Debljina PCB-a za štampane ploče. Materijali za proizvodnju štampanih ploča. Tehnike industrijske proizvodnje elektronskih ploča

Za proizvodnju tiskane ploče potrebno je odabrati sljedeće materijale: materijal za dielektričnu podlogu tiskane ploče, materijal za tiskane provodnike i materijal za zaštitni premaz od vlage. Prvo ćemo odrediti materijal za dielektričnu bazu PCB-a.

Postoji veliki izbor laminata od bakarne folije. Mogu se podijeliti u dvije grupe:

– na papiru;

– na bazi fiberglasa.

Ovi materijali, u obliku krutih listova, formiraju se od nekoliko slojeva papira ili fiberglasa, koji su međusobno povezani vezivom vrućim presovanjem. Vezivo je obično fenolna smola za papir ili epoksid za stakloplastike. U nekim slučajevima mogu se koristiti i poliester, silikonske smole ili fluoroplastika. Laminati su sa jedne ili obje strane obloženi bakarnom folijom standardne debljine.

Karakteristike gotove štampane ploče zavise od specifične kombinacije početni materijali, kao i od tehnologije, uključujući mašinska obrada plat.

U zavisnosti od podloge i materijala za impregnaciju, postoji nekoliko vrsta materijala za dielektričnu podlogu štampane ploče.

Fenolni getinax je papirna baza impregnirana fenolnom smolom. Getinaks ploče su namenjene za upotrebu u kućnoj opremi jer su veoma jeftine.

Epoxy getinax je materijal na istoj papirnoj bazi, ali impregniran epoksidnom smolom.

Epoxy fiberglass je materijal na bazi stakloplastike impregniran epoksidnom smolom. Ovaj materijal kombinuje visoku mehaničku čvrstoću i dobra električna svojstva.

Čvrstoća na savijanje i udarna čvrstoćaŠtampana ploča mora biti dovoljno visoka da se ploča može neoštećeno opteretiti elementima sa velikom masom ugrađenim na njoj.

U pravilu se fenolni i epoksidni laminati ne koriste u pločama s metaliziranim rupama. U takvim pločama nanosi se na zidove rupa. tanki sloj bakar Budući da je temperaturni koeficijent ekspanzije bakra 6-12 puta manji od fenolnog getinaksa, postoji određen rizik od nastanka pukotina u metaliziranom sloju na zidovima rupa tokom termičkog udara kojem je štampana ploča izložena u mašina za grupno lemljenje.

Pukotina u metaliziranom sloju na zidovima rupa naglo smanjuje pouzdanost veze. U slučaju korištenja epoksidnog laminata od stakloplastike, omjer temperaturnih koeficijenata ekspanzije je približno jednak tri, a rizik od pukotina u rupama je prilično mali.

Iz poređenja karakteristika podloga proizilazi da su u svim aspektima (osim po cijeni) podloge od epoksi fiberglas laminata superiornije u odnosu na podloge od getinaxa. Štampane ploče izrađene od epoksi fiberglas laminata karakteriziraju manje deformacije od tiskanih ploča od fenola i epoksidnog getinaxa; potonji imaju stepen deformacije deset puta veći od stakloplastike.

Neke karakteristike različitih vrsta laminata prikazane su u tabeli 4.

Tabela 4 - Karakteristike različitih vrsta laminata

Upoređujući ove karakteristike, zaključujemo da se za proizvodnju dvostranih štampanih ploča treba koristiti samo epoksidna stakloplastika. U ovom predmetnom projektu odabran je laminat od fiberglasa SF-2-35-1,5.

Folija koja se koristi za foliranje dielektrične baze može biti bakarna, aluminijumska ili nikalna folija. kako god aluminijska folija inferiorniji od bakra, jer se teško lemi, a nikal ima visoku cijenu. Stoga kao foliju biramo bakar.

Bakarna folija je dostupna u različitim debljinama. Standardne debljine folije za najširu upotrebu su 17,5; 35; 50; 70; 105 mikrona. Prilikom jetkanja bakra po debljini, jetkač djeluje i na bakarnu foliju sa bočnih rubova ispod fotorezista, izazivajući takozvano „jedkanje“. Za njegovo smanjenje obično se koristi tanja bakrena folija debljine 35 i 17,5 mikrona. Stoga biramo bakarnu foliju debljine 35 mikrona.

1.7 Odabir metode proizvodnje PCB-a

Svi procesi proizvodnje štampanih ploča mogu se podijeliti na subtraktivne i poluaditivne.

Proces oduzimanja ( oduzimanje-oduzmi) dobivanje provodljivog uzorka uključuje selektivno uklanjanje dijelova provodljive folije jetkanjem.

Proces aditiva ( additio-dodati) - u selektivnom taloženju provodljivog materijala na nefolijski osnovni materijal.

Poluaditivni proces uključuje preliminarnu nanošenje tankog (pomoćnog) provodljivog premaza, koji se naknadno uklanja iz područja praznina.

U skladu s GOST 23751 - 86, dizajn tiskanih ploča treba izvesti uzimajući u obzir sljedeće metode proizvodnje:

– hemikalija za GPC

– kombinovano pozitivno na DPP

Metalizacija prolaznih rupa za MPP

Tako će ova štampana ploča, razvijena u predmetnom projektu, biti proizvedena na bazi dvostranog folijskog dielektrika kombinovanom pozitivnom metodom. Ova metoda omogućava dobijanje provodnika širine do 0,25 mm. Konduktivni uzorak se dobija metodom subtraktivnosti.

2 PRORAČUN ELEMENATA VODENJA

2.1 Proračun prečnika montažnih rupa

Strukturno-tehnološki proračun štampanih ploča vrši se uzimajući u obzir proizvodne greške u dizajnu provodnih elemenata, fotomaske, baziranja, bušenja itd. Granične vrijednosti glavnih parametara sklop štampanih kola, koje se mogu osigurati pri projektovanju i proizvodnji za pet klasa gustine montaže, date su u tabeli 4.

Tabela 4 – Granične vrijednosti glavnih parametara štampanog ožičenja

Tabela pokazuje:

t – širina provodnika;

S – razmak između provodnika, kontaktnih pločica, provodnika i kontaktne pločice ili provodnika i metalizirane rupe;

b – rastojanje od ivice izbušene rupe do ivice kontaktne ploče ove rupe (garantni pojas);

g – odnos minimalnog prečnika metalizovane rupe i debljine ploče.

Odabrane dimenzije prema tabeli 1. moraju biti usklađene sa tehnološkim mogućnostima određene proizvodnje.

Granične vrijednosti tehnoloških parametara strukturnih elemenata tiskane ploče (tablica 5) dobivene su kao rezultat analize proizvodnih podataka i eksperimentalnih studija točnosti pojedinih operacija.

