Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 7
Текст из файла (страница 7)
ст.) 53 600 Па (400 мм рт. ст.) ГФ СФ ГФ» ГФ СФ СФ От 0,1 до 0,2 15 20 1О » 0,2 » 0,3 20 30 30 20 40 100 150 30 50 » 0,3 » 0,4 50 100 80 110 » 0,4 » 0,7 » 0,7 » 1,2 300 1ОО 58 80 80 100 150 200 11О 160 200 » 1,2 » 2,0 300 300 100 130 830 360 430 110 160 » 2,0 » 3,5 500 250 150 210 Л)0 250 » 3,5 » 5,0 » 5,0 » 7,5 660 1160 500 1500 1000 «7,5»10,0 1160 230 300 1300 2300 1160 660 300 330 » 10,0» 15,0 1800 1160 ' Гетинакс фольгнрованный. »' Стеклотекстолнт фольгированный.
Обьемиое сопротивление изоляции между проводниками, расположенными на разных сторонах ПП или слоя зависит: ° от удельного объемного сопротивления диэлектрика, Ом м; ° от толщины слоя диэлектрика; ° от длины участка проводников, расположенных друг над другом; ° от средней ширины проводников. Сопротивление изоляции между двумя электрически не связанными элементами проводящего рисунка в нормальных климатических условиях ( Т= (25Ы) 'С, относительная влажность (65+15) %, атмосферное давление 96...104 кПа) должно быть не менее: ° гетинакс — 5000 МОм (при Т= (85~5) 'С в течение двух часов— 20 МОм); ° стеклотекстолит — 1О 000 МОм (при Т= (85+3) 'С в течение двух часов — 300 МОм); ° лввса)(, полиимид — 10 000 мОм (при т= (100+3) 'с в течение двух часов — 200 МОм). Электрические требования и характеристики ПП Значительное снижение сопротивления изоляции наблюдается в условиях повышенной влажности и температуры.
Уменьшение поверхностного сопротивления имеет место при наличии отпечатков пальцев, загрязнений, остатков реактивов, при воздействии иигрракрасного излучения, а также при повышенном влагопоглощении материала. Электрическан прочность изоляции (напряжение пробоя) между элементами проводящего рисунка, зависящая от расстояния мехц(у ними, материала основания ПП, влажности, давления, должна обеспечить отсутствие пробоев, как по объему, так и по поверхности диэлектрика, при следующих значениях испытательного напряжения (табл. (.б).
Таблица /.б. Иснытателмюе иаврюиенне для определения алеатричесиой прочности изолянни, В Значения рабочего напряжения, В при пониженном атмосферном давлении при относительной влажности (93+3) % и температуре (40х2) ' С в течение 48 ч Расстояние ме1хду при алементами проводя- нормальных щего рисунка,мм условиях 53 600 Па 666 Па (400 мм рт. ст.) (5 мм рт. ст.) СФ ГФ СФ ГФ СФ ГФ СФ ГФ От 0,1 до 0,15 включительно 50 75 ЗО Свыше 0,15 до 0,2 75 120 » 0,2 » 0,3 280 75 150 » О,З » 0,4 500 150 350 250 » 0,4» 0,7 350 175 » 0,7» 1,2 900 » 1,2» 2,0 1200 1800 300 1100 350 » 2,0 » 3,5 1500 » 3,5 » 5,0 2000 750 1100 6500 1800 1700 450 1500 » 5,0 » 7,5 3000 2500 750 4500 1500 » 7,5» 10,0 4000 2500 1700 ЗЯ)0 900 1000 » 10,0» 15,0 5500 1 пеасетн~оаачи» ч т»»»»»»г»» я * иян' Для внутренних слоев МПП указанные значения напряжения увеличиваются.
Диэлектрическая проницаемость диэлектрика характеризует его способность поляризоваться под действием приложенного извне электрического напряжения. Величина заряда определяется емкостью данного участка диэлектрика. Величина диэлектрической проницаемости диэлектрика зависит от структуры, температуры, частоты приложенного напряжения, и имеет большое значение при передаче высокочастотных сигналов, так как влияет на уровень потерь и др. Тангенс угла диэлектрических потерь — отношение величин активного и реактивного токов на векторной диаграмме токов в диэлектрике.
Он является характеристикой изоляционного материала. Глава 1. Основные «арактернсти«н печатных плат Емкость проводника зависит от ширины, толщины ПП, относительной диэлектрической проницаемости. Погонная емкость проводников ППсосгавляег обычно 1...1О пФ/см. Погонная индуктивность проводников зависит от ширины и длины проводников, толщины ПП, а также магнитной проницаемости материала и обычно составляет примерно 1...10 нГ/см. Взаимная емкость параллельно располозкенных проводников — емкость конденсатора, образованного двумя печатными проводниками на поверхности ПП, которая определяется величиной емкости между торцами проводников (она зависит от формы проводников, их толщины, длины, расстояния между проводниками и диэлектрической проницаемости воздуха) и периферийных емкостей (они зависят от ширины проводников, диэлектрической проницаемости диэлектрика и защитного покрытия, например, лака).
Емкость конденсатора, образованного двумя печатными проводниками расположенными на разных поверхностях ПП, зависит от диэлектрической проницаемости диэлектрика, толщины слоя изоляции между проводниками и площади пересечения проводников. Минимальные емкостные взаимодействия между печатными проводниками рассчитывают при конструировании ПП и обеспечивают путем их рационального размещения.
