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Materialien zur Herstellung von Leiterplatten. Materialien zur Herstellung von Leiterplatten. Arten von Gehäusen für elektronische Komponenten

Unser Unternehmen produziert Leiterplatten aus hochwertigen inländischen und importierten Materialien, von Standard-FR4- bis hin zu FAF-Mikrowellenmaterialien.

Typische Designs Leiterplatten basieren auf der Verwendung von Standard-Glasfaserlaminat Typ FR4 mit einer Betriebstemperatur von -50 bis +110 °C und einer Glasübergangstemperatur Tg (Erweichung) von etwa 135 °C.

Bei erhöhten Anforderungen an die Hitzebeständigkeit oder bei der Montage von Platinen im Ofen mit bleifreier Technologie (t bis 260 °C) kommt Hochtemperatur FR4 High Tg oder FR5 zum Einsatz.

Grundmaterialien für Leiterplatten:

Kupferdicke, Mikrometer

Dielektrikumsdicke, mm

5 18 35 50 70
Kupferfolie
0.0 +/- + +
Einseitiger FR-4
0.10 +/- +/-
0.15 +/-
1,00 +
1,50 +
2,00 +
SF 2,00 +
Doppelseitiger FR-4
STF 0,20 +/-
0,25 +
0,36 +
0,51 +
0,71 +/- +
1,00 + +
1,50 +/- + + +/- +/-
SF 1,50 +/-
2,00 + +/- +/-
2,50 +/- +/-
3,00 +/- +/-
Doppelseitig MI 1222
1,50 +/-
2,00 +/-
Doppelseitiges FAF-4D
0,50 +/-
1,00 +/-
1,50 +/-
2,00 +

„+“ – Normalerweise auf Lager

„+/-“ – Auf Anfrage (nicht immer verfügbar)

Prepreg („Verbindungsschicht“) für Multilayer Leiterplatten

FR-4

Folienbeschichtetes Fiberglas mit Nenndicke 1,6 mm, ein- oder beidseitig mit 35 µm dicker Kupferfolie kaschiert. Standard FR-4 ist 1,6 mm dick und besteht aus acht Schichten („Prepregs“) Glasfaser. Die mittlere Schicht enthält normalerweise das Logo des Herstellers; seine Farbe spiegelt die Brennbarkeitsklasse dieses Materials wider (rot – UL94-VO, blau – UL94-HB). Typischerweise ist FR-4 transparent und standardmäßig grüne Farbe wird durch die Farbe des auf die fertige Leiterplatte aufgetragenen Lötstopplacks bestimmt

  • volumetrischer elektrischer Widerstand nach Konditionierung und Wiederherstellung (Ohm x m): 9,2 x 1013;
  • elektrischer Oberflächenwiderstand (Ohm): 1,4 x 1012;
  • Schälfestigkeit der Folie nach Einwirkung einer galvanischen Lösung (N/mm): 2,2;
  • Entflammbarkeit (vertikale Prüfmethode): Klasse V®.

MI 1222

ist ein geschichtetes Pressmaterial auf Glasfaserbasis, das mit einem Epoxidbindemittel imprägniert und ein- oder beidseitig mit Kupfer-Elektrolytfolie beschichtet ist.

  • elektrischer Oberflächenwiderstand (Ohm): 7 x 1011;
  • spezifischer volumetrischer elektrischer Widerstand (Ohm): 1 x 1012;
  • Dielektrizitätskonstante (Ohm x m): 4,8;
  • Folienschälfestigkeit (N/mm): 1,8.

FAF-4D

Sie bestehen aus glasfaserverstärktem Fluorkunststoff und sind beidseitig mit Kupferfolie kaschiert. Anwendung: - als Grundlage Leiterplatten Betrieb im Mikrowellenbereich; - elektrische Isolierung für gedruckte Elemente von Empfangs- und Sendegeräten; - fähig für den Langzeitbetrieb im Temperaturbereich von +60 bis +250° C.

  • Haftfestigkeit der Folie an der Unterlage pro 10-mm-Streifen, N (kgf), nicht weniger als 17,6 (1,8)
  • Tangens des dielektrischen Verlusts bei einer Frequenz von 106 Hz, nicht mehr als 7 x 10-4
  • Dielektrizitätskonstante bei Frequenz 1 MHz 2,5 ± 0,1
  • Verfügbare Blattgrößen, mm (maximale Abweichung in Blattbreite und -länge 10 mm) 500x500

T111

Material aus einem wärmeleitenden Polymer auf Keramikbasis auf Aluminiumbasis, werden verwendet, wenn Komponenten verwendet werden sollen, die eine erhebliche thermische Leistung erzeugen (z. B. ultrahelle LEDs, Laserstrahler usw.). Die Haupteigenschaften des Materials sind eine hervorragende Wärmeableitung und eine erhöhte Spannungsfestigkeit bei Einwirkung hoher Spannungen:

  • Dicke der Aluminiumbasis: 1,5 mm
  • Dielektrikumsdicke - 100 Mikrometer
  • Dicke der Kupferfolie – 35 Mikrometer
  • Wärmeleitfähigkeit des Dielektrikums – 2,2 W/mK
  • Dielektrischer Wärmewiderstand – 0,7 °C/W
  • Wärmeleitfähigkeit des Aluminiumsubstrats (5052 – Analogon von AMg2,5) – 138 W/mK
  • Durchbruchspannung - 3 KV
  • Glasübergangstemperatur (Tg) - 130
  • Volumenwiderstand – 108 MΩ×cm
  • Oberflächenwiderstand - 106 MΩ
  • Höchste Betriebsspannung (CTI) – 600 V

Schützende Lötmasken, die bei der Herstellung von Leiterplatten verwendet werden

Lötstopplack (auch Brillantgrün genannt) – Schicht langlebiges Material, entwickelt, um Leiter vor dem Eindringen von Lot und Flussmittel beim Löten sowie vor Überhitzung zu schützen. Die Maske bedeckt die Leiter und lässt die Pads und Flachstecker frei. Das Verfahren zum Auftragen einer Lötmaske ähnelt dem Auftragen von Fotolack: Bei Verwendung einer Fotomaske mit einem Pad-Muster wird das auf die Leiterplatte aufgetragene Maskenmaterial beleuchtet und polymerisiert, die Bereiche mit Lötpads bleiben unbelichtet und die Maske wird anschließend von ihnen abgewaschen Entwicklung. Am häufigsten wird der Lötstopplack auf die Kupferschicht aufgetragen. Daher wird vor seiner Bildung die Schutzschicht aus Zinn entfernt, da sonst das Zinn unter der Maske durch die Erwärmung der Platine beim Löten aufquillt.

PSR-4000 H85

Grüne Farbe, flüssige, lichtempfindliche, wärmehärtende Flüssigkeit, 15–30 Mikrometer dick, TAIYO INK (Japan).

Hat die Zulassung zur Verwendung durch folgende Organisationen und Endprodukthersteller: NASA, IBM, Compaq, Lucent, Apple, AT&T, General Electric, Honeywell, General Motors, Ford, Daimler-Chrysler, Motorola, Intel, Micron, Ericsson, Thomson, Visteon , Alcatel, Sony, ABB, Nokia, Bosch, Epson, Airbus, Philips, Siemens, HP, Samsung, LG, NEC, Matsushita (Panasonic), Toshiba, Fujitsu, Mitsubishi, Hitachi, Toyota, Honda, Nissan und viele, viele andere ;

IMAGECURE XV-501

Farbige (rot, schwarz, blau, weiß), flüssige Zweikomponenten-Lötmaske, Coates Electrografics Ltd (England), Dicke 15–30 Mikrometer;

DUNAMASK KM

Trockenfilmmaske von DUNACHEM (Deutschland), Dicke 75 Mikrometer, sorgt für Zeltwirkung Durchkontaktierungen, hat eine hohe Haftung.