Tabela 5 – Granične vrijednosti parametara procesa

Nastavak tabele 5

Minimalni prečnik metalizirana (preko) rupa:

d min V H izračunato ´ g = 1,5 ´ 0,33 = 0,495 mm;

gdje je g = 0,33 gustina štampanog kola za treću klasu tačnosti.

H izračunato – debljina folijskog dielektrika ploče.

Šta to predstavlja štampano ploče A?

Printed ploče A ili ploče A, je ploča ili ploča koja se sastoji od jednog ili dva provodljiva uzorka smještena na površini dielektrične baze, ili sistema provodljivih uzoraka smještenih u volumenu i na površini dielektrične baze, međusobno povezanih u skladu s principom električni dijagram, namjenjeno za električni priključak I mehaničko pričvršćivanje proizvoda instaliranih na njemu elektronska tehnologija, kvantna elektronika i električni proizvodi - pasivne i aktivne elektronske komponente.

Najjednostavniji štampano ploče oh je ploče A, koji sa jedne strane sadrži bakrene provodnike štampano ploče s i povezuje elemente provodnog uzorka samo na jednoj od njegovih površina. Takve ploče s poznat kao jednoslojni štampano ploče s ili jednostrano štampano ploče s(skraćeno kao AKI).

Danas najpopularniji u proizvodnji i najrasprostranjeniji štampano ploče s, koji sadrže dva sloja, odnosno sadrže provodljivi uzorak na obje strane ploče s– dvostrano (dvoslojno) štampano ploče s(skraćeno DPP). Prolazne veze se koriste za povezivanje provodnika između slojeva. instalacija metalizirane i prelazne rupe. Međutim, ovisno o fizičkoj složenosti dizajna štampano ploče s, kada je ožičenje na obje strane ploče ne postaje previše složen u proizvodnji red dostupan višeslojni štampano ploče s(skraćeno MPP), gdje se provodni uzorak formira ne samo na dvije vanjske strane ploče s, ali iu unutrašnjim slojevima dielektrika. U zavisnosti od složenosti, višeslojni štampano ploče s može se napraviti od 4,6,...24 ili više slojeva.

Za instalacija A elektronske komponente uključene štampano ploče s, potrebna je tehnološka operacija - lemljenje, kojim se dobija trajna veza delova od različitih metala unošenjem rastopljenog metala - lem koji ima više niske temperature topljenje od materijala dijelova koji se spajaju. Zalemljeni kontakti delova, kao i lem i fluks, dovode se u kontakt i podvrgavaju se zagrevanju na temperaturi iznad tačke topljenja lema, ali ispod temperature topljenja delova koji se leme. Kao rezultat toga, lem ulazi tečno stanje i vlaži površine delova. Nakon toga, zagrijavanje prestaje i lem prelazi u čvrstu fazu, formirajući vezu. Ovaj proces se može obaviti ručno ili uz pomoć specijalizirane opreme.

Prije lemljenja komponente se postavljaju štampano ploče Vodovi komponenti u prolazne rupe ploče s i zalemljeni na kontaktne jastučiće i/ili metalizirani unutrašnja površina rupe - tzv tehnologije instalacija A u rupe (THT Through Hole Technology - tehnologija instalacija A u rupe ili drugim riječima - pin instalacija ili DIP instalacija). Također, progresivnija površinska tehnologija postaje sve raširenija, posebno u masovnoj i masovnoj proizvodnji. instalacija A- naziva se i TMP (tehnologija instalacija A na površinu) ili SMT(tehnologija površinske montaže) ili SMD tehnologija (od uređaja za površinsku montažu - uređaj montiran na površinu). Njegova glavna razlika od "tradicionalne" tehnologije instalacija A u rupe je da su komponente montirane i zalemljene na kopnene jastučiće, koji su dio provodljivog uzorka na površini štampano ploče s. U površinskoj tehnologiji instalacija A Obično se koriste dvije metode lemljenja: reflow lemljenje pastom za lemljenje i lemljenje valovima. Glavna prednost metode valovitog lemljenja je mogućnost istovremenog lemljenja obje nadgradne komponente ploče s, i u rupe. Istovremeno, talasno lemljenje je najproduktivnija metoda lemljenja kada instalacija e u rupe. Reflow lemljenje se zasniva na upotrebi posebnog tehnološkog materijala - paste za lemljenje. Sadrži tri glavne komponente: lem, fluks (aktivatore) i organska punila. Lemljenje paste nanosi se na kontaktne jastučiće bilo pomoću dozatora ili kroz šablona, zatim se elektronske komponente ugrađuju sa vodovima na pastu za lemljenje i zatim se proces prelivanja lema sadržanog u pasti za lemljenje odvija u posebnim pećima zagrijavanjem štampano ploče s sa komponentama.

Da bi se izbjeglo i/ili spriječilo slučajno kratki spoj provodnici iz različitih kola tokom procesa lemljenja, proizvođači štampano ploče koristite zaštitnu masku za lemljenje (engleska maska ​​za lemljenje; poznata i kao "briljantna") - sloj izdržljivog polimerni materijal, dizajniran za zaštitu vodiča od ulaska lema i fluksa tokom lemljenja, kao i od pregrijavanja. Lemljenje maska pokriva provodnike i ostavlja jastučiće i konektore oštrica otvorenim. Najčešće boje maski za lemljenje koje se koriste u štampano ploče A x - zelena, zatim crvena i plava. Treba to imati na umu lemljenje maska ne štiti ploče od vlage tokom rada ploče s a za zaštitu od vlage koriste se posebni organski premazi.

U najpopularnijim CAD programima štampano ploče I elektronskih uređaja(skraćeno CAD - CAM350, P-CAD, Protel DXP, SPECCTRA, OrCAD, Allegro, Expedition PCB, Genesis), obično postoje pravila povezana sa maskom za lemljenje. Ova pravila definiraju razmak/odmak koji se mora održavati između ruba podloge za lemljenje i ruba maske za lemljenje. Ovaj koncept je ilustrovan na slici 2(a).

Sitotisak ili označavanje.

Označavanje (eng. Silkscreen, legenda) je proces u kojem proizvođač primjenjuje informacije o elektronskim komponentama i koji pomaže da se olakša proces montaže, pregleda i popravke. Uobičajeno, oznake se primjenjuju za označavanje referentnih tačaka i položaja, orijentacije i ocjene elektronskih komponenti. Također se može koristiti za bilo koju svrhu dizajna štampano ploče, na primjer, naznačite naziv kompanije, upute za postavljanje (ovo se široko koristi na starim matičnim pločama ploče A X personalni računari) itd. Označavanje se može primijeniti na obje strane ploče s a nanosi se najčešće sitotiskom (sitotiskom) specijalnom bojom (termičkom ili UV sušenjem) bijele, žute ili crne boje. Slika 2 (b) prikazuje oznaku i površinu komponenti, napravljenih bijelim oznakama.

