, прямоугольная, квадратная и др.). Форма контактных площадок в наружных слоях определяется: ° формой выводов ЭРИ (круглое или прямоугольное сечение выводов, шариковые выжщы, безвыводные компоненты и др.); ° элементной базой (традиционные или поверхностно-монтируемые компоненты); ° характером распбложения выводов (рвдиально-перпендикулярно плоскости монтажа, аксиально-параллельно плоскости монтажа); ° жесткостью выводов; ° способом соединения выводов ЭРИ с контактными площадками (в отверстия пайкой, внахлест к контактным площадкам пайкой или сваркой); ° методом изготовления ПП.

Размера 4юрма, количество и шаг размещения сквозных и скрытых (внутренних) переходных отверстий влияют на топологию проводников„контактных площадок и межслойных переходов в наружных и внутренних слоях. Топология — чертеж, определяющий форму, размеры и взаимное расположение элементов печатного монтажа и отверстий на наружных или внутренних слоях ПП. Многослойные МПП со «слепыми» и «скрытыми» отверстиями позволяют реализовать горащо более плотную разводку схемъп но они имеют значительно более высокую стоимость.

Размеры ПП, если они не оговорены в ТЗ, определяют с учетом количества устанавливаемых ЭРИ, установочных площадей ЭРИ, шага установки, зон установки соединителя и пр. Линейные размеры выбираются по ГОСТ 10317 — 79 (табл. 1.3). Соотношение линейных размеров сторон ПП должно быть 1: 1; 2: 1, но не более 3: 1. Габариты (формат) ПП согласуют с размерами технологического оборудования, используейого для изготовления ПП и сборки модулей 1-го уровня (ячеек): с размерами ванн химической и гальванической металлизации, шириной рабочей зоны установки для нанесения фоторезиста, экспонирования, пайки волной припоя, сверлнльно-фрезерного станка, а также с размерами поставляемых материалов ПП для уменьшения отхода при раскрое материала и получении заготовок. Таким образом, конструктор должен знать технологические ограничения щбаритов ПП каждого конкретного изготовителя.

Стабильность размеров ПП при воздеиствии температуры и влахсности в процессе изготовления зависит от типа диэлектрика (структуры основы и смолы) и фольги. Нестабильность размеров связана с различными ТКЛР и усадкой материала в продольном и поперечном направлениях. Предельные отклонения на сопрягаемые размеры контура ПП должны быть не выше 12 квалитета. Предельные отклонения на несопрягаемые размеры контура ПП вЂ” не более 14 квалитета. Толщина ПП выбирается в зависимости от элементной базы и внешних воздействующих факторов (ударов, вибрации и пр.). Толщина ОПП, ДПП, ГПП и ГПК определяется толщиной материала основания с учетом толщины фольги. Толщину МПП рассчитывают по фор- Хонси1рзеинерские трееоеания и характерисгники ПП гр Таблица 1.Э. Лииеаиеи еееиеем ПП муле (3.7). Отноигение диаметра сквтноео отверстия к толщине ПП у представлено в табл. 1.1.

Число слоев МПП зависит от количества слоев: ° проводников; ° сигнальных проводников; ° экранных слоев'; ° земли и питания. Кривизна ПП (цилиндрическое или сферическое искривление основания ПП) может появиться в результате воздействия высокой температуры и влажности (рис. 1.6). Допустимая величина изгиба ПП на длине 100 мм составляет для ОПП, ДПП и МПП на жестком основании на основе стекло- ткани при толщине свыше 1,0...1,5 мм для ОПП вЂ” 0,9 мм, ДПП вЂ” 0,8 мм, МПП вЂ” 0,5 мм; при толтцине свыше 1,5...2 мм — О,В мм, 0,6 мм, 0,1 мм; при толщине свыше 2 мм — 0,6 мм, 0,5 мм, 0,1 мм, соответственно.

Коробление ПП(спиральное искривление противопоггожных кромок основания ПП) может привести к разрыву проводников, осложнить процесс изготовления ПП и установки ЭРИ при сборке модуля (рис. 1.7). Ъ I Рис. 1.б. Изгиб ПП Рис. 1.7. Скручиееиис ПП Глава 1. Оеиовнма хараюяераеиака аечааиаи а иаа Величина деформации определяется механической прочностью фольгированного диэлектрика, характером напряженного состояния после стравливания фольги, правильностью режимов нагрева и охлаждения.

