Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Размещение навесного элемента па метвллнзпроввнпом поса- ло ~иом месте с защитным пазом (о) н без паза (о) à — металлнзироваинае посадоеное и~сото: у — тело элемента; 3 — паз, прспвтству ююий затекапвю принов Рве 4-5 Конструкция печатного резистора Ь вЂ” прнпуск на совмептение трафаретов проводникового в резистввного слоев: à — габаритный размер резистора ' л вдаль линий тока; й — длина токового капала в рези. Я сторег Ь вЂ” габаритный размер резистора поперек лил вий тока; д — ширина токового канала л И а — перекрытие реэистивной и проводвпковой полос в резисторе; чтобы получить припуск для совмещения и создать условия для надежной пайки (рис.
4-4). Размеры печатных резисторов. Печатный резистор характеризуется размерами токового канала — участка резистивного слоя между контактными перекрытиями. Контактным перекрытием называют участок перекрытия проводникового слоя другим проводниковым или резистивным слоем с обеспечением электрического контакта между слоями. Отношение длины токового канала резистора к ширине (рис. 4-5) должно быть в пределах 0,1(йп!Ив~10 в зависимости от удельного сопротивления пасты, толщины слоя и номинала резистора (табл. 4-4). Конструктор может назначать реэистивные пасты и с иным удельным сопротивлением, но не более двух паст для одного узла. Это требование настолько существенно для технологичности конструкции, что распространяется на разработку электрической схемы.
Разработчики схем должны в максимальной степени учитывать указанное ограничение. Применение дополнительной пасты означает снижение технологичности, так как влечет за собой потребность в дополнительном трафарете и в дополнительных операциях печати и термообработки, что увеличивает цикл подготовки Таблица 4-4 Предельные значения резисторов для двух выбранных паст ай~ля Уд ление сопротивление лестн лов толламе слоя О.ОМ мм, «ом/~ ' ь!оминел нее«стоне, Ом, вои солит«не слои о,оат мм О,ОЬ в1« 50 б00 б 000 5 000 50 000 500 000 О,! 1 10 0,1 1 10 25 яэО 2 500 2 500 25 000 250 000 0,5 151 производства и повышает трудоемкость изготовления.
Кроме того, специальная паста значительно уступает стандартной по объему статистического подтверждения качества из-за меньшей применяемости. Конструктор предпочитает несколько потерять на миниатюризации ГИМ, но получить гарантию качества и высокую технологичность, применяя стандартные, а не специальные пасты. Минимальные размеры печатного резистора (см, рис. 4-5) завися~ от злектрофизических и технологических ограничений. Минимальная длина токового канала йн „,=0,8 мм учитывает существование приконтактных областей протяженностью по 0,2 мм.
В приконтактной области состав резистивного слоя искажен из-за миграцив атомов металла из проводникового слоя при обжиге. Если бы токовый ка- ~!:,'-;;". нал резистора на всей своей протяженности был заполнен приконтактными областями, то наблюдался бы иедопусти::г;.,":::::;т мый «уход» номинала, ухудшение температурных и шумо- вых характеристик резистора. Минимальная допустимая „:-;.;"'-*: ' длина токового канала установлена, по крайней мере, на 0,5 мм больше двойной длины приконтактной зоны. ,-',э!:;,", Ширина токового канала 1!петит,=0,8 мм определена из условия предстоящей доводки в номинал.
При доводке ши. рину токового канала моэкно уменьшать не более чем вдвое (рис. 4-6), доводя ее до 0,4 мм. Это объясняется тем, что более узкий токовый канал оказывается охваченным областью, примыкающей к зоне, разрушенной при доводке, Эта :~:;.'-' область может содержать микротрещины, что приводит к нестабильности и повышенным токовым шумам. Допуск, назначаемый иа номинал резисторов с лазерной доводкой, должен быть ие менее +.0,5 о!в.
Площадь, подвер- гаемая лазерной обработке, не должна превышать 30% площади токового канала. Перед доводкой допуск на номинал резистора должен быть в пределах от 30 % до — 2 %. Два вспомогательных размера (йл и Ьи) выбираются неизменными для всех номиналов, Размер контактною перекрытия 1тл =0,8 мм установлен практикой и вызван необходимостью иметь надежный электрический контакт, Размер Ь -- /ел+0,4 мм обусловлен требованием хорошего теплоотвода в этой зоне, а также возможностью снизить точность совмещения трафарета резистивного и проводникового слоев (рис. 4-7).