Struktura slojeva u CAD-u

Kao što je navedeno na početku ovog članka, štampano ploče s može biti napravljen od više slojeva. Kada štampano ploče A dizajniran pomoću CAD-a, često se može vidjeti u strukturi štampano ploče s nekoliko slojeva koji ne odgovaraju potrebnim slojevima sa ožičenjem od provodljivog materijala (bakar). Na primjer, slojevi za označavanje i maske za lemljenje su neprovodni slojevi. Prisustvo vodljivih i neprovodnih slojeva može dovesti do zabune, jer proizvođači koriste izraz sloj kada misle samo na provodne slojeve. Od sada ćemo koristiti termin "slojevi" bez "CAD" samo kada govorimo o provodnim slojevima. Ako koristimo izraz "CAD slojevi" mislimo na sve vrste slojeva, odnosno na provodne i neprovodne slojeve.

Struktura slojeva u CAD-u:

Slika 3 prikazuje tri različite strukture sloja. narandžasta boja naglašava provodne slojeve u svakoj strukturi. Visina ili debljina konstrukcije štampano ploče s može varirati ovisno o namjeni, ali najčešće korištena debljina je 1,5 mm.

Vrste kućišta elektronskih komponenti

Danas na tržištu postoji veliki izbor tipova kućišta elektronskih komponenti. Obično postoji nekoliko tipova kućišta za jedan pasivni ili aktivni element. Na primjer, isto mikrokolo možete pronaći i u QFP paketu (iz engleskog Quad Flat Package - familije paketa mikrokola sa planarnim iglama smještenim na sve četiri strane) i u LCC paketu (od engleskog Leadless Chip Carrier-a - je niskoprofilno kvadratno keramičko kućište sa kontaktima koji se nalaze na dnu).

U osnovi postoje 3 velike porodice elektronskih kućišta:

Kontaktna podloga štampano ploče s(engleska zemlja)

Kontaktna podloga štampano ploče s- dio provodnog uzorka štampano ploče s, koji se koristi za električno povezivanje instaliranih elektronskih proizvoda. Kontaktna podloga štampano ploče s predstavlja dijelove izložene lemnoj maski bakarni provodnik, gdje su kablovi komponenti zalemljeni. Postoje dvije vrste jastučića - kontaktne pločice instalacija rupe za instalacija A u rupe i planarne jastučiće za površinu instalacija A- SMD jastučići. Ponekad su SMD preko jastučića vrlo slični via jastučićima. instalacija A u rupe.

Slika 4 prikazuje jastučiće za 4 različite elektronske komponente. Osam za IC1 i dva za R1 SMD jastučiće, respektivno, kao i tri jastučića sa rupama za Q1 i PW elektronske komponente.

Bakarni provodnici

Bakarni provodnici se koriste za spajanje dve tačke na štampano ploče e - na primjer, za spajanje između dva SMD jastučića (slika 5.), ili za spajanje SMD jastučića na jastučić instalacija rupu ili za spajanje dva viasa.

Provodnici mogu imati različite proračunske širine u zavisnosti od struja koje teku kroz njih. Takođe, na visokim frekvencijama potrebno je izračunati širinu provodnika i razmake između njih, jer otpor, kapacitet i induktivnost provodničkog sistema zavise od njihove dužine, širine i njihovog relativnog položaja.

Kroz obložene vias štampano ploče s

Kada trebate spojiti komponentu koja se nalazi na gornji sloj štampano ploče s sa komponentom koja se nalazi na donjem sloju, koriste se propusni spojevi koji povezuju elemente vodljivog uzorka na različitim slojevima štampano ploče s. Ove rupe propuštaju struju štampano ploče u. Slika 6 prikazuje dvije žice koje počinju na jastučićima komponente na gornjem sloju i završavaju na podlogama druge komponente na donjem sloju. Svaki provodnik ima svoju rupu koja vodi struju od gornjeg sloja do donjeg sloja.

Slika 6. Povezivanje dva mikrokola kroz provodnike i metalizirane spojeve na različitim stranama štampano ploče s

Slika 7 daje detaljniji prikaz poprečnog presjeka 4-sloja štampano ploče. Ovdje boje označavaju sljedeće slojeve:

Na modelu štampano ploče s, Slika 7 prikazuje provodnik (crveni) koji pripada gornjem provodnom sloju, a koji prolazi kroz ploče y pomoću prolaza, a zatim nastavlja svoju putanju duž donjeg sloja (plavo).

Slika 7. Prolaz provodnika iz gornjeg sloja štampano ploče y i nastavlja svoj put na donjem sloju.

"Slijepa" metalizirana rupa štampano ploče s

U HDI (međusobno povezivanje visoke gustine) štampano ploče A x, potrebno je koristiti više od dva sloja, kao što je prikazano na slici 7. Tipično, u višeslojnim strukturama štampano ploče s Na kojima je instalirano mnogo IC-a, odvojeni slojevi se koriste za napajanje i uzemljenje (Vcc ili GND), i na taj način se vanjski slojevi signala oslobađaju od napojnih šina, što olakšava usmjeravanje signalnih žica. Postoje i slučajevi kada signalni provodnici moraju proći od vanjskog sloja (gornjeg ili donjeg) najkraćim putem kako bi se osigurala potrebna karakteristična impedancija, zahtjevi galvanske izolacije i na kraju zahtjevi za otpornost na elektrostatičko pražnjenje. Za ove vrste priključaka koriste se slijepe metalizirane rupe (Blind via - “blind” ili “blind”). To se odnosi na rupe koje povezuju vanjski sloj s jednim ili više unutrašnjih slojeva, što omogućava da se veza zadrži na minimalnoj visini. Slijepa rupa počinje na vanjskom sloju i završava se na unutrašnjem sloju, zbog čega ima prefiks "slijepi".

Da saznate koja je rupa prisutna ploče e, možete staviti štampano ploče iznad izvora svjetlosti i pogledajte - ako vidite svjetlost koja dolazi iz izvora kroz rupu, onda je ovo prelazna rupa, inače je slijepa.

Slijepi spojevi su korisni za korištenje u dizajnu ploče s, kada ste ograničeni veličinom i imate premalo prostora za postavljanje komponenti i usmjeravanje signalnih žica. Možete postaviti elektronske komponente sa obe strane i maksimalno iskoristiti prostor za ožičenje i druge komponente. Ako su prijelazi napravljeni kroz rupe, a ne slijepe, trebat će vam dodatni prostor za rupe jer rupa zauzima prostor sa obe strane. U isto vrijeme, slijepe rupe se mogu nalaziti ispod tijela čipa - na primjer, za ožičenje velikih i složenih BGA komponente.

