Πάχος PCB για πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Υλικά για την κατασκευή πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων. Τεχνικές βιομηχανικής κατασκευής ηλεκτρονικών κυκλωμάτων

Για να κατασκευάσουμε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, πρέπει να επιλέξουμε τα ακόλουθα υλικά: υλικό για τη διηλεκτρική βάση της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, υλικό για τους τυπωμένους αγωγούς και υλικό για την προστατευτική επίστρωση από την υγρασία. Πρώτα θα προσδιορίσουμε το υλικό για τη διηλεκτρική βάση του PCB.

Υπάρχει μεγάλη ποικιλία από φύλλα χαλκού. Μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες:

- σε χαρτί;

– με βάση το fiberglass.

Αυτά τα υλικά, με τη μορφή άκαμπτων φύλλων, σχηματίζονται από πολλά στρώματα χαρτιού ή υαλοβάμβακα, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με ένα συνδετικό με θερμή πίεση. Το συνδετικό υλικό είναι συνήθως φαινολική ρητίνη για χαρτί ή εποξική για υαλοβάμβακα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί πολυεστέρας, ρητίνες σιλικόνης ή φθοροπλαστικό. Τα ελάσματα καλύπτονται στη μία ή και στις δύο πλευρές με φύλλο χαλκού κανονικού πάχους.

Τα χαρακτηριστικά της τελικής πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος εξαρτώνται από τον συγκεκριμένο συνδυασμό πρώτες ύλες, καθώς και από την τεχνολογία, συμπεριλαμβανομένων μηχανική κατεργασίαπλεξίδα.

Ανάλογα με τη βάση και το υλικό εμποτισμού, υπάρχουν διάφοροι τύποι υλικών για τη διηλεκτρική βάση μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Το Phenolic getinax είναι μια χάρτινη βάση εμποτισμένη με φαινολική ρητίνη. Οι σανίδες Getinaks προορίζονται για χρήση σε οικιακό εξοπλισμό επειδή είναι πολύ φθηνές.

Το epoxy getinax είναι ένα υλικό στην ίδια χάρτινη βάση, αλλά εμποτισμένο με εποξική ρητίνη.

Το εποξειδικό fiberglass είναι ένα υλικό με βάση το fiberglass εμποτισμένο με εποξική ρητίνη. Αυτό το υλικό συνδυάζει υψηλή μηχανική αντοχή και καλές ηλεκτρικές ιδιότητες.

Αντοχή σε κάμψη και αντοχή κρούσηςΗ πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος πρέπει να είναι αρκετά ψηλή, ώστε η πλακέτα να μπορεί να φορτωθεί χωρίς ζημιά από στοιχεία με μεγάλη μάζα εγκατεστημένη σε αυτήν.

Κατά κανόνα, τα φαινολικά και εποξειδικά ελάσματα δεν χρησιμοποιούνται σε σανίδες με επιμεταλλωμένες οπές. Σε τέτοιες σανίδες, εφαρμόζεται στους τοίχους των οπών. λεπτό στρώμαχαλκός Δεδομένου ότι ο συντελεστής θερμοκρασίας διαστολής του χαλκού είναι 6-12 φορές μικρότερος από αυτόν του φαινολικού getinax, υπάρχει κάποιος κίνδυνος ρωγμών στο επιμεταλλωμένο στρώμα στα τοιχώματα των οπών κατά τη διάρκεια θερμικού σοκ στο οποίο εκτίθεται η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. ομαδική συγκολλητική μηχανή.

Μια ρωγμή στο επιμεταλλωμένο στρώμα στα τοιχώματα των οπών μειώνει απότομα την αξιοπιστία της σύνδεσης. Στην περίπτωση χρήσης εποξειδικού πολυστρωματικού υλικού από υαλοβάμβακα, ο λόγος των συντελεστών διαστολής θερμοκρασίας είναι περίπου ίσος με τρεις και ο κίνδυνος ρωγμών στις οπές είναι αρκετά μικρός.

Από τη σύγκριση των χαρακτηριστικών των βάσεων προκύπτει ότι από κάθε άποψη (εκτός από το κόστος) οι βάσεις από εποξειδικό υαλοβάμβακα laminate είναι ανώτερες από τις βάσεις από getinax. Τυπωμένα κυκλώματααπό εποξειδικό υαλοβάμβακα laminate χαρακτηρίζονται από λιγότερη παραμόρφωση από τις πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων από φαινολικό και εποξειδικό getinax. τα τελευταία έχουν βαθμό παραμόρφωσης δέκα φορές μεγαλύτερο από το fiberglass.

