14-04-2020-СОВР-ТЕХНОЛОГИИ-ПРОИЗВ-РЭА-ТРЕТЬЯКОВ (1171921), страница 12
Текст из файла (страница 12)
На рисунке 6.1 показаныотрасли применения печатных плат.Рис. 6.1. Области применения печатных плат6.2. Материалы, используемые для изготовления печатных платДля изготовления основания ПП и в качестве расходных используют:-фольгированные или не фольгированные диэлектрики;-керамические материалы;57-металлические основания (с поверхностным диэлектрическим слоем);-для склеивания слоев МПП используют изоляционный прокладочныйматериал (склеивающие прокладки - препреги);-защитные покрытия - для защиты поверхности ПП от внешнихвоздействий используют полимерные защитные лаки и пленки;-другие (фотоматериалы, проводниковые материалы, травящие растворы,адгезивы).Материалы выбираются исходя из условий эксплуатации, электрических,механических, экономических требований, типа ПП и конструкции ПП, методаизготовления.Основными требованиями к базовым материалам для изготовления ППявляются:-хорошие электроизоляционные свойства - поверхностное (Ом) иудельное объемное сопротивление (Ом-м), низкие значения диэлектрическойпроницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь (для передачивысокочастотных сигналов и снижения нагрева от диэлектрических потерь);прочность изоляции;-высокая механическая прочность;-высокая термостойкость, стабильность размеров, теплоустойчивость;-устойчивость к агрессивным технологическим средам;-хорошая обрабатываемость при штамповке и сверлении;-стабильность электрических и механических параметров ПП приклиматических воздействиях;-низкая стоимость и др.Фольгированные и не фольгированные диэлектрики состоят изнаполнителя и связующего (фенольной эпоксифенольной, эпоксидной и др.смолы).В качестве наполнителя используют бумагу, стеклоткань,стекловолокно и пр.Фольгированные диэлектрики на основе стеклоткани состоят изстеклоткани, смолы, фольги (медной, алюминиевой, резистивной, в частности,нихромовой др., толщиной 5, 9, 12, 18, 35, 50, 70, 105 мкм).Не фольгированные диэлектрики выпускают двух типов: с адгезионным(клеевым) слоем, например, эпоксикаучуковой композиции толщиной 50...100мкм на поверхности диэлектрика, который наносят для повышения прочностисцепления осаждаемой в процессе изготовления ПП меди химическимспособом; с введенным в объем диэлектрика катализатором, способствующимосаждению химической меди.Керамические материалы характеризуются:-стабильностью электрических и геометрических параметров;58-стабильной высокойдиапазоне температур;механическойпрочностьювшироком-высокой теплопроводностью;-низким влагопоглощением и пр.Металлические основания изготавливают из алюминия, титана, стали илимеди.
Их применяют в теплонагруженных ПП для улучшения отвода теплотыот ИЭТ, в ЭА с большой токовой нагрузкой, для повышения жесткости.При выборе материала основания ПП необходимо обратитьвнимание на предполагаемые механические воздействия (вибрации, удары,линейное ускорение и т. п.); класс точности ГШ (ширину проводников,расстояние между ними); реализуемые электрические функции требования кэлектрическим параметрам; объект, на который устанавливается ЭА и условияэксплуатации; быстродействие; стоимость и пр.В наименовании марки материала буквы означают: С — стеклотекстолит;Т — теплостойкий; Н — негорючий; Ф — фольгированный; 1—2 —облицованный фольгой с одной или двух сторон; цифры 5...105 — толщинуфольги в мкм.Для изготовления ПП, эксплуатируемых в условиях повышеннойопасности возгорания, применяют огнестойкие гетинаксы и стеклотекстолитымарок ГОВ, ГОФВ, СОНФ, СТНФ.
Фольгированные стеклотекстолиты марокСТФ, СТФТ, СТПА-5 обладают повышенной теплостойкостью, а СТАП иСТПА-5 применяют для изготовления ПП с повышенной плотностью печатногомонтажа по полуаддитивной технологии. Фольгированные стеклотекстолитымарок СТНФ, СОНФ по классу горючести относятся к типу FR-4 по стандартуV-0 UL94. Фольгированный стеклотекстолит СФВН обладает очень высокойтеплостойкостью (рабочая температура- 280°С), низким ТКЛР, стабильностьюразмеров, высоким сопротивлением и применяется для ПП с повышеннойплотностью печатного монтажа и многослойной ПП с числом слоев до 25.Материалы, имеющие фольгу толщиной 5 мкм, позволяют изготовить ПП 4 и 5классов точности.В качестве материала для печатных проводников используют медь ссодержанием примесей не свыше 0,05 %.
Этот материал обладает высокойэлектрической проводимостью, относительно стоек по отношению к коррозии,хотя и требует защитного покрытия. При печатном монтаже допустимуютоковую нагрузку на элементы проводящего рисунка в зависимости отдопустимого превышения температуры проводника относительно температурыокружающей среды выбирают: для фольги - от 100 до 250 -106 А/м2, а длягальванической меди - 60..100-106 А/м2 (ГОСТ 23751-86).Благодаря малой массе и развитой поверхности печатного проводникасила сцепления его с основанием оказывается достаточной, чтобы выдержатьвоздействующие на проводник знакопеременные механические перегрузки до40g в диапазоне частот от 4 до 200 Гц.59ГОСТ 23751—86 ПП устанавливает пять классов точности выполненияэлементов конструкции (проводников, контактных площадок, отверстий) ипредельных отклоненийВыбор класса точности осуществляется в зависимости отконструктивнойсложности,элементнойбазы,быстродействия,массогабаритных ограничений, условий эксплуатации, стоимости.Класс точности ПП указывают в конструкторской документации наПП.