Dauer: 2 Stunden (90 Min.)

25.1 Grundlegende Fragen

PP-Basismaterialien;

Materialien zur Erstellung gedruckter Designelemente;

Technologische Materialien zur Herstellung von PP.

25.2 Vorlesungstext

25.2.1 GrundmPP-Basismaterialien bis zu 40 Min

Zu den Grundmaterialien von Leiterplatten gehören:

    folienbeschichtete (ein- oder beidseitig) und nicht folienbeschichtete Dielektrika (Getinax, Textolith, Fiberglas, Fiberglas, Lavsan, Polyimid, Fluorkunststoff usw.), keramische Materialien und Metallplatten (mit einer dielektrischen Oberflächenschicht), aus denen Leiterplattenbasen hergestellt werden;

    isolierendes Abstandsmaterial (Klebedichtungen – Prepregs), das zum Verkleben von MPP-Schichten verwendet wird.

Um die Oberfläche von PP vor äußeren Einflüssen zu schützen, werden Polymerschutzlacke und Schutzbeschichtungsfilme verwendet.

Bei der Auswahl eines PP-Basismaterials müssen Sie auf Folgendes achten: zu erwartende mechanische Einwirkungen (Vibrationen, Stöße, lineare Beschleunigung usw.); Genauigkeitsklasse PP (Abstand zwischen Leitern); implementierte elektrische Funktionen; Leistung; Nutzungsbedingungen; Preis.

Das Grundmaterial muss gut auf dem Metall der Leiter haften, eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen, seine Eigenschaften unter Witterungseinflüssen beibehalten und einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Metall der Leiter aufweisen.

Die Materialauswahl wird bestimmt durch:

    elektrische Isoliereigenschaften;

    mechanische Festigkeit;

    Stabilität der Parameter bei aggressiven Umgebungen und sich ändernden Bedingungen;

    Bearbeitbarkeit;

    kosten.

Foliendielektrika werden mit einer leitfähigen Beschichtung aus Elektrolytfolie aus Kupfer (seltener Nickel oder Aluminium) mit einer Dicke von 5 bis 105 Mikrometern hergestellt. Um die Haftfestigkeit zu verbessern, ist die Folie einseitig mit einer 1…3 Mikrometer dicken Chromschicht beschichtet. Die Folie zeichnet sich durch Reinheit der Zusammensetzung (Verunreinigungen nicht mehr als 0,05 %) und Duktilität aus. Die Folierung erfolgt durch Pressen bei einer Temperatur von 160...180 0 C und einem Druck von 5...15 MPa.

Dielektrika ohne Folie werden in zwei Arten hergestellt:

    mit einer Klebeschicht (Klebeschicht) mit einer Dicke von 50...100 Mikrometern (z. B. eine Epoxidkautschukzusammensetzung), die aufgetragen wird, um die Haftfestigkeit von chemischem Kupfer zu erhöhen, das während des Herstellungsprozesses von PP abgeschieden wird;

    mit einem in das Volumen des Dielektrikums eingebrachten Katalysator, der die Abscheidung von chemischem Kupfer fördert.

Als dielektrische Basis von starrem PP werden laminierte Kunststoffe verwendet, die aus einem Füllstoff (Elektroisolierpapier, Gewebe, Glasfaser) und einem Bindemittel (Phenolharz oder Phenolepoxidharz) bestehen. Zu den laminierten Kunststoffen gehören Getinax, Textolite und Glasfaser.

Getinax wird aus Papier hergestellt und unter normalen klimatischen Betriebsbedingungen für Haushaltsgeräte verwendet. Es zeichnet sich durch niedrige Kosten, gute Verarbeitbarkeit und hohe Wasseraufnahme aus.

Textolite wird aus Baumwollstoff hergestellt.

Glasfaserlaminate werden aus Glasfaser hergestellt. Im Vergleich zu Getinaks weisen Glasfaserlaminate bessere mechanische und bessere Eigenschaften auf Elektrische Eigenschaften, höhere Hitzebeständigkeit, geringere Feuchtigkeitsaufnahme. Sie haben jedoch eine Reihe von Nachteilen: schlechtere Bearbeitbarkeit; höhere Kosten; ein erheblicher Unterschied (ca. 30-fach) im Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kupfer und Glasfaser in Richtung der Materialdicke, der beim Löten oder im Betrieb zum Bruch der Metallisierung in den Löchern führen kann.

Für die Herstellung von Leiterplatten, die unter Bedingungen erhöhter Brandgefahr eingesetzt werden, werden feuerbeständige Getinaks und Glasfaserlaminate verwendet. Die Erhöhung der Feuerbeständigkeit von Dielektrika wird durch die Zugabe von Flammschutzmitteln in ihre Zusammensetzung erreicht.

Die Zugabe von 0,1...0,2 % Palladium oder Kupferoxid in den Lack, der die Glasfaser imprägniert, verbessert die Qualität der Metallisierung, verringert jedoch leicht den Isolationswiderstand.

Um Leiterplatten herzustellen, die eine zuverlässige Übertragung von Nanosekundenimpulsen ermöglichen, müssen Materialien mit verbesserten dielektrischen Eigenschaften (reduzierte Dielektrizitätskonstante und verringerter dielektrischer Verlustfaktor) verwendet werden. Daher gilt der Einsatz von Basen aus organischen Materialien mit einer relativen Dielektrizitätskonstante unter 3,5 als vielversprechend. Als Basis für PP im Mikrowellenbereich werden unpolare Polymere (Fluorkunststoff, Polyethylen, Polypropylen) verwendet.

Zur Herstellung von GPP und GPC, die wiederholtem Biegen standhalten, werden Dielektrika auf Basis von Polyesterfolie (Lavsan oder Polyethylenterephthalat), Fluorkunststoff, Polyimid usw. verwendet.

Isolierendes Polstermaterial (Prepregs) besteht aus Glasfaser, die mit unterpolymerisiertem duroplastischem Epoxidharz (oder anderen Harzen) imprägniert ist; aus Polyimid mit beidseitiger Klebebeschichtung und anderen Materialien.

Als Basismaterial für das PP kann Keramik verwendet werden.

Der Vorteil von keramischem PP ist eine bessere Wärmeableitung von aktiven Elementen, hohe mechanische Festigkeit, Stabilität der elektrischen und geometrischen Parameter, reduzierter Geräuschpegel, geringe Wasseraufnahme und Gasemission.

Der Nachteil von Keramikplatten ist Zerbrechlichkeit, große Masse und kleine Abmessungen (bis zu 150 x 150 mm), langer Herstellungszyklus und starke Schrumpfung des Materials sowie hohe Kosten.

PP an Metall Basis Einsatz in Produkten mit hoher Strombelastung und bei erhöhten Temperaturen. Als Grundmaterialien kommen Aluminium, Titan, Stahl, Kupfer und eine Legierung aus Eisen und Nickel zum Einsatz. Um eine Isolierschicht auf Metallbasis zu erhalten, werden spezielle Emails, Keramiken, Epoxidharze, Polymerfilme usw. verwendet, eine Isolierschicht auf Aluminiumbasis kann durch anodische Oxidation erhalten werden.

Der Nachteil metalllackierter Platten ist die hohe Dielektrizitätskonstante der Emaille, die ihren Einsatz in Hochfrequenzgeräten ausschließt.

Die Metallbasis der Leiterplatte wird häufig als Strom- und Erdungsbus sowie als Abschirmung verwendet.

25.2.2 Materialien gedruckter Designelemente bis zu 35 Min

Das für gedruckte Musterelemente (Leiter, Kontaktpads, Endkontakte usw.) verwendete Material ist Metallbeschichtungen. Kupfer wird am häufigsten zur Herstellung der stromführenden Hauptschicht verwendet. Keramische Leiterplatten verwenden Graphit.