Ορισμένα χαρακτηριστικά διαφόρων τύπων ελασμάτων παρουσιάζονται στον Πίνακα 4.

Πίνακας 4 - Χαρακτηριστικά διαφόρων τύπων ελασμάτων

Συγκρίνοντας αυτά τα χαρακτηριστικά, συμπεραίνουμε ότι μόνο εποξειδικό υαλοβάμβακα θα πρέπει να χρησιμοποιείται για την κατασκευή πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων διπλής όψης. Σε αυτό το πρόγραμμα μαθημάτων, επιλέχθηκε laminate από υαλοβάμβακα ποιότητας SF-2-35-1.5.

Το αλουμινόχαρτο που χρησιμοποιείται για το έλασμα της διηλεκτρικής βάσης μπορεί να είναι φύλλο χαλκού, αλουμινίου ή νικελίου. Ωστόσο αλουμινόχαρτοκατώτερο από τον χαλκό, καθώς είναι δύσκολο να συγκολληθεί και το νικέλιο έχει υψηλό κόστος. Ως εκ τούτου, επιλέγουμε χαλκό ως φύλλο.

Το φύλλο χαλκού διατίθεται σε διάφορα πάχη. Το τυπικό πάχος φύλλου για την πιο διαδεδομένη χρήση είναι 17,5. 35; 50; 70; 105 μικρά. Κατά τη χάραξη του χαλκού κατά μήκος του πάχους, το χαρακτικό δρα και στο φύλλο χαλκού από τις πλευρικές άκρες κάτω από το φωτοανθεκτικό, προκαλώντας τη λεγόμενη «χάραξη». Για τη μείωση του, χρησιμοποιείται συνήθως λεπτότερο φύλλο χαλκού με πάχος 35 και 17,5 microns. Επομένως, επιλέγουμε φύλλο χαλκού πάχους 35 microns.

1.7 Επιλογή μεθόδου κατασκευής PCB

Όλες οι διαδικασίες κατασκευής πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος μπορούν να χωριστούν σε αφαιρετικές και ημι-προσθετικές.

Αφαιρετική διαδικασία ( αφαίρεση-αφαίρεση) η λήψη ενός αγώγιμου σχεδίου περιλαμβάνει την επιλεκτική αφαίρεση τμημάτων αγώγιμου φύλλου με χάραξη.

Διαδικασία προσθήκης ( additio-προσθήκη) - στην επιλεκτική εναπόθεση αγώγιμου υλικού σε υλικό βάσης χωρίς φύλλο.

Η διαδικασία ημι-προσθετικών περιλαμβάνει την προκαταρκτική εφαρμογή μιας λεπτής (βοηθητικής) αγώγιμης επίστρωσης, η οποία στη συνέχεια αφαιρείται από τις περιοχές του κενού.

Σύμφωνα με το GOST 23751 - 86, ο σχεδιασμός των πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων θα πρέπει να πραγματοποιείται λαμβάνοντας υπόψη τις ακόλουθες μεθόδους κατασκευής:

– χημικό για GPC

– συνδυαστικά θετικό για DPP

Επιμετάλλωση διαμπερών οπών για MPP

Έτσι, αυτή η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, που αναπτύχθηκε στο πρόγραμμα μαθημάτων, θα κατασκευαστεί με βάση ένα διηλεκτρικό φύλλο διπλής όψης χρησιμοποιώντας μια συνδυασμένη θετική μέθοδο. Αυτή η μέθοδος καθιστά δυνατή τη λήψη αγωγών πλάτους έως 0,25 mm. Το αγώγιμο σχέδιο λαμβάνεται χρησιμοποιώντας την αφαιρετική μέθοδο.

2 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΙΕΞΑΓΩΓΗΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΠΡΟΤΥΠΟΥ

2.1 Υπολογισμός διαμέτρων οπών στερέωσης

Ο δομικός και τεχνολογικός υπολογισμός των πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων πραγματοποιείται λαμβάνοντας υπόψη σφάλματα παραγωγής στο σχεδιασμό αγώγιμων στοιχείων, φωτομάσκας, βάσης, διάτρησης κ.λπ. Οριακές τιμές των κύριων παραμέτρων συγκρότημα τυπωμένου κυκλώματος, που μπορεί να διασφαλιστεί κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και της παραγωγής για πέντε κατηγορίες πυκνότητας στερέωσης, δίνονται στον Πίνακα 4.