Мощность потерь ПП вЂ” мощность, рассеиваемая в диэлектрике под действием напряжения на печатных проводниках, определяемая диэлектрическими потерями изоляционного материала. Мощность потерь ПП, Вт, определяют по формуле Р =0'вСгяб, где П вЂ” значение переменного синусоидального напряжения, В; со — круговая частота (ы = 2л1), с '; 7' — частота, Гц; С вЂ” емкость участка диэлектрика, Ф; гя 6 — тангенс угла диэлектрических потерь. Поминальная величина и предельные отклонения волновою сопротивления (характеристического импеданса) линии передачи на высоких частотах зависят от ширины проводников, толщины диэлектрика ПП и его относительной диэлектрической проницаемости.
Линии передачи на частоте выше 1О' Гц при фронтах импульсов в несколько наносекунд рассматривают как электрически длинные линии связи.. 1.4. Требования по устойчивости ПП к климатическим и механическим воздействиям Печатные платы и ГПК должны обеспечивать работоспособность при воздействии на них климатических факторов одной из групп жесткости, указанных в ГОСТ 23752 — 79 (табл. 1.7). Текнеленгческие пргебаеания к .Иг Таблица 1.7. Левуетвмме зввееввв везаеаетвумввгх фвкгоров ве группам вгесткюств Требования по устойчивости к механическим и другим воздействующим факторам приведены в гл.
3. 1.5. Технологические требования к ПП Технологические требования к ПП определяют условия сборки ячеек. К ним относятся такие как: ° пояемосгпь — свойство паяемых материалов вступать в физико-химическое взаимодействие с расплавленным припоем с образованием качественного соединения контактной площадки с выводами ЭРИ.
При этом учитываются режимы пайки (температура и время), наличие флюсующей или восстановительной сред и качество подготовки поверхности; ° прочность сцепления проводников с диэлектрикам на поверхности и в отверстиях — одна из основных характеристик процесса металлизации. При химической металлизации диэлектрика она обусловлена сорбционным взаимодействием меди и диэлектрика, которое не обеспечивает высокой и равномерной прочности сцепления. Это имеет место при металлизации в вакууме (кроме катодной и плазменной металлизации, при которых включаются силы электронного взаимодействия). Высокая прочность сцепления проводников с диэлектриком наблюдается при нанесении и вжигании токопроводящих паст на керамическое основание, определяемая их диффузионно-хнмическим взаимодействием, и при клеевом соединении фольги с диэлектриком.
Прочность сцепления зависит также от типа диэлектрика, клея, подготовки поверхности, применяемых химических рас- Зб Гяаеа 1. Оснееаме хе1такатерастпака неватных азат творов и определяется усилием отрыва проводника от ПП в пересче- те на ширину металлической полоски на поверхности ПП", устойчивость к перепайнам определяется количеством: допустиммх перепаек„которое должны выдержать контактные площадки с метал- лизированными отверстиями при ремонте: не менее четырех (МПП вЂ” трех) перепаек; без металлизированных отверстий — не ме- нее трех (МПП вЂ” двух) перепаек; пригодность к пайке — способность ПП сохранять паяемость в тече- ние длительного времени (6...12 месяцев); рецонтопригодность и др. Контрольные вопросы 1. 3. 4.
руктивных ретчений ЭА на конструкцию и технологию изготовления Г1ГР Назовите основные электрические характеристики ПП. Какова связь между увеличением степени интеграции ЭРИ и конструкцией ПГЯ Чем обусловлено увеличение объема производства МПП с начала 90-х гг. ХХ вй Назовите основные конструкпеные характеристики ПП! 5, 6. 7. 8. Чем вызвана необходимость кондуктивного теплоотвода от ПГЯ Объясните назначение монтажных и переходных отверстий1 Что такое микроотзерстиет Какие последствия может иметь коробление ПП 1О. 11. 1?. Перечислите типы ПП.
Какое назначение имеет координатная сетка на чертеже ПГВ От чего зависит выбор юага координатной сетки на чертеже ПГВ Каким образом влияют основные тенденции развития схемотехнических и конст- Глава 2 МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Создание современной ЭА неразрывно связано с разработкой и освоением новых материалов. От свойств используемых материалов зависят как перспективность и конкурентоспособность ЭА в целом, так и конкретные характеристики ПП. Рассмотрены отечественные и импортные' материалы, применяемые для изготовления всех типов ПП: ОПП, ДПП, МПП, ГПП, ГЖП и ГПК; приведены их основные сравнительные характеристики; параметры, по которым проводят входной контроль материалов; сформулированы требования, предъявляемые при выборе марки материала, в зависимости от условий эксплуатации, электрических, конструкторских и других характеристик ПП, обозначены области применения различных материалов. Приведены новые негорючие материалы ПП с уникальными характеристиками, полностью соответствующие требованиям зарубежных стандартов, что делает их конкурентоспособными на мировом рынке.
Акцентируется внимание на необходимость обеспечения экологической чистоты и безопасности материалов ПП для человека и окружающей среды. 2.1. Базовые и расходные материалы ПП К базовым материалам ПП относятся: ° фольеированные или нефольеированные диэлектрики, керамические и металлические (с поверхностным диэлектрическим слоем) материалы, из которых изготавливают основание ПП; ° изоляционный прокладочный материал (склеивающие прокладки — препреги), используемый для склеивания слоев МПП. Склеивающие прокладки изготавливают из стеклоткани, пропитанной недополимеризованной термореактивной эпоксидной или другими смолами; из полиимидида с нанесенным с двух сторон адгезионным покрытием и др. Для защиты поверхности ПП, МПП, ГПП, ГПК и ГЖП от внешних воздействий применяют полимерные защитные лаки и покрывные защитные пленки.