Na slici 8 prikazane su tri rupe koje su dio četverosloja štampano ploče s. Ako pogledamo s lijeva na desno, prvo što ćemo vidjeti je prolazna rupa kroz sve slojeve. Druga rupa počinje na gornjem sloju i završava se na drugom unutrašnjem sloju - L1-L2 slijepi prolaz. Konačno, treća rupa počinje u donjem sloju i završava se u trećem sloju, tako da kažemo da je slijepa preko L3-L4.

Glavni nedostatak ove vrste rupa je što je više visoka cijena proizvodnja štampano ploče s sa slijepim rupama, u odnosu na alternativne prolazne rupe.

Hidden vias

engleski Zakopano preko - “skriveno”, “ukopano”, “ugrađeno”. Ovi spojevi su slični slijepim spojevima, osim što počinju i završavaju na unutrašnjim slojevima. Ako pogledamo sliku 9 s lijeva na desno, možemo vidjeti da prva rupa prolazi kroz sve slojeve. Drugi je slijepi preko L1-L2, a posljednji je skriveni preko L2-L3, koji počinje na drugom sloju i završava se na trećem sloju.

Slika 9. Poređenje prolaza, slijepe rupe i ukopane rupe.

Tehnologija proizvodnje slijepih i skrivenih spojeva

Tehnologija izrade takvih rupa može biti različita, ovisno o dizajnu koji je programer postavio i ovisno o mogućnostima fabrika a-proizvođač. Razlikujemo dva glavna tipa:

Rupa je izbušena u dvostranom radnom komadu DPP, metaliziran, ugraviran i onda ovaj radni komad, u suštini gotov dvoslojni štampano ploče A, utisnut kroz prepreg kao dio višeslojne predforme štampano ploče s. Ako je ovo prazno mjesto na vrhu "pita" MPP, onda dobijemo slijepe rupe, ako u sredini, onda dobijemo skrivene otvore.

1. U komprimovanom radnom komadu izbušena je rupa MPP, dubina bušenja se kontroliše kako bi se precizno pogodile jastučići unutrašnjih slojeva, a zatim dolazi do metalizacije rupe. Na ovaj način dobijamo samo slijepe rupe.

U složenim strukturama MPP Mogu se koristiti kombinacije gore navedenih tipova rupa - Slika 10.

Slika 10. Primjer tipične kombinacije tipova prolaza.

Imajte na umu da korištenje slijepih rupa ponekad može dovesti do smanjenja troškova projekta u cjelini, zbog uštede na ukupnom broju slojeva, bolje sljedivosti i smanjenja veličine štampano ploče s, kao i mogućnost nanošenja komponenti sa finijim nagibom. Međutim, u svakom konkretnom slučaju odluku o njihovoj upotrebi treba donijeti individualno i razumno. Međutim, ne treba pretjerano koristiti složenost i raznolikost vrsta slijepih i skrivenih rupa. Iskustvo pokazuje da kada birate između dodavanja druge vrste slijepe rupe u dizajn i dodavanja još jednog para slojeva, bolje je dodati nekoliko slojeva. U svakom slučaju, dizajn MPP mora biti dizajniran uzimajući u obzir kako će se tačno implementirati u proizvodnju.

Završni metalni zaštitni premazi

Postizanje ispravnih i pouzdanih spojeva lemljenja u elektronskoj opremi zavisi od mnogih faktora dizajna i procesa, uključujući odgovarajući nivo lemljivosti elemenata koji se spajaju, kao što su komponente i štampano provodnici. Za održavanje lemljivosti štampano ploče prije instalacija A elektronske komponente, osiguravaju ravnost premaza i za pouzdane instalacija A lemnih spojeva, bakarna površina jastučića mora biti zaštićena štampano ploče s od oksidacije, takozvani završni metalni zaštitni premaz.

Kada gledate drugačije štampano ploče s, možete primijetiti da kontaktne pločice gotovo nikada nemaju bakarnu boju, često su i uglavnom srebrne, sjajne zlatne ili mat sive. Ove boje određuju vrste završnih metalnih zaštitnih premaza.

Najčešći način zaštite zalemljenih površina štampano ploče je oblaganje bakrenih kontaktnih pločica slojem srebrne legure kalaj-olovo (POS-63) - HASL. Većina proizvedenih štampano ploče zaštićen HASL metodom. Vruće kalajisanje HASL - proces vrućeg kalajisanja ploče s, potapanjem na ograničeno vrijeme u kupku rastopljenog lema i brzim uklanjanjem upuhujući mlaz vrućeg zraka, uklanjajući višak lema i izravnavajući premaz. Ovaj premaz dominira za nekoliko posljednjih godina, uprkos svojim ozbiljnim tehničkim ograničenjima. Plat s, na ovaj način proizvedeni, iako dobro zadržavaju lemljivost tokom cijelog perioda skladištenja, nisu pogodni za neke primjene. Visoko integrisani elementi koji se koriste u SMT tehnologije instalacija A, zahtijevaju idealnu planarnost (ravnost) kontaktnih pločica štampano ploče. Tradicionalni HASL premazi ne ispunjavaju zahtjeve planarnosti.

Tehnologije premaza koje ispunjavaju zahtjeve planarnosti su premazi koji se nanose kemijski:

Potapanje zlatom (Electroless Nickel / Immersion Gold - ENIG), što je tanak zlatni film koji se nanosi preko podsloja nikla. Funkcija zlata je da pruži dobru lemljivost i zaštiti nikl od oksidacije, a sam nikal služi kao barijera koja sprečava međusobnu difuziju zlata i bakra. Ovaj premaz osigurava odličnu planarnost kontaktnih pločica bez oštećenja štampano ploče, osigurava dovoljnu čvrstoću lemnih spojeva napravljenih lemovima na bazi kositra. Njihov glavni nedostatak je visoka cijena proizvodnje.

Immersion Tin (ISn) – sivi mat hemijski premaz koji obezbeđuje visoku ravnost štampano web stranice ploče s i kompatibilan sa svim metodama lemljenja od ENIG-a. Proces nanošenja potapajućeg kalaja sličan je postupku nanošenja potopljenog zlata. Imerzioni lim pruža dobru lemljivost nakon dugotrajnog skladištenja, što je osigurano uvođenjem organometalnog podsloja kao barijere između bakra kontaktnih jastučića i samog kalaja. Kako god, ploče s, obložene potapajućim limom, zahtijevaju pažljivo rukovanje i treba ih skladištiti u vakuumu u suvim ormarićima i ploče s sa ovim premazom nisu pogodni za proizvodnju tastatura/touch panela.