Πίνακας 4 – Οριακές τιμές των κύριων παραμέτρων της τυπωμένης καλωδίωσης

Ο πίνακας δείχνει:

t – πλάτος αγωγού.

S – απόσταση μεταξύ αγωγών, μαξιλαριών επαφής, αγωγού και μαξιλαριού επαφής ή αγωγού και επιμεταλλωμένης οπής.

β – απόσταση από την άκρη της τρυπημένης οπής μέχρι την άκρη του μαξιλαριού επαφής αυτής της οπής (ζώνη εγγύησης).

g – ο λόγος της ελάχιστης διαμέτρου της επιμεταλλωμένης οπής προς το πάχος της σανίδας.

Οι διαστάσεις που επιλέγονται σύμφωνα με τον Πίνακα 1 πρέπει να συντονίζονται με τις τεχνολογικές δυνατότητες μιας συγκεκριμένης παραγωγής.

Οι οριακές τιμές των τεχνολογικών παραμέτρων των δομικών στοιχείων της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (Πίνακας 5) ελήφθησαν ως αποτέλεσμα της ανάλυσης των δεδομένων παραγωγής και των πειραματικών μελετών για την ακρίβεια των μεμονωμένων λειτουργιών.

Πίνακας 5 – Οριακές τιμές παραμέτρων διεργασίας

Συνέχεια του πίνακα 5

Ελάχιστη διάμετροςεπιμεταλλωμένη (μέσω) οπής:

d min VH υπολογίστηκε ´ g = 1,5 ´ 0,33 = 0,495 mm;

όπου g = 0,33 είναι η πυκνότητα τυπωμένου κυκλώματος για την τρίτη κατηγορία ακρίβειας.

Υπολογισμένο H – πάχος του διηλεκτρικού φύλλου της σανίδας.

Τι αντιπροσωπεύει έντυπος σανίδεςΕΝΑ?

Εντυπος σανίδεςΕΝΑή σανίδεςΕΝΑ, είναι μια πλάκα ή πίνακας που αποτελείται από ένα ή δύο αγώγιμα σχέδια που βρίσκονται στην επιφάνεια μιας διηλεκτρικής βάσης ή ένα σύστημα αγώγιμων σχεδίων που βρίσκονται στον όγκο και στην επιφάνεια μιας διηλεκτρικής βάσης, διασυνδεδεμένα σύμφωνα με την αρχή ηλεκτρικό διάγραμμα, προορίζεται για ηλεκτρική σύνδεσηΚαι μηχανική στερέωσηπροϊόντα που είναι εγκατεστημένα σε αυτό ηλεκτρονική τεχνολογία, κβαντικά ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά προϊόντα - παθητικά και ενεργά ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

Το πιο απλό έντυπος σανίδεςω είναι σανίδεςΕΝΑ, που περιέχει χάλκινους αγωγούς στη μία πλευρά έντυπος σανίδεςμικρόκαι συνδέει τα στοιχεία του αγώγιμου σχεδίου σε μία μόνο από τις επιφάνειές του. Τέτοιος σανίδεςμικρόγνωστό ως μονή στρώση έντυπος σανίδεςμικρόή μονομερής έντυπος σανίδεςμικρό(συντομογραφία ως ΑΚΙ).

Σήμερα, το πιο δημοφιλές στην παραγωγή και το πιο διαδεδομένο έντυπος σανίδεςμικρό, που περιέχουν δύο στρώματα, δηλαδή περιέχουν ένα αγώγιμο σχέδιο και στις δύο πλευρές σανίδεςμικρό– διπλής όψης (διπλής στρώσης) έντυπος σανίδεςμικρό(συντομογραφία DPP). Οι μέσω συνδέσεων χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση αγωγών μεταξύ των στρωμάτων. εγκατάστασημεταλλικές και μεταβατικές τρύπες. Ωστόσο, ανάλογα με τη φυσική πολυπλοκότητα του σχεδίου έντυπος σανίδεςμικρό, όταν η καλωδίωση είναι και στις δύο πλευρές σανίδεςδεν γίνεται πολύ περίπλοκη στην παραγωγή Σειράδιαθέσιμο πολυστρωματικό έντυπος σανίδεςμικρό(συντομογραφία MPP), όπου το αγώγιμο σχέδιο σχηματίζεται όχι μόνο στις δύο εξωτερικές πλευρές σανίδεςμικρό, αλλά και στα εσωτερικά στρώματα του διηλεκτρικού. Ανάλογα με την πολυπλοκότητα, πολλαπλών επιπέδων έντυπος σανίδεςμικρόμπορεί να κατασκευαστεί από 4,6,...24 ή περισσότερες στρώσεις.

