Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Уровни разводки проводящего рисунка объединены между собой металлическими столбиками, которые заменяют металлизированные отверстия в ДПП и могут быть использованы в качестве контактных площадок для монтажа ПМК, Таким образом, вместо сверления и металлизации сквозных отверстий на единст- Гв4 Глава 4 2Гонсиуукянн и лгвиюды имотввлвиид неватных плат Рис. 4.2К Односторонняя многоуровневая ПП: 1 — проводящий рисунок верхнего уровня; 2 — проводящий рисунок нижнего уровня; 3 — склеивающая прокладка; 4 — основание ОМУПП; 5 — опора проводящего рисунка верхнего уровня (может выполнять функции электрического соединения верхнего и нижнего уровней проводящего рисунка) Рис. 4.22.
Двусторонняя многоуровневая ПП без соединения металлизированными отверстиями Рис. 4.23. Двусторонняя многоуровневая ПП с соединением проводящих слоев металлизироваиными отверстиями венной операции разделительно-избирательного травления металлов получают одновременно несколько тысяч межуровневых переходов и выводов. Кроме того, в РИТМ-плате есть монтажные отверстия, которые не требуют сквозной металлизации, так как выполнены в металлическом основании.
' Их можно использовать для монтажа ЗРИ, например, в Р!Р-корпусах. РИТМ-платы применяются в качестве коммутационных плат в модулях, 1-го уровня (ячейках) и микросборках (МСБ). ОМУПП эквивалентны. Деуееиуенеее Ш7 4 — 6-слойной МПП благодаря повышенной плотности межсоединений (высокой разрешающей способности), можно использовать для установки ПМК.
Стоимость РИТМ-платы в 3 — 5 раз дешевле МПП. РИТМ-платы могуг заменить гибриднопленочные пассивные структуры в БИС, СВИС и МСБ. Благодаря им улучшаются массогабаритные характеристики ЭА, сокращается разрыв между достигнутым уровнем интеграции элементной базы в настоящее время и технологическими возможностями межэлементной коммутации.
РИТМ-плату можно использовать для дальнейшего сближения методов изготовления функциональных узлов на ПП и гибридно-пленочных микросборок, а также создания единой технологии сборки МЭА на одном виде коммутационной платы, что позволит экономить материальные и трудовые ресурсы. Габариты РИТМ-платы с металлическим основанием не имеют физических ограничений, так как металлическое основание не подвержено усадке, влагопоглощению и термостатированию, приводящим к деформации ПП из гигроскопичных фольгированных диэлектриков и потере точности взаимного расположения элементов печатного монтажа на больших площадях.
Ограничением на размеры РИТМ-плит являются возможности оборудования для фотолитографнческих, электрохимических процессов и сложность изготовления рабочих фотошаблонов. 4.2.6.1. Нонструнроеанна МУПП Конструирование и расчет МУПП выполняют в той же последовательности, что и для ОПП, ДПП, МПП и ГПП (см. гл. 3, в соответствии с ПЗ)): е изучение ТЗ на изделие (ФУ, электронный модуль), в состав которого входит разрабатываемая МУПП; ° определение и анализ условий эксплуатации и группы жесткости работы ЭА; ° выбор типа конструкции; ° выбор материала основания; ° выбор материала проводящего рисунка; ° выбор конструктивного покрытия; ° размещение ЭРИ, ПМК; ° выбор размеров, форм и расположения элементов проводящего рисунка и трассировка проводников; ° выбор способа маркировки; ° разработка конструкторской документации.
В зависимости от условий эксплуатации по ГОСТ 23752 — 79 определяют группу жесткости, в соответствии с которой предъявляют требования к конструкции МУПП, материалу ее основания, к защите от внешйих возлействий (механических, климатических и др.) и все это указывают в технических требованиях чертежа МУПП. При выборе типа конструкции (МУПП, ОМУПП; ДМУПП) необходимо оценить их трассировочную способность, технико-экономические показатели и пр. ЕВо Глава в. Коаструкцаа а мваюды азгоатвлвааа ав атиавх алат Материалом основания ПП может быть металл или диэлектрик, который выбирают с учетом физико-механических, электрических параметров, экономических требований, условий эксплуатации, обеспечения тепловых режимов ЭРИ и обеспечения сопряжения ТКЛР ЭРИ, ПМК и основания МУПП при пайке и эксплуатации.
Основание ПП может быть выполнено практически из любых материалов и иметь встроенный теплоотвод. Для двусторонних многоуровневых ПП с металлизированными отверстиями необходим диэлектрический материал, например СТЭК, толщиной 1„0...1„5 мм, так как при использовании металла в качестве основания его необходимо изолировать от слоя металлизации в отверстиях. Для металлических оснований МУПП применяют алюминий марок А5, АД1, толцшной 0,8...1,5 мм, сплавы 36Н, 29НК толщиной О,!5...1,5 мм. Толщину основания МУПП выбирают в зависимости от механических и климатических воздействий для обеспечения целостности конструкции, теплоотвода, сопряжения ТКЛР ПМК и основания.
Выбор материала проводящего рисунка МУПП зависит от электрических параметров схемы, от механических и климатических воздействий в процессе эксплуатации. В качестве проводникового материала, который называется носителем, наиболее часто используют листовую низкоуглеродистую сталь СМК-15, медь и ее сплавы, например, латунь Л-69 толщиной 150...200 мм, причем на стали токопроводящий рисунок формируют гальванической медью, а на латунном или медном листе — никелем, которые имеют разное удельное сопротивление. Далее в качестве материала проводника будем рассматривать никель.