Kada koristite računare i uređaje sa blade konektorima, kontakti blade konektora su podložni trenju tokom rada. ploče s Zbog toga su krajnji kontakti galvanizovani debljim i čvršćim slojem zlata. Galvanska pozlata spojnica noževa (Gold Fingers) - premaz iz porodice Ni/Au, debljina premaza: 5 -6 Ni; 1,5 – 3 µm Au. Premaz se nanosi elektrohemijskim taloženjem (galvanizacija) i koristi se prvenstveno na krajnjim kontaktima i lamelama. Debeli, zlatni premaz ima visoku mehaničku čvrstoću, otpornost na abraziju i štetne efekte okruženje. Nezamjenjiv tamo gdje je važno osigurati pouzdan i izdržljiv električni kontakt.

Naša kompanija proizvodi štampane ploče od visokokvalitetnih uvoznih materijala, od standardnih FR4 do mikrotalasnih materijala i poliimida. U ovom dijelu definiramo osnovne pojmove i koncepte koji se koriste u području dizajna i proizvodnje štampanih ploča. Ovaj odjeljak govori o vrlo jednostavnim stvarima poznatim svakom dizajnerskom inženjeru. Međutim, ovdje postoji niz nijansi koje mnogi programeri ne uzimaju uvijek u obzir.

*** Dodatne informacije dostupno,

Višeslojni PCB dizajn
Razmotrimo tipičan dizajn višeslojna ploča(Sl. 1). U prvoj, najčešći, opciji, unutrašnji slojevi ploče su formirani od dvostranog bakreno laminiranog fiberglasa, koji se naziva "jezgro". Spoljni slojevi su izrađeni od bakarne folije, presovane sa unutrašnjim slojevima pomoću veziva - smolastog materijala koji se zove "prepreg". Nakon presovanja na visokim temperaturama, formira se „tora“ višeslojne štampane ploče u kojoj se zatim buše rupe i metaliziraju. Druga opcija je manje uobičajena, kada se vanjski slojevi formiraju od "jezgri" spojenih prepregom. Ovo je pojednostavljen opis; postoje mnogi drugi dizajni zasnovani na ovim opcijama. Međutim, osnovni princip je da prepreg djeluje kao vezivni materijal između slojeva. Očigledno ne može postojati situacija da su dvije dvostrane "jezgre" susjedne bez prepreg odstojnika, ali je moguća struktura folija-prepreg-folija-prepreg...itd, koja se često koristi u pločama sa složenim kombinacijama slijepih i skrivene rupe.

Slijepe i skrivene rupe
Izraz "slijepe rupe" odnosi se na otvore koji povezuju vanjski sloj s najbližim unutrašnjim slojevima i nemaju pristup drugom vanjskom sloju. Dolazi od engleske riječi blind, i slična je terminu "slijepe rupe". Skrivene, ili zakopane (od engleskog buried), rupe su napravljene u unutrašnjim slojevima i nemaju izlaza prema van. Najjednostavnije opcije za slijepe i skrivene rupe prikazane su na Sl. 2. Njihova upotreba je opravdana u slučaju vrlo gustog ožičenja ili za ploče koje su vrlo zasićene ravnim komponentama s obje strane. Prisutnost ovih rupa povećava cijenu ploče od jednog i pol do nekoliko puta, ali u mnogim slučajevima, posebno pri usmjeravanju mikro krugova u BGA paketu s malim korakom, ne možete bez njih. Postoje različiti načini za formiranje takvih prolaza, o njima se detaljnije govori u odjeljku, ali za sada ćemo detaljnije razmotriti materijale od kojih je izrađena višeslojna ploča.

Tg—temperatura staklastog prijelaza (razaranje strukture)
Dk - dielektrična konstanta

Osnovni dielektrici za štampane ploče
Glavni tipovi i parametri materijala koji se koriste za proizvodnju MPP-ova dati su u tabeli 1. Tipični dizajn štampanih ploča zasnovan je na upotrebi standardnog fiberglas laminata tipa FR4, sa radnom temperaturom, obično od -50 do +110° C, temperatura prelaska stakla (destrukcije) Tg oko 135 °C. Njegova dielektrična konstanta Dk može biti od 3,8 do 4,5, ovisno o dobavljaču i vrsti materijala. Za povećane zahtjeve za otpornost na toplinu ili kada se ploče postavljaju u pećnicu bezolovnom tehnologijom (t do 260 °C), koristi se visokotemperaturni FR4 High Tg ili FR5. Kada je potrebno za stalni rad visoke temperature ili kada dođe do naglih temperaturnih promjena, koristi se poliimid. Osim toga, poliimid se koristi za proizvodnju visokopouzdanih ploča, za vojnu primjenu, kao i u slučajevima kada je potrebna povećana električna snaga. Za ploče sa mikrotalasnim krugovima (više od 2 GHz) koriste se odvojeni slojevi mikrotalasnog materijala ili je cijela ploča izrađena od mikrotalasnog materijala (slika 3). Najpoznatiji dobavljači specijalni materijali- Kompanije Rogers, Arlon, Taconic, Dupont. Trošak ovih materijala je veći od FR4 i grubo je prikazan u zadnjoj koloni Tabele 1 u odnosu na cijenu FR4. Primjeri ploča s različitim vrstama dielektrika prikazani su na Sl. 4, 5.

Debljina materijala
Poznavanje dostupnih debljina materijala je važno za inženjera ne samo za određivanje ukupne debljine ploče. Prilikom dizajniranja MPP-a, programeri se suočavaju sa sljedećim zadacima:
- proračun valnog otpora provodnika na ploči;
- proračun vrijednosti međuslojne visokonaponske izolacije;
- izbor strukture slijepih i skrivenih rupa.
Dostupne opcije i debljine razni materijali date su u tabelama 2-6. Treba uzeti u obzir da je tolerancija na debljinu materijala najčešće do ±10%, pa stoga tolerancija na debljinu gotove višeslojne ploče ne može biti manja od ±10%.

Tabela 2. Dvostrane FR4 „jezgre“ za unutrašnje slojeve štampane ploče

Obično na zalihama;
h - Na zahtjev (nije uvijek dostupno)
m - Može se proizvoditi;
Napomena: kako bi se osigurala pouzdanost gotovih ploča, važno je znati da za strane unutrašnje slojeve radije koristimo jezgre sa folijom od 35 mikrona umjesto 18 mikrona (čak i sa širinom provodnika i razmaka od 0,1 mm). Ovo povećava pouzdanost štampanih ploča.
Dielektrična konstanta FR4 jezgri može se kretati od 3,8 do 4,4 ovisno o marki.