Για εγκατάστασηΕΝΑηλεκτρονικά εξαρτήματα έντυπος σανίδεςμικρό, απαιτείται τεχνολογική λειτουργία - συγκόλληση, χρησιμοποιείται για τη λήψη μόνιμης σύνδεσης εξαρτημάτων από διαφορετικά μέταλλα με την εισαγωγή λιωμένου μετάλλου - συγκόλληση, η οποία έχει περισσότερα χαμηλή θερμοκρασίατήξη από τα υλικά των εξαρτημάτων που ενώνονται. Οι συγκολλημένες επαφές των εξαρτημάτων, καθώς και η συγκόλληση και η ροή, έρχονται σε επαφή και υποβάλλονται σε θέρμανση σε θερμοκρασία πάνω από το σημείο τήξης της συγκόλλησης, αλλά κάτω από τη θερμοκρασία τήξης των εξαρτημάτων που συγκολλούνται. Ως αποτέλεσμα, η συγκόλληση μπαίνει μέσα υγρή κατάστασηκαι βρέχει τις επιφάνειες των μερών. Μετά από αυτό, η θέρμανση σταματά και η συγκόλληση περνά στη στερεά φάση, σχηματίζοντας μια σύνδεση. Αυτή η διαδικασία μπορεί να γίνει χειροκίνητα ή χρησιμοποιώντας εξειδικευμένο εξοπλισμό.

Πριν από τη συγκόλληση, τοποθετούνται εξαρτήματα έντυπος σανίδεςΟδηγίες εξαρτημάτων σε διαμπερείς οπές σανίδεςμικρόκαι συγκολλούνται στα τακάκια επαφής και/ή επιμεταλλώνονται εσωτερική επιφάνειατρύπες - τα λεγόμενα τεχνολογία εγκατάστασηΕΝΑσε τρύπες (THT Through Hole Technology - τεχνολογία εγκατάστασηΕΝΑσε τρύπες ή άλλες λέξεις - καρφίτσα εγκατάστασηή DIP εγκατάσταση). Επίσης, η πιο προοδευτική τεχνολογία επιφανειών έχει γίνει ολοένα και πιο διαδεδομένη, ειδικά στη μαζική και μεγάλης κλίμακας παραγωγή. εγκατάστασηΕΝΑ- ονομάζεται επίσης TMP (τεχνολογία εγκατάστασηΕΝΑστην επιφάνεια) ή SMT(τεχνολογία επιφανειακής τοποθέτησης) ή τεχνολογία SMD (από συσκευή επιφανειακής τοποθέτησης - συσκευή τοποθετημένη σε επιφάνεια). Η κύρια διαφορά του από την «παραδοσιακή» τεχνολογία εγκατάστασηΕΝΑσε τρύπες είναι ότι τα εξαρτήματα είναι τοποθετημένα και συγκολλημένα σε τακάκια γης, τα οποία αποτελούν μέρος του αγώγιμου σχεδίου στην επιφάνεια έντυπος σανίδεςμικρό. Στην τεχνολογία επιφανειών εγκατάστασηΕΝΑΣυνήθως, χρησιμοποιούνται δύο μέθοδοι συγκόλλησης: συγκόλληση με επαναροή πάστας συγκόλλησης και συγκόλληση με κύμα. Το κύριο πλεονέκτημα της μεθόδου κυματικής συγκόλλησης είναι η δυνατότητα ταυτόχρονης συγκόλλησης και των δύο επιφανειακών εξαρτημάτων σανίδεςμικρόκαι στις τρύπες. Ταυτόχρονα, η κυματική συγκόλληση είναι η πιο παραγωγική μέθοδος συγκόλλησης όταν εγκατάστασηε στις τρύπες. Η συγκόλληση Reflow βασίζεται στη χρήση ειδικού τεχνολογικού υλικού - πάστας συγκόλλησης. Περιέχει τρία κύρια συστατικά: συγκόλληση, ροή (ενεργοποιητές) και οργανικά πληρωτικά. ΣυγκόλλησηΕπικόλλησηεφαρμόζεται στα μαξιλαράκια επαφής είτε με χρήση διανομέα είτε μέσω μεμβράνη πολυγράφου, στη συνέχεια τοποθετούνται τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα με τα καλώδια στην πάστα συγκόλλησης και στη συνέχεια, η διαδικασία επαναροής της συγκόλλησης που περιέχεται στη συγκολλητική πάστα πραγματοποιείται σε ειδικούς φούρνους με θέρμανση έντυπος σανίδεςμικρόμε εξαρτήματα.