Максимальные значения й„и йи обычно не превышают 8 мм (по габаритным соображениям). Задаваясь шириной (длиной) токового канала, находят искомую длину (ширину) для задаНного номинала резистора из соотношения /зи/йи=РЯ~, учитывая при этом найденные выше ограничения по минимальным и максимальным размерам. Необходимо проверить найденные размеры резистора по рассенваемой мощности. Для стальных оснований с толщиной слоя грунта 0,1 мм удельная мощность, раассеиваемая резистивной полосой площадью 1 мм, Рита( ~0,3 Вт/ммв, для керамики Рити~0,1 Вт/мм'.
Эти предельные значения указаны для случаев эффективного теплоотвода, упомянутых выше. Так как на одном основании может быть много резисторов, следует проверить соблюдение первичного требования по мощности, рассеиваемой основанием: Р „ 0,5 Вт/см' (металлическое основание) и Ртл(0,1 Вт/см' (керамическое основание). Если условия эффективного теплоотвода не обеспечить, то указанные значения должны быть снижены. Рис 46. Область доводки печатного резистора г — область реаиетяаяоа полеты. атторая маеает быть улалаяа твг Рис.
4-7. Печатный резистор, со- осиый с проводвиком ';, ь';:,;:,.'ь 4-2. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПЛАТ Технологические ограничения на печатные проводники н конденсаторы. Во многих случаях топологический рисунок, содержащий проводники и резисторь1, может образовывать параллельные шунтирующие ветви, что не позволяет измерять сопротивление отдельных резисторов. Для того чтобы обеспечить возможность такого измерения, должны предусматриваться технологические разрывы печатных проводников (рис. 4-8). После выполнения операций контроля и доводки резисторов технологические разрывы запаивают.
йрайнаьна Налрабнльнн ~",;:!;:"::. Рис. 4-8. Разрыв замкнутой электрической цепи, предусмотренный для контроля резисторов Рис. 4-9. Конструкция печатного конденсатора 2 — верхний электрол; 2— ннжнна электрод; 3 — слой днэлектрнка Рис. 4-10. Пересечение навесного конденсатора с печатным проводни- ком 2 — нанесена конденсатор тноа КГО!7 с надежной наружной нэолнднеа; 2 — пе. чатнма нроаолннк Печатные конденсаторы стремятся не применять не столько из-за технологических трудностей при изготовлении, сколько из-за того, что занимаемая ими площадь часто превышает площадь навесных конденсаторов той же емкости. Емкость в обычно применяемой двухобкладочной конструкции печатного конденсатора определяется (в пикофарадах) выражением С= 8,85 вз/1, где е — диэлектрическая проницаемость материала между обкладками; з'— площадь проекции одной обкладки на другую, мм', 1— толщина диэлектрического слоя, мкм (рис.
4-9). Удельная егмкость составляет примерно 12 пФ/ммв при к=80 и толщине диэлектрика 50 мкм. Это позволяет применять печатные конденсаторы емкостью примерно до 1000 пФ. Такой конденсатор занимает площадь около 1 смх. При более высокой емкости печатные конденсаторы не могут конкурировать с навесными (рис. 4-10 и табл. 4-1). Печатные элементы толстопленочного рисунка по условиям технологичности должны иметь размеры (рис. 4-!1), не меньшие указанных в табл. 4-5.
Контактным окном называют сквозное отверстие в язоляционном слое, сквозь которое осуществляется контактное перекрытие или соединение с контактной площадкой. Контактной площадкой называют участок печатного проводника, предназначенный для присоединения вывода навесного элемента или навесной перемычки. Таблица 4-8 Размеры печатных злементов НРсвввз РазмеР влемевгз 0,18 О,!8 О,З О,З 0,4 0,4 0,38 0,4Х0,4 0,4Х0,4 0,4Х0,4 0,8 0,8 0,8 Ли+0,4 Ширина проводника Ь, мм Расстоявнс мсгхву проводниками й, мм Сторона квадрата (нлн диаметр) контактного окна 1г, мм Размер контактной площадки Гых Хйм мм Ширина токового канала резистора йв, мм Длина токового канала резистора Ав, мм Контактвое перекрытие проводника резнстором Ьго мм Шнрнна проводвнка в контактном перекрытии с соосным резистором Ьл, мм Рис. 401.
Размеры початного рисунка й †шири неватного проводника; й,, — ширина контактной' площадки; и Л.',*ф~",*.',, л ',"(Гтйа": и +0.4 мм — ширина проводника у сгоснога резисторе; Л -ширина реаистиа. и Нси пОлосы; й„— перекрытие реаистнвпой и про|оливковой полос, а — рвссто- я * к ~!'.~,':*. Вийе между ноитактнымн площадками и между «овтактлой ~ иогнадкой и соседним неватным провопншон; й — длина токового канала в реансторе и В свободных местах рисунка не следует назначать пре'г,'.:уу':,.'"='. дельных размеров, чтобы не снижать технологичности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