Tabela 3. Prepreg (“vezujući” sloj) za višeslojne štampane ploče

Dielektrična konstanta FR4 preprega može se kretati od 3,8 do 4,4 u zavisnosti od marke.
Molimo provjerite ovaj parametar za određeni materijal kod naših inženjera putem e-pošte

Tabela 4. Rogers mikrotalasni materijali za štampane ploče

* Dk - dielektrična konstanta

Tabela 5. Arlon mikrovalni materijali za MPP

Napomena: Materijali za mikrotalasnu pećnicu nisu uvek na lageru, a rok isporuke može potrajati i do 1 meseca. Prilikom odabira dizajna ploče, potrebno je provjeriti stanje zaliha proizvođača MPP-a.

Dk — Dielektrična konstanta
Tg—temperatura staklastog prelaza

Želio bih napomenuti važnost sljedećih tačaka:
1. U principu, sve vrijednosti jezgre FR4 od 0,1 do 1,0 mm dostupne su u koracima od 0,1 mm. Međutim, prilikom dizajniranja hitnih narudžbi treba unaprijed provjeriti dostupnost materijala u skladištu proizvođača PCB-a.
2. Kada je u pitanju debljina materijala - za materijale namijenjene za izradu dvostranih ploča, debljina materijala je naznačena uključujući i bakar. Debljine „jezgra“ za unutrašnje slojeve MPP-a navedene su u dokumentaciji bez debljine bakra.
Primer 1: materijal FR4, 1,6/35/35 ima debljinu dielektrika: 1,6-(2x35 µm)=1,53 mm (sa tolerancijom od ±10%).
Primjer 2: FR4, 0.2/35/35 jezgro ima dielektričnu debljinu: 200 µm (sa tolerancijom ±10%) i ukupnu debljinu: 200 µm+(2x35 µm)=270 µm.
3. Osiguravanje pouzdanosti. Dozvoljeni broj susjednih slojeva preprega u MPP-u nije manji od 2 i ne veći od 4. Mogućnost korištenja jednog sloja preprega između "jezgri" ovisi o prirodi šare i debljini susjednih slojeva bakra. . Što je bakar deblji i šara provodnika bogatija, to je teže ispuniti prostor između provodnika smolom. A pouzdanost ploče ovisi o kvaliteti punjenja.
Primjer: bakar 17 mikrona - možete koristiti 1 sloj 1080, 2116 ili 106; bakar 35 mikrona - možete koristiti 1 sloj samo za 2116.

PCB obloge
Pogledajmo koje vrste premaza postoje za bakrene jastučiće. Najčešće su lokacije premazane legurom kalaja i olova ili PIC-om. Metoda nanošenja i izravnavanja površine lema naziva se HAL ili HASL (od engleskog Hot Air Solder Leveling - izravnavanje lema vrućim zrakom). Ovaj premaz pruža najbolju lemljivost jastučića. Međutim, zamjenjuje ga više moderni premazi, po pravilu, kompatibilan sa zahtjevima međunarodne RoHS direktive. Ova direktiva zahtijeva zabranu prisustva štetne materije, uključujući olovo, u proizvodima. Do sada se RoHS ne odnosi na teritoriju naše zemlje, ali je korisno zapamtiti njegovo postojanje. Problemi povezani s RoHS-om će biti opisani u jednom od sljedećih odjeljaka, ali za sada pogledajmo moguće opcije pokrivenost MPP lokacija u Tabeli 7. HASL se primjenjuje svuda, osim ako ne postoje drugi zahtjevi. Potapanje (hemijsko) pozlaćivanje se koristi da se obezbedi glatkija površina ploče (ovo je posebno važno za BGA jastučiće), ali ima nešto manju sposobnost lemljenja. Lemljenje u peći izvodi se približno istom tehnologijom kao HASL, ali ručno lemljenje zahtijeva upotrebu posebnih fluksa. Organski premaz, ili OSP, štiti površinu bakra od oksidacije. Njegov nedostatak je kratak rok trajanja lemljenja (manje od 6 mjeseci). Omogućuje potapanje ravna povrsina i dobra lemljivost, iako ima i ograničen rok trajanja za lemljenje. HAL bez olova ima ista svojstva kao HAL koji sadrži olovo, ali sastav lema je otprilike 99,8% kalaja i 0,2% aditiva. Kontakti lopatica konektora, koji su podložni trenju tokom rada ploče, galvanizovani su debljim i čvršćim slojem zlata. Za obje vrste pozlaćenja koristi se donji sloj nikla kako bi se spriječilo širenje zlata.

Tabela 7. Premazi PCB jastučića

Napomena: Svi premazi osim HASL-a su usklađeni sa RoHS i pogodni za lemljenje bez olova.

Zaštitne i druge vrste premaza za štampane ploče
Da bismo upotpunili sliku, razmotrimo funkcionalnu svrhu i materijale premaza tiskanih ploča.
- Lemna maska— nanosi se na površinu ploče za zaštitu vodiča od slučajnih kratkih spojeva i prljavštine, kao i za zaštitu laminata od stakloplastike od termičkog udara tokom lemljenja. Maska ne nosi nikakvo drugo funkcionalno opterećenje i ne može služiti kao zaštita od vlage, plijesni, kvara i sl. (osim kada se koriste posebne vrste maski).
- Označavanje - nanosi se na ploču bojom preko maske kako bi se pojednostavila identifikacija same ploče i komponenti koje se nalaze na njoj.
- Maska koja se može ljuštiti - nanosi se na određene dijelove ploče koje je potrebno privremeno zaštititi, na primjer, od lemljenja. Lako se uklanja u budućnosti, jer je smjesa nalik gumi i jednostavno se ljušti.
- Karbonski kontaktni premaz - nanosi se na određene delove ploče kao kontaktna polja za tastature. Premaz ima dobru provodljivost, ne oksidira i otporan je na habanje.
- Grafitni otporni elementi - mogu se nanijeti na površinu ploče za obavljanje funkcije otpornika. Nažalost, tačnost apoena je niska - ne tačnija od ±20% (sa laserskim podešavanjem - do 5%).
- Srebrni kontaktni kratkospojnici - mogu se primijeniti kao dodatni provodnici, stvarajući još jedan provodni sloj kada nema dovoljno prostora za usmjeravanje. Uglavnom se koristi za jednoslojne i dvostrane štampane ploče.

Tabela 8. Površinski premazi PCB-a

Zaključak
Izbor materijala je velik, ali, nažalost, često prilikom proizvodnje malih i srednjih serija štampanih ploča kamen spoticanja postaje dostupnost potrebni materijali u skladištu pogona - proizvođača MPP. Stoga je prije dizajniranja MPP-a, posebno ako je riječ o izradi nestandardnog dizajna i korištenju nestandardnih materijala, potrebno se dogovoriti sa proizvođačem o materijalima i debljinama slojeva koji se koriste u MPP-u, te možda naručiti te materijale unaprijed.