Για την αποφυγή και/ή την αποφυγή τυχαίας βραχυκύκλωμααγωγοί από διαφορετικά κυκλώματα κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, κατασκευαστές έντυπος σανίδεςχρησιμοποιήστε μια προστατευτική μάσκα συγκόλλησης (αγγλική μάσκα συγκόλλησης, επίσης γνωστή ως "brilliant") - ένα στρώμα ανθεκτικό πολυμερές υλικό, σχεδιασμένο για να προστατεύει τους αγωγούς από την είσοδο συγκόλλησης και ροής κατά τη συγκόλληση, καθώς και από υπερθέρμανση. Συγκόλληση μάσκακαλύπτει τους αγωγούς και αφήνει εκτεθειμένα τα μαξιλαράκια και τους συνδέσμους λεπίδων. Τα πιο κοινά χρώματα μάσκας συγκόλλησης που χρησιμοποιούνται σε έντυπος σανίδεςΕΝΑ x - πράσινο, μετά κόκκινο και μπλε. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι συγκόλληση μάσκαδεν προστατεύει σανίδεςαπό την υγρασία κατά τη λειτουργία σανίδεςμικρόκαι χρησιμοποιούνται ειδικές οργανικές επικαλύψεις για προστασία από την υγρασία.

Στα πιο δημοφιλή προγράμματα CAD έντυπος σανίδεςΚαι ηλεκτρονικές συσκευές(συντομογραφία CAD - CAM350, P-CAD, Protel DXP, SPECCTRA, OrCAD, Allegro, Expedition PCB, Genesis), υπάρχουν συνήθως κανόνες που σχετίζονται με τη μάσκα συγκόλλησης. Αυτοί οι κανόνες ορίζουν την απόσταση/οπισθοδρόμηση που πρέπει να διατηρείται μεταξύ της άκρης του μαξιλαριού συγκόλλησης και της άκρης της μάσκας συγκόλλησης. Αυτή η ιδέα απεικονίζεται στο Σχήμα 2(α).

Μεταξοτυπία ή σήμανση.

Η σήμανση (eng. Silkscreen, legend) είναι μια διαδικασία κατά την οποία ο κατασκευαστής εφαρμόζει πληροφορίες σχετικά με ηλεκτρονικά εξαρτήματα και η οποία βοηθά στη διευκόλυνση της διαδικασίας συναρμολόγησης, επιθεώρησης και επισκευής. Συνήθως, εφαρμόζονται σημάνσεις για να υποδείξουν τα σημεία αναφοράς και τη θέση, τον προσανατολισμό και τη βαθμολογία των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για οποιονδήποτε σχεδιαστικό σκοπό έντυπος σανίδες, για παράδειγμα, υποδείξτε το όνομα της εταιρείας, οδηγίες εγκατάστασης (αυτό χρησιμοποιείται ευρέως σε παλιές μητρικές πλακέτες σανίδεςΕΝΑΧ προσωπικούς υπολογιστές) κλπ. Η σήμανση μπορεί να εφαρμοστεί και στις δύο πλευρές σανίδεςμικρόκαι εφαρμόζεται συνήθως με μεταξοτυπία (μεταξοτυπία) με ειδική βαφή (με θερμική ή υπεριώδη ωρίμανση) λευκού, κίτρινου ή μαύρου χρώματος. Το σχήμα 2 (β) δείχνει την ονομασία και την περιοχή των εξαρτημάτων, κατασκευασμένα με λευκές σημάνσεις.