Die zur Herstellung von Metallbeschichtungen verwendeten Materialien sind in Tabelle 25.1 aufgeführt.

Tabelle 25.1 – Metallbeschichtungen zur Herstellung gedruckter Designelemente

Beschichtung

Dicke, Mikrometer

Zweck

Schaffung der stromführenden Hauptschicht, Verbindung leitfähiger Schichten

Legierung Rose

Zinn-Blei-Legierung

Korrosionsschutz, Lötbarkeit

Gold und Goldlegierungen (Gold-Nickel, Gold-Kobalt usw.)

Verbesserte elektrische Leitfähigkeit, Aussehen, Reduzierung des Übergangswiderstandes, Korrosionsschutz

Silber

Verbesserte elektrische Leitfähigkeit

Silber-Antimon

Verbesserte elektrische Leitfähigkeit, erhöhte Verschleißfestigkeit von Schaltkontakten und Endkontakten

Palladium

Reduzierter Übergangswiderstand, erhöhte Verschleißfestigkeit von Schaltkontakten und Endkontakten

Chemisches Nickel – Immersionsgold

Chemisches Nickel – Chemisches Palladium

Immersionsgold

Chemisches Zinn

Endbeschichtung von Kontaktpads und Lamellen

Nickel

Korrosionsschutz, erhöhte Verschleißfestigkeit von Schaltkontakten und Endkontakten

Erhöhte Verschleißfestigkeit und Härte der Schaltkontakte und Endkontakte

25.2.3 Technologische (Verbrauchsmaterialien) mMaterialien zur Herstellung von PP bis zu 15 Min

Zu den technologischen Materialien für die Herstellung von Leiterplatten gehören Fotolacke, spezielle Sieblacke, Schutzmasken, Elektrolyte für die Verkupferung, Ätzen usw.

Die Anforderungen an Verbrauchsmaterialien werden durch das Design der Leiterplatte und den Herstellungsprozess bestimmt.

Fotolacke müssen die erforderliche Auflösung zum Erhalt eines Schaltkreismusters und eine entsprechende chemische Beständigkeit bieten. Fotolacke können flüssige oder trockene Filme (SPF) sein.

Es werden negative und positive Fotolacke verwendet. Bei der Verwendung negativer Fotolacke verbleiben die belichteten Bereiche des Platinenrohlings auf der Platine und die unbelichteten Bereiche werden bei der Entwicklung ausgewaschen. Bei Verwendung positiver Fotowiderstände werden die belichteten Bereiche während der Entwicklung ausgewaschen.

Ätzlösungen müssen mit dem zum Ätzen verwendeten Resist kompatibel sein, gegenüber Isoliermaterialien neutral sein und eine hohe Ätzrate aufweisen. Als Ätzelektrolyte werden häufig saure und alkalische Lösungen von Kupferchlorid, Lösungen auf Basis von Eisenchlorid, Lösungen auf Basis von Ammoniumpersulfat und Eisen-Kupferchlorid-Lösungen verwendet.

Alle Materialien müssen wirtschaftlich und sicher sein Umfeld.

Als Basis dienen Folien- und Nichtfolien-Dielektrika (Getinax, Textolith, Glasfaser, Glasfaser, Lavsan, Polyamid, Fluorkunststoff usw.), Keramikmaterialien, Metallplatten, isolierendes Polstermaterial (Prepreg).

Foliendielektrika sind elektrisch isolierende Untergründe, die üblicherweise mit elektrolytischer Kupferfolie mit einer oxidierten, galvanisch beständigen Schicht neben der elektrisch isolierenden Unterlage verkleidet sind. Je nach Verwendungszweck können Foliendielektrika einseitig oder doppelseitig sein und eine Dicke von 0,06 bis 3,0 mm aufweisen.

Nicht-Folien-Dielektrika, die für semi-additive und additive Herstellungsverfahren von Platinen bestimmt sind, verfügen über eine speziell aufgetragene Klebeschicht auf der Oberfläche, die für eine bessere Haftung des chemisch abgeschiedenen Kupfers am Dielektrikum sorgt.

Leiterplattensockel bestehen aus einem Material, das gut am Metall der Leiter haften kann; eine Dielektrizitätskonstante von nicht mehr als 7 und einen kleinen dielektrischen Verlustfaktor haben; über eine ausreichend hohe mechanische und elektrische Festigkeit verfügen; ermöglichen die Bearbeitung durch Schneiden, Stanzen und Bohren ohne Bildung von Spänen, Rissen und Delaminationen des Dielektrikums; behalten ihre Eigenschaften unter Witterungseinflüssen bei, sind nicht brennbar und feuerbeständig; haben eine geringe Wasseraufnahme, gering thermischer Koeffizient lineare Ausdehnung, Ebenheit und Beständigkeit gegenüber aggressiven Umgebungen beim Schaltungsdesign und Löten.

Als Trägermaterial dienen geschichtete Pressplatten, die mit Kunstharz imprägniert und ggf. ein- oder beidseitig mit Kupfer-Elektrolytfolie kaschiert sind. Foliendielektrika werden bei subtraktiven Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten verwendet, Nichtfoliendielektrika werden bei additiven und semiadditiven Verfahren verwendet. Die Dicke der leitfähigen Schicht kann 5, 9, 12, 18, 35, 50, 70 und 100 Mikrometer betragen.

In der Produktion werden beispielsweise Materialien für OPP und DPP verwendet - Folien-Glasfaserlaminat der Sorten SF-1-50 und SF-2-50 mit einer Kupferfoliendicke von 50 Mikrometern und einer Eigendicke von 0,5 bis 3,0 mm; für MPP - foliengeätztes Glasfaserlaminat FTS-1-18A und FTS-2-18A mit einer Kupferfoliendicke von 18 Mikrometern und einer Eigendicke von 0,1 bis 0,5 mm; für GPP und GPK - folienbeschichtetes Lavsan LF-1 mit einer Kupferfoliendicke von 35 oder 50 Mikrometern und einer Eigendicke von 0,05 bis 0,1 mm.

Im Vergleich zu Getinaks weisen Glasfaserlaminate bessere mechanische und elektrische Eigenschaften, eine höhere Hitzebeständigkeit und eine geringere Feuchtigkeitsaufnahme auf. Sie haben jedoch eine Reihe von Nachteilen, beispielsweise eine geringe Hitzebeständigkeit im Vergleich zu Polyamiden, was dazu beiträgt, dass beim Bohren von Löchern die Enden der Innenschichten mit Harz verunreinigt werden.

Um Leiterplatten herzustellen, die eine zuverlässige Übertragung von Nanosekundenimpulsen ermöglichen, müssen Materialien mit verbesserten dielektrischen Eigenschaften verwendet werden. Dazu gehören Leiterplatten aus organischen Materialien mit einer relativen Dielektrizitätskonstante unter 3,5.

Für die Herstellung von Leiterplatten, die unter Bedingungen erhöhter Brandgefahr eingesetzt werden, werden feuerbeständige Materialien verwendet, beispielsweise Glasfaserlaminate der Marken SONF, STNF, SFVN, STF.

Zur Herstellung von GPCs, die wiederholten Biegungen von 90° in beide Richtungen standhalten Startposition mit einem Radius von 3 mm werden folienbeschichtetes Lavsan und Fluorkunststoff verwendet. Materialien mit einer Folienstärke von 5 µm ermöglichen die Herstellung von Leiterplatten der 4. und 5. Genauigkeitsklasse.

Für die Verklebung von PP-Lagen wird isolierendes Polstermaterial verwendet. Sie bestehen aus Glasfaser, die mit unterpolymerisiertem duroplastischem Epoxidharz imprägniert ist und auf beiden Seiten mit einer Klebebeschichtung versehen ist.