Выбор класса точности всегда связан с конкретным производством, таккак он обусловлен уровнем технологического оснащения производства.Изготовление печатных плат 5-го класса требует применения уникальноговысокоточного оборудования, специальных (как правило, дорогих)материалов, безусадочной фотопленки, создания в производственныхпомещениях «чистой зоны» с термостатированием.Ширину проводника рассчитывают и выбирают в зависти отдопустимой токовой нагрузки, свойств токопроводящего материала.Расстояние между элементами проводящего рисунка зависит отдопустимого рабочего напряжения, свойств диэлектрика, условийэксплуатации и связано с помехоустойчивостью, искажением сигналов икороткими замыканиями.Шаг координатной сетки — расстояние между двумя соседнимипараллельными линиями координатной сетки. Координатная сетка —ортогональная сетка, определяющая места расположения соединений ИЭТ сПП.Шаг координатной сетки гарантирует совместимость ПП, ИЭТ,электротехнических изделий, т.е.
всех составных элементов, которыемонтируют в узлах координатной сетки на ПП.Диаметры монтажных и переходных отверстий, металлизированных ине металлизированных, должны соответствовать ГОСТ 10317—79.Монтажные отверстия — отверстия для установки ЭРИ. Переходныеотверстия — отверстия для электрической связи между слоями илисторонами ПП. Для МПП различают:-сквозныеметаллизированныеотверстия,обеспечивающиеэлектрическую связь между сторонами ПП и внутренними слоями МПП;-сквозные металлизированные (скрытые или межслойные переходы)отверстия, обеспечивающие контакт между внутренними слоями;-несквозные («слепые» или «глухие») отверстия, создающие контактмежду наружным и одним из внутренних слоев;-несквозные (скрытые) микропереходные отверстия, в том числемногоуровневые микропереходы.Металлизированные отверстия обычно снабжены контактнымиплощадками на наружных слоях, а многослойные платы - еще и на тех слоях,на которых к этим отверстиям подводятся печатные проводники.60Контактные площадки и металлизация отверстий выполняютсяисключительно из меди.
Все металлизированные поверхности могут иметьдополнительноегальваническоепокрытие,частовыполняющеевтехнологическом процессе функцию маски, защищающей участки меднойфольги при травлении, что обеспечивает формирование элементов проводящегорисунка. При конструировании печатных плат, в частности при расчетеразмеровметаллизированныхотверстий,необходимоучитыватьдополнительную толщину гальванического покрытия.Толщина одно- и двухслойных печатных плат напрямую зависит отиспользуемого материала, который выбирается конструктором посоображениям механической прочности и жесткости.
Если исходнымматериалом является фольгированный диэлектрик (стеклотекстолит и т.д.), тотолщина печатной платы определяется именно им.При производстве печатных плат применяются отечественные иимпортные материалы различных производителей, среди которых наиболееизвестны фирмы Izola (Германия), МС Elесtronic (Австрия), Молдовизолит(Молдова) и Московский завод изоляционных материалов (Мосизолит).Толщина многослойных плат зависит от разных факторов, в частности отколичества слоев, числа прокладок, толщины используемых материалов иструктуры платы.6.3. Типы печатных платПоявление печатных плат (ПП) в их современном виде совпадает сначалом использования полупроводниковых приборов в качестве элементнойбазы электроники.
Переход на печатный монтаж даже на уровне одно- идвухсторонние плат стал в свое время важнейшим этапом в развитииконструирования и технологии электронной аппаратуры.Разработка очередных поколений элементной базы (интегральная, затемфункциональная микроэлектроника), ужесточение требований к электроннымустройствам, потребовали развития техники печатного монтажа и привели ксозданию многослойных печатных плат (МПП), появлению гибких, рельефныхпечатных плат.Многообразие сфер применения электроники обусловило совместноесуществование различных типов печатных плат.1.ОПП - односторонняя печатная плата. Элементырасполагаются с одной стороны платы.
Характеризуется высокойточностью выполняемого рисунка;2.ДПП - двухсторонняя печатная плата. Рисунок располагаетсяс двух сторон, элементы с одной стороны. ДПП на металлическомосновании используются в мощных устройствах;613.МПП - многослойная печатная плата. Плата состоит изчередующихся изоляционных слоев с проводящим рисунком. Междуслоями могут быть или отсутствовать межслойные соединения;4.ГПП - гибкая печатная плата.
Имеет гибкое основание;5.РПП - рельефная печатная плата.6.3.1. Односторонние печатные платыОПП представляет собой основание, на одной стороне которого выполненпроводящий рисунок, а на другой стороне размещаются ЭРЭ и интегральныемикросхемы. Для соединения выводов навесных элементов с печатнымипроводниками служат монтажные отверстия.Односторонние платы по-прежнему составляют значительную долювыпускаемых в мире печатных плат. В предыдущем десятилетии в США онисоставляли около 70% объема выпуска плат в количественном исчислении,однако, лишь около 10 % в стоимостном исчислении. В Великобритании такиеплаты составляют около четверти от объема всего производства.Маршрут изготовления односторонних плат традиционно включаетсверление, фотолитографию, травление медной фольги, защиту поверхности иподготовку к пайке, разделение заготовок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