Склеивающиеся прокладки из листов прокладочной стеклоткани толщиной 0,02...0,03 мм должны иметь суммарную толщину не менее двух толщин подтравливания проводника и защитного покрытия. Для защиты от коррозии, повьпцения злектропроводносги, снижения переходного сопротивления, обеспечения паяемости в качестве конструктивного покрытия применяются золото (толщиной 0,5...1,5 мкм), палладий (1...5 мкм) и их сплавы, никель (толщиной 3...6 мкм) (для защиты от коррозии и повышения износоустойчивости).
Для формирования проводящего рисунка используется никель толщиной 20...50 мкм на подложке из меди или ее сплавов или медь толщиной 25...30 мкм с барьерным подслоем никеля на подложке из тонколистовой малоуглеродистой стали. Для защиты от климатических воздействий в качестве изоляционного покрытия применяют лак УР-231 или краски УФ-отверждения. Размер МУПП выбирают в зависимости от применяемой элементной базы, шага расположения ЭРИ, ПМК, числа устанавливаемых ЭРИ и числа задействованных выводов ЭРИ, типа корпуса и установочной площади ЭРИ, а также с учетом технических характеристик применяемого оборудования (например, автоматов для установки ЭРИ, размеров стола, ванн и др.). Необходимо также учитывать способ закрепления МУПП в модулях более высокого конструктивного уровня и установочные размеры.
Предельные отклонения на размеры не должны превышать 12 квалитета. В основном применяют МУПП прямоугольной формы. Дауеппуопппа ПП 187 Н=и +2"„Н„+(0,9-.1,2)~ Н„, +На, (4.4) при этом предельное отклонение толщины МУПП не должно превышать +0,2 мм. Пример 4.2. Рассчитать толщину ОМУПП на алюминиевом основании с проводниковым материалом (носителем) из латуни со слоем никеля при толщине основания Н „=1,0мм; толщине слоя латуни Н„,=0,2мм; толщине слоя никеля Ньа=0,020 мм; толщине склеивающих прокладок Н„= 0,02 мм; толщине покрытия Н„= 1,5 мкм (Ац); ширине проводника 1=0,1 мм.
Решение. Толщину ОМУПП определяют по формуле (4.4). Толщина носителя Н» = Н . + Нм = 0.2 + 0>020 = 0~22 мм. Суммарная толщина прокладок должна быть не менее двух величин подтравливания носителя ЬР~, т. е. ~наа и где,а (4.5) Ь1) =0„245 мм — определяют по табл. 4.21 для ширины проводника г= 0,1 мм и толщины носителя Н„= 0,22 мм. Таблица 4Л. Воипчппп ппдтаппипппппп жостпоа опаРы Геометрические размеры ПП определяются по методикам, приведенным в разд. 3.9.1 и 3.9.2. Толщину МУПП выбирают в зависимости от толщины материала основания Н „; проводникового материала (носителя) Н„, склеивающих прокладок Й, покрытия Н„, а также механических воздействий при эксплуатации.
Толщину МУПП, Н, мм, рассчитывают по следующей формуле: юг Глава 4. Клястууюуги и методы изгаеовлеяия яечалтыхплат Суммарная толщина прокладок .,'~ Н„„~ 2 0,245 =0,49 мм. Принимаем 2" Н„, ='0,5 мм. Толщина ОМУПП Н= 1,0 + 0,22+ 1,0 . 0,5 + 0,0015 = 1,72 мм. Размеры, форма и расположение элементов проводящего рисунка. Отверстия и элементы проводящего рисунка необходимо располагать относительно базы координат (левый нижний угол МУПП) и линий координатной сетки. Размеры монтажных и переходных отверстий. Отношение диаметра монтажного или переходного отверстия к толщине МУПП должно быть не менее 1: 3.
Номинальный диаметр монтажного металлизированного отверстия о' устанавливают из следующего соотношения (см. (3.8)): И-~Лд„,1> 0, + г, где д„, — нижнее предельное отклонение диаметра отверстия (ем. табл. 3.17); — максимальное значение диаметра вывода устанавливаемого ЭРИ (для прямоугольного вывода за диаметр принимается диагональ его сечения); г — разность между диаметром отверстия и диаметром вывода ЭРИ (выбирают в пределах 0,1...0,4 мм — при ручной установке ЭРИ и в пределах 0,4...0,5 мм — при автоматической установке ЭРИ). Номинальный диаметр переходною отверстия устанавливает конструктор. Размеры и расположение печатных проводников. Ширина печатного проводника г зависит от электрических (допустимая токовая нагрузка, поюнная емкость, сопротивление проводников и пр.)„конструктивных и технологических требований.
Наименьшее номинальное значение ширины печатного проводника 0 мм, рассчитывают по формуле (3.11): Здесь г ал — минимально допустимая ширина проводника, рассчитываемая в зависимости от допустимой токовой нагрузки в соответствии с формулами (3.12) — (3. 14); Лг„— нижнее предельное отклонение ширины проводника (см. табл. 1.1).
Ширина печатного проводника на нижнем уровне должна быть не менее 0,075 мм, на верхнем уровне — не менее 0,1 мм. Максимальная ширина проводника верхнего уровня (кроссовера) не должна превышать 0,2 мм, ширина нижнего уровня не ограничена. Проводники верхнего и нижнего уровней выполняются во взаимно перпендикулярных направлениях. Используются две конфигурации кроссовера: гантелеобразная и сетчатая.
Для РИТМ-плат с наибольшей плотностью разводки предпочтительной является первая конфигурация, позволяющая значительно уплотнить Даэгсгяорояяяе ПП топологию путем расположения переходов соседних кроссоверов в шахматном порядке. Если на верхнем уровне необходимо расположить проводник шириной более 0,2 мм, то его наносят в виде сетки (рис. 4.24).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