Um die Oberfläche von PP und GPC vor äußeren Einflüssen zu schützen, werden Polymerschutzlacke und Schutzlackfilme verwendet.

Keramische Materialien zeichnen sich durch die Stabilität elektrischer und elektrischer Energie aus geometrische Parameter; stabile hohe mechanische Festigkeit über einen weiten Temperaturbereich; hohe Wärmeleitfähigkeit; geringe Feuchtigkeitsaufnahme. Die Nachteile sind ein langer Herstellungszyklus, starke Schrumpfung des Materials, Zerbrechlichkeit, hoher Preis usw.

Metallbasen werden in wärmebelasteten Leiterplatten verwendet, um die Wärmeableitung vom IC und ERE in EAs mit hohen Stromlasten, die bei hohen Temperaturen arbeiten, zu verbessern und um die Steifigkeit von Leiterplatten zu erhöhen, die auf dünnen Basen hergestellt werden; Sie bestehen aus Aluminium, Titan, Stahl und Kupfer.

Für hochverdichtete Leiterplatten mit Microvias kommen für die Laserbearbeitung geeignete Materialien zum Einsatz. Diese Materialien lassen sich in zwei Gruppen einteilen:

1. Verstärkte Vliesglasmaterialien und Preprigs ( Verbundwerkstoff auf Basis von Stoffen, Papier, Endlosfasern, im ungehärteten Zustand mit Harz imprägniert) mit vorgegebener Geometrie und Fadenverteilung; Organische Materialien mit einer nicht orientierten Faseranordnung. Preprig für die Lasertechnologie weist im Vergleich zu Standard-Glasfaser eine geringere Glasfaserdicke entlang der Z-Achse auf.

2. Unverstärkte Materialien (harzbeschichtete Kupferfolie, polymerisiertes Harz), flüssige Dielektrika und Trockenfilm-Dielektrika.

Von den anderen Materialien, die bei der Herstellung von Leiterplatten verwendet werden, sind Nickel und Silber die am weitesten verbreiteten als Metallresist beim Löten und Schweißen. Darüber hinaus werden eine Reihe anderer Metalle und Legierungen verwendet (z. B. Zinn-Wismut, Zinn-Indium, Zinn-Nickel usw.), deren Zweck darin besteht, einen selektiven Schutz oder einen geringen Kontaktwiderstand zu bieten und die Lötbedingungen zu verbessern. Zusätzliche Beschichtungen, die die elektrische Leitfähigkeit von Leiterbahnen erhöhen, werden in den meisten Fällen durch galvanische Abscheidung, seltener durch Vakuummetallisierung und Heißverzinnung durchgeführt.

Bis vor Kurzem genügten Foliendielektrika auf Basis von Epoxid-Phenolharzen sowie teilweise eingesetzte Dielektrika auf Basis von Polyimidharzen den Grundanforderungen der Leiterplattenhersteller. Die Notwendigkeit, die Wärmeableitung von ICs und LSIs zu verbessern, erfordert geringe Anforderungen Dielektrizitätskonstante Platinenmaterial für Hochgeschwindigkeitsschaltungen, die Bedeutung der Anpassung der Wärmeausdehnungskoeffizienten von Platinenmaterial, IC-Gehäusen und Kristallträgern, weite Verbreitung moderne Methoden Die Installation führte dazu, dass neue Materialien entwickelt werden mussten. Weit verbreitet in moderne Designs In Computerhardware finden sich MPPs auf Keramikbasis. Die Verwendung von Keramiksubstraten zur Herstellung von Leiterplatten ist in erster Linie auf den Einsatz von Hochtemperaturverfahren zur Erzeugung eines Leiterbildes mit minimaler Linienbreite zurückzuführen, es werden aber auch andere Vorteile von Keramik genutzt (gute Wärmeleitfähigkeit, Anpassung des Koeffizienten). der thermischen Ausdehnung bei IC-Gehäusen und -Medien usw.). Bei der Herstellung keramischer MPPs wird am häufigsten die Dickschichttechnologie eingesetzt.

In keramischen Basen werden häufig Aluminium- und Berylliumoxide sowie Aluminiumnitrid und Siliziumkarbid als Ausgangsmaterialien verwendet.

Der Hauptnachteil von Keramikplatten ist ihre begrenzte Größe (normalerweise nicht mehr als 150 x 150 mm), die hauptsächlich auf die Zerbrechlichkeit der Keramik sowie auf die Schwierigkeit zurückzuführen ist, die erforderliche Qualität zu erreichen.

Die Bildung eines Leiterbildes (Leiter) erfolgt durch Siebdruck. Als Leitermaterialien in keramischen Trägerplatten werden Pasten aus Metallpulvern, einem organischen Bindemittel und Glas verwendet. Für Leiterpasten, die eine gute Haftung, eine Widerstandsfähigkeit gegen wiederholte Wärmebehandlung und einen geringen elektrischen Widerstand aufweisen müssen, werden Pulver aus Edelmetallen verwendet: Platin, Gold, Silber. Auch wirtschaftliche Faktoren erzwingen die Verwendung von Pasten auf Basis der folgenden Zusammensetzungen: Palladium – Gold, Platin – Silber, Palladium – Silber usw.

Isolierpasten werden auf Basis von kristallisierenden Gläsern, glaskristallinen Zementen und Glaskeramiken hergestellt. Als Leitermaterialien in diskontinuierlichen Keramikplatten werden Pasten aus Pulvern hochschmelzender Metalle verwendet: Wolfram, Molybdän usw. Als Basis dienen Bänder aus Keramikkäsen auf Basis von Aluminium- und Berylliumoxiden, Siliziumkarbid und Aluminiumnitrid Werkstück und Isolatoren.

Mit einem Dielektrikum beschichtete starre Metalluntergründe zeichnen sich (wie auch Keramikuntergründe) durch das Hochtemperatureinbrennen von Dickschichtpasten auf Glas- und Emailbasis in den Untergrund aus. Merkmale von Platinen auf Metallbasis sind eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit, strukturelle Festigkeit und Geschwindigkeitseinschränkungen aufgrund der starken Verbindung der Leiter mit der Metallbasis.

Weit verbreitet sind Platten aus Stahl, Kupfer, Titan, beschichtet mit Harz oder schmelzbarem Glas. Am fortschrittlichsten im Hinblick auf eine Reihe von Indikationen sind jedoch eloxiertes Aluminium und seine Legierungen mit einer ziemlich dicken Oxidschicht. Eloxiertes Aluminium wird auch für das Layout von Dünnschicht-Mehrschicht-Leiterplatten verwendet.

Der Einsatz von Sockeln mit komplexer Verbundstruktur inklusive Metallabstandshaltern sowie Sockeln aus Thermoplasten in Leiterplatten ist vielversprechend.

PTFE-Basen mit Glasfaser werden in Hochgeschwindigkeitskreisläufen eingesetzt. Verschiedene Verbundbasen aus „Kevlar und Quarz“ sowie Kupfer-Invar-Kupfer werden in Fällen verwendet, in denen ein Wärmeausdehnungskoeffizient nahe dem Ausdehnungskoeffizienten von Aluminiumoxid erforderlich ist, beispielsweise bei der Montage verschiedener Keramiken Kristallträger (Mikrogehäuse) auf einer Platine. Verbundsubstrate auf Polyimidbasis werden hauptsächlich in verwendet leistungsstarke Schaltkreise oder in Hochtemperatur-PCB-Anwendungen.

Was stellt es dar gedruckt Bretter A?