Kvalitet isporučenih materijala je usklađen sa standardom IPC4101B, a sistem upravljanja kvalitetom proizvođača potvrđen je međunarodnim certifikatima ISO 9001:2000.

FR4 – laminat od stakloplastike klase otpornosti na vatru 94V-0 je najčešći materijal za proizvodnju štampanih ploča. Naša kompanija isporučuje sledeće vrste materijala za proizvodnju jednostranih i dvostranih štampanih ploča:

• Laminat od fiberglasa FR4 sa temperaturom prelaska stakla od 135ºS, 140ºS i 170ºS za proizvodnju jednostranih i dvostranih štampanih ploča. Debljina 0,5 - 3,0 mm sa folijom 12, 18, 35, 70, 105 mikrona.
• Osnovni FR4 za unutrašnje slojeve MPP sa temperaturama staklastog prelaza od 135ºS, 140ºS i 170ºS
• FR4 prepregovi sa temperaturama staklastog prelaza od 135ºS, 140ºS i 170ºS za presovanje MPP-a
• Materijali XPC, FR1, FR2, CEM-1, CEM-3, HA-50
• Materijali za ploče sa kontrolisanim odvođenjem toplote:
  • (aluminij, bakar, nehrđajući čelik) sa dielektrikom toplinske provodljivosti od 1 W/m*K do 3 W/m*K proizvođača Totking i Zhejiang Huazheng New Material Co.
  • Materijal HA-30 CEM-3 toplotne provodljivosti 1 W/m*K za proizvodnju jednostranih i dvostranih štampanih ploča.

Za neke namjene potreban je kvalitetan nefolijski dielektrik koji ima sve prednosti FR4 (dobra dielektrična svojstva, stabilnost karakteristika i dimenzija, visoka otpornost na nepovoljne klimatske uvjete). Za ove primjene možemo ponuditi FR4 laminat od stakloplastike bez folije.

U mnogim slučajevima gdje su potrebne prilično jednostavne tiskane ploče (u proizvodnji opreme za kućanstvo, raznih senzora, nekih komponenti za automobile itd.), odlična svojstva stakloplastike su suvišna, a pokazatelji proizvodnosti i cijene dolaze do izražaja. Ovdje možemo ponuditi sljedeće materijale:

• XPC, FR1, FR2 - folijski getinaks (baza od celuloznog papira impregniranog fenolnom smolom), široka primena u proizvodnji štampanih ploča za potrošačku elektroniku, audio i video opremu, u automobilskoj industriji (poređane po rastućem redosledu svojstava, i, shodno tome, cijena). Odlično štancanje.
• CEM-1 je laminat baziran na kompoziciji celuloznog papira i fiberglasa sa epoksidnom smolom. Štampice predivno.

U našem asortimanu se nalazi i elektrodeponovana bakarna folija za presovanje MPP proizvođača Kingboard. Folija se isporučuje u rolnama različitih širina, debljine folije su 12, 18, 35, 70, 105 mikrona, folije debljine 18 i 35 mikrona su gotovo uvek dostupne iz našeg skladišta u Rusiji.

Svi materijali su proizvedeni u skladu sa RoHS direktivom, sadržaj štetnih materija je potvrđen relevantnim sertifikatima i RoHS izveštajima o ispitivanju. Takođe, svi materijali, mnogi artikli imaju sertifikate itd.

Osnova koja se koristi su folijski i nefolijski dielektrici (getinax, textolit, fiberglass, fiberglass, lavsan, poliamid, fluoroplastic, itd.), keramički materijali, metalne ploče, izolacijski materijal za jastuke (prepreg).

Folijski dielektrici su električne izolacijske baze, obično obložene elektrolitičkom bakrenom folijom sa oksidiranim slojem otpornim na galvanski utjecaj koji se nalazi u blizini električne izolacijske baze. Ovisno o namjeni, folijski dielektrici mogu biti jednostrani ili dvostrani i imaju debljinu od 0,06 do 3,0 mm.

Nefolijski dielektrici, namijenjeni za poluaditivne i aditivne metode proizvodnje ploča, imaju na površini posebno naneseni sloj ljepila, koji služi za bolje prianjanje hemijski taloženog bakra na dielektrik.

PCB baze su napravljene od materijala koji može dobro prianjati na metal provodnika; imaju dielektričnu konstantu ne veću od 7 i mali tangent ugla dielektrični gubici; imaju dovoljno visoku mehaničku i električnu čvrstoću; omogućavaju mogućnost obrade rezanjem, štancanjem i bušenjem bez stvaranja strugotina, pukotina i raslojavanja dielektrika; održavati svoja svojstva kada su izloženi klimatskim faktorima, biti nezapaljivi i otporni na vatru; imaju nisku apsorpciju vode, niska vrijednost termički koeficijent linearnog širenja, ravnost, kao i otpornost na agresivne sredine tokom procesa kreiranja šeme kola i lemljenja.

Osnovni materijali su slojevito presovane ploče impregnirane umjetnom smolom i eventualno obložene s jedne ili obje strane bakarnom elektrolitičkom folijom. Folijski dielektrici se koriste u subtraktivnim metodama proizvodnje PCB-a, a nefolijski dielektrici se koriste u aditivnim i poluaditivnim. Debljina provodnog sloja može biti 5, 9, 12, 18, 35, 50, 70 i 100 mikrona.

U proizvodnji se koriste materijali, na primjer, za OPP i DPP - laminat od stakloplastike od folije SF-1-50 i SF-2-50 s debljinom bakarne folije od 50 mikrona i unutarnjom debljinom od 0,5 do 3,0 mm; za MPP - laminat od fiberglasa sa folijom FTS-1-18A i FTS-2-18A debljine bakarne folije od 18 mikrona i sopstvene debljine od 0,1 do 0,5 mm; za GPP i GPK - lavsan obložen folijom LF-1 sa debljinom bakarne folije od 35 ili 50 mikrona i sopstvenom debljinom od 0,05 do 0,1 mm.

U poređenju sa getinaksom, laminati od fiberglasa imaju bolje mehaničke i električne karakteristike, veća otpornost na toplinu, manja apsorpcija vlage. Međutim, oni imaju niz nedostataka, na primjer, nisku otpornost na toplinu u odnosu na poliamide, što doprinosi kontaminaciji krajeva unutarnjih slojeva smolom prilikom bušenja rupa.

Za proizvodnju PCB-a koji osiguravaju pouzdan prijenos nanosekundnih impulsa, potrebno je koristiti materijale s poboljšanim dielektričnim svojstvima, među kojima su i PCB-i napravljeni od organskih materijala s relativnom dielektričnom konstantom ispod 3,5.

Za proizvodnju PCB-a koji se koriste u uvjetima povećane opasnosti od požara koriste se materijali otporni na vatru, na primjer, laminati od stakloplastike marki SONF, STNF, SFVN, STF.