Δομή επιπέδων σε CAD

Όπως αναφέρθηκε στην αρχή αυτού του άρθρου, έντυπος σανίδεςμικρόμπορεί να κατασκευαστεί από πολλά στρώματα. Οταν έντυπος σανίδεςΕΝΑσχεδιασμένο με χρήση CAD, μπορεί συχνά να δει στη δομή έντυπος σανίδεςμικρόαρκετές στρώσεις που δεν αντιστοιχούν στις απαιτούμενες στρώσεις με καλωδίωση από αγώγιμο υλικό (χαλκός). Για παράδειγμα, τα στρώματα σήμανσης και μάσκας συγκόλλησης είναι μη αγώγιμα στρώματα. Η παρουσία αγώγιμων και μη αγώγιμων στρωμάτων μπορεί να οδηγήσει σε σύγχυση, καθώς οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν τον όρο στρώμα όταν εννοούν μόνο αγώγιμα στρώματα. Από εδώ και στο εξής, θα χρησιμοποιούμε τον όρο "στρώσεις" χωρίς "CAD" μόνο όταν αναφερόμαστε σε αγώγιμα στρώματα. Αν χρησιμοποιήσουμε τον όρο «στρώσεις CAD» εννοούμε όλους τους τύπους στρωμάτων, δηλαδή αγώγιμα και μη αγώγιμα στρώματα.

Δομή των επιπέδων σε CAD:

Το σχήμα 3 δείχνει τρεις διαφορετικές δομές στρώματος. πορτοκαλί χρώμααναδεικνύει τα αγώγιμα στρώματα σε κάθε δομή. Ύψος ή πάχος κατασκευής έντυπος σανίδεςμικρόμπορεί να διαφέρει ανάλογα με τον σκοπό, αλλά το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο πάχος είναι 1,5 mm.

Τύποι περιβλημάτων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων

Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία τύπων περιβλήματος ηλεκτρονικών εξαρτημάτων στην αγορά σήμερα. Συνήθως, υπάρχουν διάφοροι τύποι περιβλημάτων για ένα παθητικό ή ενεργό στοιχείο. Για παράδειγμα, μπορείτε να βρείτε το ίδιο μικροκύκλωμα τόσο σε πακέτο QFP (από το English Quad Flat Package - μια οικογένεια πακέτων μικροκυκλωμάτων με επίπεδες ακίδες που βρίσκονται και στις τέσσερις πλευρές) όσο και σε πακέτο LCC (από το English Leadless Chip Carrier - είναι ένα τετράγωνο κεραμικό περίβλημα χαμηλού προφίλ με επαφές που βρίσκονται στο κάτω μέρος του).

Υπάρχουν βασικά 3 μεγάλες οικογένειες ηλεκτρονικών περιβλημάτων:

Επιφάνεια επαφής έντυπος σανίδεςμικρό(αγγλική γη)

Επιφάνεια επαφής έντυπος σανίδεςμικρό- μέρος του αγώγιμου σχεδίου έντυπος σανίδεςμικρό, χρησιμοποιείται για την ηλεκτρική σύνδεση εγκατεστημένων ηλεκτρονικών προϊόντων. Επιφάνεια επαφής έντυπος σανίδεςμικρόαντιπροσωπεύει μέρη που εκτίθενται στη μάσκα συγκόλλησης χάλκινος αγωγός, όπου τα καλώδια των εξαρτημάτων είναι συγκολλημένα. Υπάρχουν δύο τύποι μαξιλαριών - τακάκια επαφής εγκατάστασητρύπες για εγκατάστασηΕΝΑσε τρύπες και επίπεδα μαξιλάρια για την επιφάνεια εγκατάστασηΕΝΑ- Επιθέματα SMD. Μερικές φορές, τα SMD via pads είναι πολύ παρόμοια με τα via pads. εγκατάστασηΕΝΑστις τρύπες.

Το σχήμα 4 δείχνει τα μαξιλαράκια για 4 διαφορετικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Οκτώ για IC1 και δύο για R1 SMD pads, αντίστοιχα, καθώς και τρία μαξιλαράκια με οπές για ηλεκτρονικά εξαρτήματα Q1 και PW.

Χάλκινοι αγωγοί

Οι χάλκινοι αγωγοί χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση δύο σημείων έντυπος σανίδες e - για παράδειγμα, για σύνδεση μεταξύ δύο επιθεμάτων SMD (Εικόνα 5.) ή για σύνδεση ενός μαξιλαριού SMD σε ένα μαξιλάρι εγκατάστασητρύπα ή για να συνδέσετε δύο vias.