Gedruckt Bretter A oder Bretter A ist eine Platte oder Platte, die aus einem oder zwei leitenden Mustern besteht, die sich auf der Oberfläche einer dielektrischen Basis befinden, oder ein System von leitenden Mustern, die sich im Volumen und auf der Oberfläche einer dielektrischen Basis befinden und nach dem Prinzip miteinander verbunden sind Elektrischer Schaltplan, bestimmt für elektrische Verbindung und mechanische Befestigung der darauf installierten Produkte Elektronische Technologie, Quantenelektronik und elektrische Produkte – passiv und aktiv elektronische Bauteile.

Am einfachsten gedruckt Bretter Ach ja Bretter A, das auf einer Seite Kupferleiter enthält gedruckt Bretter S und verbindet die Elemente des Leitermusters nur auf einer seiner Oberflächen. Solch Bretter S bekannt als Einzelschicht gedruckt Bretter S oder einseitig gedruckt Bretter S(abgekürzt als AKI).

Heute am beliebtesten in der Produktion und am weitesten verbreitet gedruckt Bretter S, die zwei Schichten enthalten, also auf beiden Seiten ein leitfähiges Muster enthalten Bretter S– doppelseitig (doppellagig) gedruckt Bretter S(abgekürzt DPP). Durchgangsverbindungen werden verwendet, um Leiter zwischen Schichten zu verbinden. Installation metallisierte und Übergangslöcher. Allerdings abhängig von der physikalischen Komplexität des Designs gedruckt Bretter S, wenn die Verkabelung beidseitig erfolgt Bretter wird in der Produktion nicht zu komplex Befehl mehrschichtig erhältlich gedruckt Bretter S(abgekürzt MPP), wobei das Leitermuster nicht nur auf zwei gebildet wird Außenseiten Bretter S, sondern auch in den inneren Schichten des Dielektrikums. Je nach Komplexität mehrschichtig gedruckt Bretter S kann aus 4,6,...24 oder mehr Schichten bestehen.


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Abb. 1. Ein Beispiel für eine Zweischicht gedruckt Bretter S mit Lötschutzmaske und Markierungen.

Für Installation A elektronische Komponenten auf gedruckt Bretter S, ist ein technologischer Vorgang erforderlich - Löten, mit dem eine dauerhafte Verbindung von Teilen aus verschiedenen Metallen durch Einbringen von geschmolzenem Metall hergestellt wird - Lot, das mehr hat niedrige Temperatur schmelzen als die Materialien der zu verbindenden Teile. Die gelöteten Kontakte der Teile sowie das Lot und Flussmittel werden in Kontakt gebracht und einer Erwärmung auf eine Temperatur ausgesetzt, die über dem Schmelzpunkt des Lots, aber unter der Schmelztemperatur der zu lötenden Teile liegt. Dadurch dringt das Lot ein flüssigen Zustand und benetzt die Oberflächen von Teilen. Danach stoppt die Erwärmung und das Lot geht in die feste Phase über und bildet eine Verbindung. Dieser Vorgang kann manuell oder mit Spezialgeräten durchgeführt werden.

Vor dem Löten werden Bauteile aufgelegt gedruckt Bretter e führt Bauteile in Durchgangslöcher Bretter S und mit den Kontaktpads verlötet und/oder metallisiert Innenfläche Löcher - sog Technologie Installation A in Löcher (THT Through Hole Technology – Technologie Installation A in Löcher oder mit anderen Worten - Stift Installation oder DIP Installation). Auch die fortschrittlichere Oberflächentechnik hat sich vor allem in der Massen- und Großserienfertigung immer weiter durchgesetzt. Installation A- auch TMP (Technologie) genannt Installation A an die Oberfläche) oder SMT(Surface-Mount-Technologie) oder SMD-Technologie (von Surface-Mount-Device – ein auf einer Oberfläche montiertes Gerät). Der Hauptunterschied zur „traditionellen“ Technologie Installation A Beim Einbohren in Löcher werden die Komponenten auf Kontaktflächen montiert und verlötet, die Teil des Leiterbildes auf der Oberfläche sind gedruckt Bretter S. In der Oberflächentechnik Installation A Typischerweise werden zwei Lötmethoden verwendet: Lotpasten-Reflow-Löten und Wellenlöten. Der Hauptvorteil des Wellenlötverfahrens ist die Möglichkeit, beide oberflächenmontierten Bauteile gleichzeitig zu löten Bretter S, und in die Löcher. Gleichzeitig ist das Wellenlöten das produktivste Lötverfahren, wenn Installation e in die Löcher. Das Reflow-Löten basiert auf der Verwendung eines speziellen technologischen Materials – Lotpaste. Es enthält drei Hauptkomponenten: Lot, Flussmittel (Aktivatoren) und organische Füllstoffe. Löten Paste wird entweder mit einem Spender oder durch Durchspritzen auf die Kontaktflächen aufgetragen Schablone Anschließend werden die elektronischen Bauteile mit den Anschlüssen auf der Lotpaste montiert und anschließend erfolgt der Prozess des Aufschmelzens des in der Lotpaste enthaltenen Lotes in speziellen Öfen durch Erhitzen gedruckt Bretter S mit Komponenten.

Um einen unbeabsichtigten Kurzschluss von Leitern verschiedener Stromkreise während des Lötvorgangs zu vermeiden bzw. zu verhindern, empfehlen die Hersteller gedruckt Bretter Es wird eine schützende Lötmaske (engl. Solder Mask; auch „brilliant“ genannt) verwendet – eine Schicht aus haltbarem Polymermaterial, die die Leiter vor dem Eindringen von Lot und Flussmittel beim Löten sowie vor Überhitzung schützen soll. Löten Maske deckt Leiter ab und lässt Pads und Flachstecker freiliegen. Die am häufigsten verwendeten Lötstopplackfarben gedruckt Bretter A x - grün, dann rot und blau. Das sollte man im Hinterkopf behalten Löten Maske schützt nicht Bretter vor Feuchtigkeit während des Betriebs Bretter S Für den Feuchtigkeitsschutz kommen spezielle organische Beschichtungen zum Einsatz.

In den gängigsten CAD-Programmen gedruckt Bretter und elektronische Geräte (abgekürzt CAD - CAM350, P-CAD, Protel DXP, SPECCTRA, OrCAD, Allegro, Expedition PCB, Genesis) gelten in der Regel Regeln für den Lötstopplack. Diese Regeln definieren den Abstand/Rückstand, der zwischen der Kante des Lötpads und der Kante der Lötmaske eingehalten werden muss. Dieses Konzept ist in Abbildung 2(a) dargestellt.

Siebdruck oder Markierung.

Markierung (dt. Siebdruck, Legende) ist ein Prozess, bei dem der Hersteller Informationen über elektronische Komponenten anbringt und der dazu beiträgt, den Montage-, Inspektions- und Reparaturprozess zu erleichtern. Typischerweise werden Markierungen angebracht, um Referenzpunkte sowie die Position, Ausrichtung und Bewertung elektronischer Komponenten anzuzeigen. Es kann auch für jeden Designzweck verwendet werden gedruckt Bretter Geben Sie beispielsweise den Firmennamen und Einrichtungsanweisungen an (dies wird häufig bei alten Motherboards verwendet). Bretter A X persönliche Computer) usw. Die Beschriftung ist beidseitig möglich Bretter S und es wird normalerweise im Siebdruckverfahren (Siebdruck) mit einer speziellen Farbe (mit thermischer oder UV-Härtung) in weißer, gelber oder schwarzer Farbe aufgetragen. Abbildung 2 (b) zeigt die Bezeichnung und den Bereich der Komponenten, dargestellt mit weißen Markierungen.