Za proizvodnju GPC-a koji mogu izdržati ponovljena savijanja od 90 u oba smjera od početna pozicija radijusa od 3 mm, koriste se lavsan obložen folijom i fluoroplastika. Materijali sa debljinom folije od 5 mikrona omogućavaju proizvodnju PCB-a 4. i 5. klase tačnosti.

Za lijepljenje PP slojeva koristi se izolacijski jastuk. Izrađeni su od stakloplastike impregniranog nedovoljno polimerizovanom termoreaktivnom epoksidnom smolom sa ljepljivim premazom nanesenim s obje strane.

Za zaštitu površine PP i GPC od vanjskih utjecaja koriste se polimerni zaštitni lakovi i zaštitni slojevi premaza.

Keramičke materijale karakteriše stabilnost električne i geometrijski parametri; stabilna visoka mehanička čvrstoća u širokom temperaturnom rasponu; visoka toplinska provodljivost; niska apsorpcija vlage. Nedostaci su dug proizvodni ciklus, veliko skupljanje materijala, krhkost, visoka cijena i sl.

Metalne baze se koriste u PCB-ima sa toplotnim opterećenjem za poboljšanje odvođenja toplote iz IC i ERE u EA sa visokim strujnim opterećenjima koji rade na visokim temperaturama, kao i za povećanje krutosti PCB-a napravljenih na tankim osnovama; izrađuju se od aluminijuma, titanijuma, čelika i bakra.

Za PCB sa velika gustoća za ugradnju i sa mikroprozorima koriste se materijali pogodni za lasersku obradu. Ovi materijali se mogu podijeliti u dvije grupe:

1. Ojačani netkani stakleni materijali i predprikovi ( kompozitni materijal na bazi tkanina, papira, kontinuiranih vlakana, impregniranih smolom u nestvrdnutom stanju) sa zadatom geometrijom i distribucijom niti; organski materijali sa neorijentisanim rasporedom vlakana Preprig za lasersku tehnologiju ima manju debljinu fiberglasa duž Z ose u poređenju sa standardnim fiberglasom.

2. Neojačani materijali (bakrena folija obložena smolom, polimerizovana smola), tečni dielektrici i suhi filmski dielektrici.

Od ostalih materijala koji se koriste u proizvodnji tiskanih ploča, najviše se koriste nikal i srebro kao metalni otpornici za lemljenje i zavarivanje. Osim toga, koriste se i brojni drugi metali i legure (na primjer, kalaj - bizmut, kalaj - indijum, kalaj - nikal, itd.), čija je svrha pružiti selektivnu zaštitu ili nisku otpornost na kontakt, poboljšati uvjete lemljenja. Dodatni premazi koji povećavaju električnu provodljivost štampanih provodnika izvode se u većini slučajeva galvanskim taloženjem, rjeđe vakuumskom metalizacijom i vrućim kalajisanjem.

Donedavno su folijski dielektrici na bazi epoksi-fenolnih smola, kao i dielektrici na bazi poliimidnih smola koji su se koristili u nekim slučajevima, zadovoljavali osnovne zahtjeve proizvođača štampanih ploča. Potreba za poboljšanjem disipacije topline iz IC-a i LSI-a, niski zahtjevi dielektrična konstanta materijali ploča za kola velike brzine, važnost usklađivanja koeficijenata toplinskog širenja materijala ploča, IC paketa i kristalnih nosača, te široko uvođenje modernih metoda ugradnje doveli su do potrebe za razvojem novih materijala. Široko se koristi u modernog dizajna tehnička sredstva Kompjuteri pronalaze MPP-ove na bazi keramike. Upotreba keramičkih podloga za izradu tiskanih ploča prvenstveno je posljedica primjene visokotemperaturnih metoda za stvaranje provodnog uzorka s minimalnom širinom linije, ali se koriste i druge prednosti keramike (dobra toplinska provodljivost, usklađenost koeficijenta termičkog širenja sa IC paketima i medijima, itd.). U proizvodnji keramičkih MPP-a najviše se koristi tehnologija debelog filma.

U keramičkim bazama, aluminijum i berilijum oksidi, kao i aluminijum nitrid i silicijum karbid se široko koriste kao polazni materijali.

Glavni nedostatak keramičkih ploča je njihova ograničena veličina (obično ne više od 150x150 mm), što je uglavnom zbog krhkosti keramike, kao i poteškoća u postizanju potrebne kvalitete.

Formiranje provodljivog uzorka (provodnika) vrši se sitotiskom. Paste koje se sastoje od metalnog praha, organskog veziva i stakla koriste se kao provodni materijali u keramičkim podlogama. Za paste za provodnike, koje moraju imati dobru adheziju, sposobnost da izdrže višekratnu toplinsku obradu i nisku električnu otpornost, koriste se prahovi plemenitih metala: platine, zlata, srebra. Ekonomski faktori takođe primoravaju upotrebu pasta na bazi sastava: paladijum - zlato, platina - srebro, paladijum - srebro itd.

Izolacijske paste izrađuju se na bazi kristalizirajućih stakala, staklokristalnih cementa i staklokeramike. Kao provodni materijali u keramičkim pločama serijskog tipa koriste se paste od prahova vatrostalnih metala: volframa, molibdena i dr. Kao osnova radni predmet i izolatori.

Krute metalne baze obložene dielektrikom karakteriziraju (kao i keramičke) visokotemperaturnim sagorijevanjem debeloslojnih pasta na bazi stakla i emajla u podlogu. Karakteristike ploča na metalnoj podlozi su povećana toplinska provodljivost, strukturna čvrstoća i ograničenja brzine zbog snažne veze provodnika s metalnom podlogom.

Široko se koriste ploče od čelika, bakra, titanijuma, obložene smolom ili topljivim staklom. Međutim, najnapredniji u pogledu niza indikacija je anodizirani aluminij i njegove legure s prilično debelim slojem oksida. Anodizirani aluminijum se takođe koristi za tankoslojni raspored PCB-a.

Obećavajuće je korištenje baza složene kompozitne strukture, uključujući metalne odstojnike, kao i postolja od termoplasta u štampanim pločama.

PTFE baze sa fiberglasom se koriste u strujnim krugovima velike brzine. Različite kompozitne podloge od "kevlara i kvarca" kao i bakar - invar - bakar koriste se u slučajevima kada je potrebno imati koeficijent toplinske ekspanzije blizak koeficijentu ekspanzije aluminij oksida, na primjer, u slučaju ugradnje raznih vrsta keramike kristalni nosači (mikrofutrole) na ploči. Kompozitne podloge na bazi poliimida uglavnom se koriste u moćna kola ili u visokotemperaturnim PCB aplikacijama.