Οι αγωγοί μπορούν να έχουν διαφορετικά υπολογισμένα πλάτη ανάλογα με τα ρεύματα που τους διαρρέουν. Επίσης, στις υψηλές συχνότητες, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί το πλάτος των αγωγών και τα διάκενα μεταξύ τους, καθώς η αντίσταση, η χωρητικότητα και η επαγωγή του συστήματος αγωγών εξαρτάται από το μήκος, το πλάτος και τη σχετική τους θέση.

Μέσω επιμεταλλωμένης αυλάκωσης έντυπος σανίδεςμικρό

Όταν πρέπει να συνδέσετε ένα εξάρτημα που βρίσκεται στο πάνω στρώμα έντυπος σανίδεςμικρόμε ένα εξάρτημα που βρίσκεται στο κάτω στρώμα, χρησιμοποιούνται διαμπερείς αυλακώσεις που συνδέουν τα στοιχεία του αγώγιμου σχεδίου σε διαφορετικά στρώματα έντυπος σανίδεςμικρό. Αυτές οι οπές επιτρέπουν τη διέλευση ρεύματος έντυπος σανίδες u. Το Σχήμα 6 δείχνει δύο σύρματα που ξεκινούν από τα μαξιλαράκια ενός εξαρτήματος στο επάνω στρώμα και καταλήγουν στα μαξιλάρια ενός άλλου εξαρτήματος στο κάτω στρώμα. Κάθε αγωγός έχει τη δική του οπή διέλευσης, η οποία μεταφέρει ρεύμα από το ανώτερο στρώμα στο κάτω στρώμα.

Εικόνα 6. Σύνδεση δύο μικροκυκλωμάτων μέσω αγωγών και επιμεταλλωμένων αγωγών σε διαφορετικές πλευρές έντυπος σανίδεςμικρό

Το Σχήμα 7 δίνει μια πιο λεπτομερή άποψη της διατομής 4 στρώσεων έντυπος σανίδες. Εδώ τα χρώματα υποδεικνύουν τα ακόλουθα στρώματα:

Στο μοντέλο έντυπος σανίδεςμικρό, Το σχήμα 7 δείχνει έναν αγωγό (κόκκινο) που ανήκει στο ανώτερο αγώγιμο στρώμα και ο οποίος διέρχεται σανίδες y χρησιμοποιώντας μια διέλευση και μετά συνεχίζει τη διαδρομή του κατά μήκος του κάτω στρώματος (μπλε).

Εικόνα 7. Αγωγός από το ανώτερο στρώμα που διέρχεται έντυπος σανίδες y και συνεχίζοντας την πορεία του στο κάτω στρώμα.

«Τυφλή» επιμεταλλωμένη τρύπα έντυπος σανίδεςμικρό

Σε HDI (Διασύνδεση υψηλής πυκνότητας) έντυπος σανίδεςΕΝΑ x, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν περισσότερα από δύο στρώματα, όπως φαίνεται στο σχήμα 7. Συνήθως, σε πολυστρωματικές δομές έντυπος σανίδεςμικρόΣτα οποία είναι εγκατεστημένα πολλά IC, χρησιμοποιούνται ξεχωριστά στρώματα για την τροφοδοσία και τη γείωση (Vcc ή GND), και έτσι τα εξωτερικά στρώματα σήματος απελευθερώνονται από τις ράγες ισχύος, γεγονός που διευκολύνει τη δρομολόγηση των καλωδίων σήματος. Υπάρχουν επίσης περιπτώσεις όπου οι αγωγοί σήματος πρέπει να περνούν από το εξωτερικό στρώμα (πάνω ή κάτω) κατά μήκος της συντομότερης διαδρομής για να παρέχουν την απαραίτητη χαρακτηριστική αντίσταση, απαιτήσεις γαλβανικής απομόνωσης και να τελειώνουν με τις απαιτήσεις για αντίσταση στην ηλεκτροστατική εκφόρτιση. Για αυτούς τους τύπους συνδέσεων, χρησιμοποιούνται τυφλές επιμεταλλωμένες οπές (Blind via - "τυφλή" ή "τυφλή"). Αυτό αναφέρεται σε οπές που συνδέουν το εξωτερικό στρώμα με ένα ή περισσότερα εσωτερικά στρώματα, γεγονός που επιτρέπει τη διατήρηση της σύνδεσης σε ένα ελάχιστο ύψος. Μια τυφλή τρύπα ξεκινά από την εξωτερική στρώση και τελειώνει στην εσωτερική στρώση, γι' αυτό και έχει το πρόθεμα "τυφλή".