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Abb. 2. Abstand von der Plattform zur Maske (a) und Markierungen (b)

Struktur von Schichten im CAD

Wie am Anfang dieses Artikels erwähnt, gedruckt Bretter S kann aus mehreren Schichten bestehen. Wann gedruckt Bretter A CAD-Konstruktionen sind oft in der Struktur zu erkennen gedruckt Bretter S mehrere Lagen, die nicht den geforderten Lagen mit Verdrahtung aus leitfähigem Material (Kupfer) entsprechen. Beispielsweise sind die Markierungs- und Lötmaskenschichten nichtleitende Schichten. Das Vorhandensein von leitenden und nicht leitenden Schichten kann zu Verwirrung führen, da Hersteller den Begriff Schicht verwenden, wenn sie nur leitende Schichten meinen. Von nun an verwenden wir den Begriff „Schichten“ ohne „CAD“ nur noch für leitfähige Schichten. Wenn wir den Begriff „CAD-Schichten“ verwenden, meinen wir alle Arten von Schichten, also leitende und nicht leitende Schichten.

Aufbau der Schichten im CAD:

CAD-Schichten (leitend und nicht leitend)

Beschreibung

Oberer Siebdruck – oberste Markierungsschicht (nicht leitend)

Oberer Lötstopplack – oberste Schicht des Lötstopplacks (nicht leitend)

Obere Pastenmaske – oberste Schicht der Lotpaste (nicht leitend)

Top Layer 1 – erste/oberste Schicht (leitfähig)

Int Layer 2 – zweite/innere Schicht (leitfähig)

Substrat- grundlegendes Dielektrikum(nichtleitend)

Untere Schicht n – untere Schicht (leitfähig)

Untere Pastenmaske – Untere Schicht aus Lotpaste (nicht leitend)

Untere Lötmaske Untere Schicht der Lötmaske (nicht leitend)

Unterer Siebdruck Untere Markierungsschicht (nicht leitend)

Abbildung 3 zeigt drei verschiedene Strukturen Lagen. orange Farbe hebt die leitenden Schichten in jeder Struktur hervor. Strukturhöhe oder -dicke gedruckt Bretter S kann je nach Verwendungszweck variieren, die am häufigsten verwendete Dicke beträgt jedoch 1,5 mm.


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Abb. 3. Beispiel für 3 verschiedene Strukturen gedruckt Bretter: 2-schichtig (a), 4-schichtig (b) und 6-schichtig (c)

Arten von Gehäusen für elektronische Komponenten

Heutzutage gibt es auf dem Markt eine große Vielfalt an Gehäusetypen für elektronische Komponenten. Typischerweise gibt es mehrere Gehäusetypen für ein passives oder aktives Element. Beispielsweise findet man den gleichen Mikroschaltkreis sowohl in einem QFP-Gehäuse (vom englischen Quad Flat Package – eine Familie von Mikroschaltkreis-Gehäusen mit planaren Pins auf allen vier Seiten) als auch in einem LCC-Gehäuse (vom englischen Leadless Chip Carrier). ein flaches quadratisches Keramikgehäuse mit Kontakten an der Unterseite).

Grundsätzlich gibt es drei große Familien von Elektronikgehäusen:

Beschreibung

Gehäuse für Installation A in Löcher mit Kontakten, die für die Durchsteckmontage vorgesehen sind Installation neues Loch rein gedruckt Bretter e. Solche Bauteile werden auf der gegenüberliegenden Seite verlötet Bretter S wo die Komponente eingefügt wurde. Typischerweise werden diese Komponenten nur auf einer Seite montiert gedruckt Bretter S.

SMD/ SMT

Gehäuse für Oberfläche Installation A, die einseitig verlötet sind Bretter S, wo die Komponente platziert wird. Der Vorteil dieser Gehäuseform liegt in der beidseitigen Einbaumöglichkeit gedruckt Bretter S und außerdem sind diese Komponenten kleiner als Gehäuse für Installation A in die Löcher stecken und gestalten Bretter S kleinere Abmessungen und eine dichtere Leiterverdrahtung gedruckt Bretter A X.

(Ball Grid Array – eine Anordnung von Kugeln – eine Art Gehäuse für oberflächenmontierte integrierte Schaltkreise). BGA Die Schlussfolgerungen sind Lotkugeln, die auf die Kontaktpads auf der Rückseite der Mikroschaltung aufgetragen werden. Die Mikroschaltung befindet sich auf gedruckt Bretter e und erhitzt mit Lötstation oder eine Infrarotquelle, damit die Kugeln zu schmelzen beginnen. Die Oberflächenspannung zwingt das geschmolzene Lot dazu, den Chip genau über der Stelle zu fixieren, an der er sich befinden sollte Bretter EU BGA Die Länge des Leiters ist sehr gering und wird durch den Abstand zwischen ihnen bestimmt Bretter Ach ja, und Mikroschaltung, also die Anwendung BGA ermöglicht es Ihnen, den Bereich der Betriebsfrequenzen zu erweitern und die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung zu erhöhen. Auch Technik BGA hat einen besseren thermischen Kontakt zwischen dem Chip und Bretter Oh, was in den meisten Fällen die Installation von Kühlkörpern überflüssig macht, da sich die Wärme vom Kristall wegbewegt Bretter y effizienter. Am häufigsten BGA Wird in mobilen Computerprozessoren, Chipsätzen und modernen Grafikprozessoren verwendet.

Kontaktpad gedruckt Bretter S(Englisches Land)

Kontaktpad gedruckt Bretter S- Teil des Leiterbildes gedruckt Bretter S, dient dem elektrischen Anschluss installierter elektronischer Produkte. Kontaktpad gedruckt Bretter S Es handelt sich um Teile des Kupferleiters, die von der Lötmaske freiliegen und an denen die Anschlüsse der Komponenten angelötet werden. Es gibt zwei Arten von Pads – Kontaktpads Installation Löcher für Installation A in Löcher und ebene Pads für die Oberfläche Installation A- SMD-Pads. Manchmal sind SMD-Via-Pads den Via-Pads sehr ähnlich. Installation A in die Löcher.

Abbildung 4 zeigt die Pads für 4 verschiedene elektronische Komponenten. Acht für IC1 bzw. zwei für R1 SMD-Pads sowie drei Pads mit Löchern für Q1- und PW-Elektronikkomponenten.


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Abbildung 4. Oberflächen Installation A(IC1, R1) und Pads für Installation A in die Löcher (Q1, PW) stecken.

Kupferleiter

Kupferleiter werden verwendet, um zwei Punkte zu verbinden gedruckt Bretter e – zum Beispiel zum Verbinden zwischen zwei SMD-Pads (Abbildung 5.) oder zum Verbinden eines SMD-Pads mit einem Pad Installation Loch oder um zwei Vias zu verbinden.

Abhängig von den durch sie fließenden Strömen können Leiter unterschiedliche berechnete Breiten haben. Bei hohen Frequenzen ist es außerdem notwendig, die Breite der Leiter und die Lücken zwischen ihnen zu berechnen, da der Widerstand, die Kapazität und die Induktivität des Leitersystems von ihrer Länge, Breite und ihrer relativen Position abhängen.


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Abbildung 5. Verbindung zweier SMD-Chips mit zwei Leitern.

Durchkontaktierte Durchkontaktierungen gedruckt Bretter S

Wenn Sie eine Komponente anschließen müssen, auf der sich befindet oberste Schicht gedruckt Bretter S Bei einem Bauteil auf der unteren Schicht werden durchkontaktierte Vias verwendet, die die Elemente des Leiterbilds auf verschiedenen Schichten verbinden gedruckt Bretter S. Diese Löcher ermöglichen den Stromdurchgang gedruckt Bretter u. Abbildung 6 zeigt zwei Drähte, die auf den Pads einer Komponente auf der oberen Schicht beginnen und auf den Pads einer anderen Komponente auf der unteren Schicht enden. Jeder Leiter verfügt über ein eigenes Durchgangsloch, das den Strom von der oberen zur unteren Schicht leitet.