При воздействии на ПП температуры 260...290 'С в течение 10 с не должно образовываться разрывов проводящего рисунка и отслоений его от диэлектрика. Для уменьшения деформации ПП необходимо добиться максимальной симметричности рисунка и структуры внугренних слоев. Предельные отклонения размеров и позиционные допуски на расположение элементов конструкции (оснований ПП, проводников, контактных площадок, отверстий) приведены в ГОСТ 23751 — 8б и в гл. 3.

4.3. Электрические требования и характеристики ПП Основными техническими требованиями к ПП как к коммутационному устройству являются: максимальная электропроводность печатных проводников; минимальные токи утечки между проводниками. Электропроводность печатного проводника зависит: ° от характеристик проводникового материала (электропроводности, теплопроводности, коррозионной стойкости, способности к пайке, к нанесению покрытий); поэтому наиболее широко для изготовления печатных проводников исполъзуют медь; ° от способа получения покрытий (химическое, вакуумное или гальваническое осаждение): Ц химически осажденные покрытия имеют более высокое удельное сопротивление, которое увеличивается при повышении влажности и при пониженном давлении; 2) покрытия, полученные вакуумной металлизацией, имеют лучшие характеристики по сравнению с химическим покрытием, но зависят от его толщины; 3) гальванические покрытия имеют кристаллическую структуру, благодаря которой они обладают наилучшими характеристиками из всех приведенных выше покръггий; ° от площади поперечного сечения печатного проводника (рассчитывает конструктор, исходя из электрической принципиальной схемы и удельного сопротивления материала печатного проводника); ° от режима токовой нагрузки; ° от внешних воздействий.

От токов утечки между печатными проводниками зависят сопротивле-' ние изоляции межпу ними и взаимные наводки; они определяются материалом диэлектрика и расположением печатных йроводников. з Изоляционные характеристики диэлектрика зависят от частотного диа»' пазона раооты электрической принципиальной схемы.

Для низкочастотной ЭА наибольшее значение имеют: сопротивление: изоляции, стабильность поверхностного сопротивления изоляции при возч действии высоких температур и электрического поля, напряжение пробоя Электрические нгребвонннн и хнрантсрнрупилн'ЛИ а для высокочастотной ЭА — диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери. Рассмотрим электрические параметры ПП. Допустимая токовая нагрузка на элементьг проводящего рисунка должна быль для медной фольги — (100...250) - 10о А/м (100...250 А/мм ), для гальванической меди — (60...100) 10' А/м' (60...100 А/мм').

Она выбирается в зависимости от допустимого превышения температуры проводника относительно температуры окружающей среды. Допустимое рабочее нанязкение между элементами проводящего рисунка, расположенными в соседних слоях ПП и ГПК, зависит от расстояния между ними, материала основания ПП и не должно превышать значений, приведенных в табл. 1.4. Таблица Ь4. Значоння рабочего нанряжоаня а заянснмостн от рассгняяня между алнаснтамн рисунка, расяоложсннммн а соседняя слоях Допустимые рабочие напряжения между элементами проводящего рисунка, находящимися на наружном слое ПП„зависят от расстояния между элементами печатного монтажа, материала основания ПП, от условий эксплуатации и не должны превышать 'значений, приведенных в табл. 1.5. Сопротивление печатного проводника зависит от его длины, поперечного сечения, удельного сопротивления, а также температуры, частоты и др.

Величина удельного сопротивления печатных проводников зависит от технологии их изготовления и различается в значительной степени при химическом, электрохимическом, вакуумном осаждении и для катаной фольги. Сопротивление изоляции характеризует величину тока утечки через участок диэлектрика, к которому приложено определенное постоянное напряжение. Поверхностное сопротивление изоляции, Ом, между параллельными печатными проводниками, расположенными в одной плоскости определяется: удельным поверхностным сопротивлением диэлектрика; расстоянием между проводниками; длиной совместного прохождения проводников. Глава А Осяоаиые ха(нппиеригюиаги иечаииинх иеат Таблица 85.

Значения рабочего напряжения, в зависимости от расстояния мелщу элементами проводящего рисунка, рааюложеннымн на ияруяоиха аюе Значения рабочего напряжения, В при понюкенном атмосферном давлении Расстояние между элементами провоаяниго рисунка, мм при относительной влажности (93хЗ) 56 и температуре (40х2) С в течение 48 ч при нормальных условиях ббб Па (5 мм рт.