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Abbildung 6. Verbindung zweier Mikroschaltungen über Leiter und metallisierte Durchkontaktierungen auf verschiedenen Seiten gedruckt Bretter S

Abbildung 7 zeigt eine detailliertere Ansicht des Querschnitts einer 4-Schicht gedruckt Bretter. Hier kennzeichnen die Farben die folgenden Schichten:

Am Modell gedruckt Bretter S, Abbildung 7 zeigt einen Leiter (rot), der zur oberen leitfähigen Schicht gehört und hindurchgeht Bretter y unter Verwendung einer Durchkontaktierung und setzt dann seinen Weg entlang der unteren Schicht (blau) fort.


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Abbildung 7. Durchgehender Leiter von der obersten Schicht gedruckt Bretter y und setzt seinen Weg auf der unteren Ebene fort.

„Blindes“ metallisiertes Loch gedruckt Bretter S

In HDI (High Density Interconnect) gedruckt Bretter A x müssen mehr als zwei Schichten verwendet werden, wie in Abbildung 7 dargestellt. Typischerweise bei mehrschichtigen Strukturen gedruckt Bretter S Auf denen viele ICs verbaut sind, werden separate Schichten für Strom und Masse (Vcc oder GND) verwendet, wodurch die äußeren Signalschichten von Stromschienen befreit werden, was die Verlegung von Signalleitungen erleichtert. Es gibt auch Fälle, in denen Signalleiter von der Außenschicht (oben oder unten) auf dem kürzesten Weg verlaufen müssen, um die erforderliche charakteristische Impedanz, die Anforderungen an die galvanische Trennung und schließlich die Anforderungen an die Beständigkeit gegen elektrostatische Entladung zu erfüllen. Für diese Art von Verbindungen werden blinde metallisierte Löcher verwendet (Blind Via – „blind“ oder „blind“). Gemeint sind die Verbindungslöcher äußere Schicht mit einem oder mehreren internen Anschlüssen, wodurch Sie die Verbindung auf eine minimale Höhe beschränken können. Ein Sackloch beginnt auf der Außenschicht und endet auf der Innenschicht, weshalb ihm „blind“ vorangestellt ist.

Um herauszufinden, welches Loch vorhanden ist Bretter e, du kannst sagen gedruckt Bretterüber der Lichtquelle und schauen Sie – wenn Sie sehen, dass Licht von der Quelle durch das Loch kommt, dann ist dies ein Übergangsloch, andernfalls ist es blind.

Blind Vias sind im Design nützlich Bretter S, wenn Ihre Größe begrenzt ist und Sie nicht genügend Platz zum Platzieren von Komponenten und zum Verlegen von Signalkabeln haben. Sie können elektronische Komponenten auf beiden Seiten platzieren und so den Platz für Kabel und andere Komponenten maximieren. Wenn die Übergänge durch Durchgangslöcher und nicht durch blinde Löcher erfolgen, benötigen Sie Folgendes zusätzlicher Platz für Löcher, weil Das Loch nimmt auf beiden Seiten Platz ein. Gleichzeitig können Sacklöcher unter dem Chipkörper angebracht werden – beispielsweise für große und komplexe Verkabelungen BGA Komponenten.

Abbildung 8 zeigt drei Löcher, die Teil einer Vierschicht sind gedruckt Bretter S. Wenn wir von links nach rechts schauen, sehen wir als erstes ein durchgehendes Loch durch alle Schichten. Das zweite Loch beginnt an der obersten Schicht und endet an der zweiten inneren Schicht – dem Blind Via L1-L2. Schließlich beginnt das dritte Loch in der unteren Schicht und endet in der dritten Schicht, wir sagen also, dass es sich um eine blinde Verbindung über L3-L4 handelt.

Der Hauptnachteil dieses Lochtyps besteht darin, dass er größer ist hoher Preis Herstellung gedruckt Bretter S mit Sacklöchern im Vergleich zu alternativen Durchgangslöchern.


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Abb. 8. Vergleich der Transienten Durchgangsloch und Blind Vias.

Versteckte Durchkontaktierungen

Englisch Vergraben über – „versteckt“, „vergraben“, „eingebaut“. Diese Vias ähneln Blind Vias, beginnen und enden jedoch auf den inneren Schichten. Wenn wir Abbildung 9 von links nach rechts betrachten, können wir sehen, dass das erste Loch durch alle Schichten geht. Das zweite ist ein blindes Via L1-L2 und das letzte ist ein verstecktes Via L2-L3, das auf der zweiten Ebene beginnt und auf der dritten Ebene endet.


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Abbildung 9. Vergleich von Via Via, Sackloch und vergrabenem Loch.

Fertigungstechnologie für Blind- und Hidden Vias

Die Technologie zur Herstellung solcher Löcher kann je nach vom Entwickler festgelegtem Design und je nach Möglichkeiten unterschiedlich sein Fabrik ein Hersteller. Wir werden zwei Haupttypen unterscheiden:

    Das Loch wird in ein doppelseitiges Werkstück gebohrt DPP, metallisiert, geätzt und dann dieses Werkstück, im Wesentlichen eine fertige Zweischicht gedruckt Bretter A, als Teil einer mehrschichtigen Vorform durch Prepreg gepresst gedruckt Bretter S. Wenn dieses Leerzeichen oben auf dem „Kuchen“ liegt MPP, dann bekommen wir Sacklöcher, wenn in der Mitte, dann bekommen wir versteckte Durchkontaktierungen.

  1. In ein komprimiertes Werkstück wird ein Loch gebohrt MPP, wird die Bohrtiefe so gesteuert, dass sie genau auf die Pads der inneren Schichten trifft, und dann erfolgt die Metallisierung des Lochs. Dadurch entstehen nur Sacklöcher.

In komplexen Strukturen MPP Kombinationen der oben genannten Locharten können verwendet werden – Abbildung 10.


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Abbildung 10. Beispiel einer typischen Kombination von Via-Typen.

Beachten Sie, dass die Verwendung von Sacklöchern manchmal zu einer Reduzierung der Gesamtkosten des Projekts führen kann, da die Gesamtzahl der Schichten eingespart wird, die Rückverfolgbarkeit verbessert und die Größe reduziert wird gedruckt Bretter S sowie die Möglichkeit, Komponenten mit feineren Teilungen einzusetzen. Die Entscheidung über deren Verwendung sollte jedoch im Einzelfall individuell und angemessen getroffen werden. Allerdings sollte man die Komplexität und Vielfalt der Arten von Sacklöchern und verdeckten Löchern nicht überbewerten. Die Erfahrung zeigt, dass es bei der Wahl zwischen dem Hinzufügen eines anderen Sacklochtyps zu einem Design und dem Hinzufügen eines weiteren Schichtenpaars besser ist, mehrere Schichten hinzuzufügen. Auf jeden Fall das Design MPP muss so konzipiert werden, dass genau berücksichtigt wird, wie es in der Produktion umgesetzt wird.

Metallschutzbeschichtungen abschließen

Das Richtige und Zuverlässige bekommen Lötverbindungen in elektronischen Geräten hängt von vielen Design- und Technologiefaktoren ab, einschließlich der richtigen Lötbarkeit der verbundenen Elemente, wie z. B. Komponenten und gedruckt Dirigenten. Zur Erhaltung der Lötbarkeit gedruckt Bretter Vor Installation A elektronische Komponenten, wodurch die Ebenheit der Beschichtung gewährleistet und zuverlässig ist Installation A Bei Lötstellen muss die Kupferoberfläche der Pads geschützt werden gedruckt Bretter S vor Oxidation, die sogenannte abschließende Metallschutzschicht.

Beim Betrachten anders gedruckt Bretter S Sie können feststellen, dass die Kontaktpads fast nie eine Kupferfarbe haben, sondern oft und meistens sind sie silbern, glänzend gold oder mattgrau. Diese Farben bestimmen die Art der Metallveredelung Schutzbeschichtungen.

Die gebräuchlichste Methode zum Schutz gelöteter Oberflächen gedruckt Bretter ist die Beschichtung von Kupferkontaktpads mit einer Schicht aus einer Silber-Zinn-Blei-Legierung (POS-63) – HASL. Die meisten hergestellt gedruckt Bretter durch die HASL-Methode geschützt. Heißverzinnung HASL – Heißverzinnungsverfahren Bretter S, durch Eintauchen für eine begrenzte Zeit in ein Bad aus geschmolzenem Lot und schnelles Entfernen durch Einblasen eines Heißluftstroms, Entfernen von überschüssigem Lot und Einebnen der Beschichtung. Diese Beschichtung dominiert für mehrere den letzten Jahren, trotz seiner schwerwiegenden technischen Einschränkungen. Plat S Die auf diese Weise hergestellten Lötkolben sind zwar über die gesamte Lagerzeit gut lötbar, für manche Anwendungen jedoch ungeeignet. Hochintegrierte Elemente, die in verwendet werden SMT Technologien Installation A erfordern eine ideale Ebenheit (Ebenheit) der Kontaktpads gedruckt Bretter. Herkömmliche HASL-Beschichtungen erfüllen nicht die Ebenheitsanforderungen.

Es werden Beschichtungstechnologien angewendet, die den Anforderungen an die Ebenheit genügen chemische Methoden Beschichtungen:

Immersionsvergoldung (Electroless Nickel / Immersion Gold – ENIG), bei der es sich um einen dünnen Goldfilm handelt, der über einer Nickelunterschicht aufgetragen wird. Die Funktion von Gold besteht darin, für eine gute Lötbarkeit zu sorgen und Nickel vor Oxidation zu schützen, und Nickel selbst dient als Barriere, die die gegenseitige Diffusion von Gold und Kupfer verhindert. Diese Beschichtung gewährleistet eine hervorragende Planarität der Kontaktpads ohne Beschädigung gedruckt Bretter, gewährleistet eine ausreichende Festigkeit von Lötverbindungen, die mit Loten auf Zinnbasis hergestellt werden. Ihr Hauptnachteil sind die hohen Produktionskosten.

Tauchzinn - ISn - grau matt chemische Beschichtung, sorgt für hohe Ebenheit gedruckt Websites Bretter S und kompatibel mit allen Lötmethoden als ENIG. Der Prozess des Aufbringens von Immersionszinn ähnelt dem Prozess des Aufbringens von Immersionsgold. Eintauchzinn sorgt für eine gute Lötbarkeit Langzeitlagerung, was durch die Einführung einer metallorganischen Unterschicht als Barriere zwischen dem Kupfer der Kontaktpads und dem Zinn selbst gewährleistet wird. Jedoch, Bretter S, mit Tauchzinn überzogen, erfordern eine sorgfältige Handhabung und sollten vakuumverpackt in trockenen Lagerschränken gelagert werden Bretter S mit dieser Beschichtung sind nicht für die Herstellung von Tastaturen/Touchpanels geeignet.

Beim Betrieb von Computern und Geräten mit Flachsteckern kommt es im Betrieb zu Reibungen an den Kontakten der Flachstecker. Bretter S Daher werden die Endkontakte mit einer dickeren und steiferen Goldschicht galvanisiert. Galvanische Vergoldung von Messeranschlüssen (Gold Fingers) - Beschichtung der Ni/Au-Familie, Schichtdicke: 5 -6 Ni; 1,5 – 3 µm Au. Die Beschichtung wird durch elektrochemische Abscheidung (Galvanik) aufgebracht und kommt vor allem auf Endkontakten und Lamellen zum Einsatz. Die dicke Goldbeschichtung weist eine hohe mechanische Festigkeit, Abriebfestigkeit und Beständigkeit gegen schädliche Umwelteinflüsse auf. Unverzichtbar dort, wo es auf einen zuverlässigen und dauerhaften elektrischen Kontakt ankommt.


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Abbildung 11. Beispiele für Metallschutzbeschichtungen – Zinn-Blei, Tauchvergoldung, Tauchzinn, Galvanisierung von Flachsteckern.

Die Qualität der gelieferten Materialien entspricht der Norm IPC4101B und das Qualitätsmanagementsystem der Hersteller wird durch internationale Zertifikate ISO 9001:2000 bestätigt.

FR4 – Glasfaserlaminat mit der Feuerwiderstandsklasse 94V-0 ist das am häufigsten verwendete Material für die Herstellung von Leiterplatten. Unser Unternehmen liefert die folgenden Typen Materialien zur Herstellung ein- und doppelseitiger Leiterplatten:

  • Glasfaserlaminat FR4 mit einer Glasübergangstemperatur von 135 °C, 140 °C und 170 °C zur Herstellung von einseitigen und doppelseitigen Leiterplatten. Dicke 0,5 - 3,0 mm mit Folie 12, 18, 35, 70, 105 Mikrometer.
  • Basic FR4 für Innenschichten aus MPP mit Glasübergangstemperaturen von 135 °C, 140 °C und 170 °C
  • FR4-Prepregs mit Glasübergangstemperaturen von 135 °C, 140 °C und 170 °C zum Pressen von MPP
  • Materialien XPC, FR1, FR2, CEM-1, CEM-3, HA-50
  • Materialien für Platinen mit kontrollierter Wärmeableitung:
    • (Aluminium, Kupfer, Edelstahl) mit einem Dielektrikum mit einer Wärmeleitfähigkeit von 1 W/m*K bis 3 W/m*K, hergestellt von Totking und Zhejiang Huazheng New Material Co.
    • Material HA-30 CEM-3 mit Wärmeleitfähigkeit 1 W/m*K zur Herstellung von ein- und doppelseitigen Leiterplatten.

Für manche Zwecke ist ein hochwertiges folienfreies Dielektrikum erforderlich, das alle Vorteile von FR4 aufweist (gute dielektrische Eigenschaften, Stabilität der Eigenschaften und Abmessungen, hohe Beständigkeit gegen widrige Einflüsse). Klimabedingungen). Für diese Anwendungen können wir FR4-Glasfaserlaminat ohne Folie anbieten.

In vielen Fällen, in denen relativ einfache Leiterplatten benötigt werden (bei der Herstellung von Haushaltsgeräten, verschiedenen Sensoren, einigen Komponenten für Automobile usw.), sind die hervorragenden Eigenschaften von Glasfaser überflüssig und Indikatoren für Herstellbarkeit und Kosten treten in den Vordergrund. Hier können wir folgende Materialien anbieten:

  • XPC, FR1, FR2 - Foliengetinaks (Basis aus mit Phenolharz imprägniertem Zellulosepapier), weit verbreitet bei der Herstellung von Leiterplatten für Unterhaltungselektronik, Audio- und Videogeräte, in der Automobilindustrie (in aufsteigender Reihenfolge der Eigenschaften angeordnet, und dementsprechend der Preis ). Hervorragende Stempelung.
  • CEM-1 ist ein Laminat auf Basis einer Zusammensetzung aus Zellulosepapier und Glasfaser mit Epoxidharz. Stempelt wunderschön.

Zu unserem Sortiment gehört auch galvanisch abgeschiedene Kupferfolie zum Pressen von MPP der Firma Kingboard. Die Folie wird in Rollen unterschiedlicher Breite geliefert, die Folienstärke beträgt 12, 18, 35, 70, 105 Mikrometer, Folienstärken von 18 und 35 Mikrometer sind fast immer in unserem Lager in Russland verfügbar.

Alle Materialien werden gemäß der RoHS-Richtlinie hergestellt, der Schadstoffgehalt wird durch entsprechende Zertifikate und RoHS-Prüfberichte bestätigt. Außerdem sind alle Materialien, viele Artikel haben Zertifikate usw.