Για να μάθετε σε ποια τρύπα υπάρχει σανίδεςε, μπορείς να βάλεις έντυπος σανίδεςπάνω από την πηγή φωτός και κοιτάξτε - εάν δείτε φως που προέρχεται από την πηγή μέσα από την τρύπα, τότε αυτή είναι μια τρύπα μετάβασης, διαφορετικά είναι τυφλή.

Τα τυφλά vias είναι χρήσιμα για χρήση στο σχεδιασμό σανίδεςμικρό, όταν έχετε περιορισμένο μέγεθος και έχετε πολύ λίγο χώρο για την τοποθέτηση εξαρτημάτων και τη δρομολόγηση καλωδίων σήματος. Μπορείτε να τοποθετήσετε ηλεκτρονικά εξαρτήματα και στις δύο πλευρές και να μεγιστοποιήσετε τον χώρο για καλωδιώσεις και άλλα εξαρτήματα. Εάν οι μεταβάσεις γίνονται μέσω διαμπερών οπών και όχι τυφλών, θα χρειαστείτε επιπλέον χώρο για τις τρύπες επειδή η τρύπα καταλαμβάνει χώρο και στις δύο πλευρές. Ταυτόχρονα, οι τυφλές τρύπες μπορούν να βρίσκονται κάτω από το σώμα του τσιπ - για παράδειγμα, για καλωδίωση μεγάλη και πολύπλοκη BGAσυστατικά.

Το Σχήμα 8 δείχνει τρεις οπές που αποτελούν μέρος μιας τετράστρωσης έντυπος σανίδεςμικρό. Αν κοιτάξουμε από αριστερά προς τα δεξιά, το πρώτο πράγμα που θα δούμε είναι μια διαμπερής τρύπα σε όλα τα στρώματα. Η δεύτερη τρύπα ξεκινά από το επάνω στρώμα και τελειώνει στο δεύτερο εσωτερικό στρώμα - το τυφλό L1-L2 μέσω. Τέλος, η τρίτη τρύπα ξεκινά από το κάτω στρώμα και καταλήγει στο τρίτο στρώμα, οπότε λέμε ότι είναι τυφλό μέσω L3-L4.

Το κύριο μειονέκτημα αυτού του τύπου τρύπας είναι ότι είναι περισσότερο υψηλή τιμήβιομηχανοποίηση έντυπος σανίδεςμικρόμε τυφλές τρύπες, σε σύγκριση με εναλλακτικές διαμπερείς οπές.

Κρυφές vias

Αγγλικά Θαμμένο μέσω - "κρυμμένο", "θαμμένο", "ενσωματωμένο". Αυτές οι διόδους είναι παρόμοιες με τις τυφλές διόδους, με τη διαφορά ότι ξεκινούν και τελειώνουν στα εσωτερικά στρώματα. Αν κοιτάξουμε το σχήμα 9 από αριστερά προς τα δεξιά, μπορούμε να δούμε ότι η πρώτη τρύπα περνάει από όλα τα στρώματα. Το δεύτερο είναι ένα blind μέσω του L1-L2 και το τελευταίο είναι ένα κρυφό μέσω του L2-L3, το οποίο ξεκινά από το δεύτερο στρώμα και τελειώνει στο τρίτο στρώμα.

Εικόνα 9. Σύγκριση μέσω via, τυφλής οπής και θαμμένης οπής.

Τεχνολογία κατασκευής για τυφλές και κρυφές διόδους

Η τεχνολογία για την κατασκευή τέτοιων οπών μπορεί να είναι διαφορετική, ανάλογα με το σχέδιο που έχει καθορίσει ο προγραμματιστής και ανάλογα με τις δυνατότητες εργοστάσιοα-κατασκευαστής. Θα διακρίνουμε δύο βασικούς τύπους:

Η τρύπα ανοίγεται σε ένα τεμάχιο εργασίας διπλής όψεως DPP, επιμεταλλωμένο, χαραγμένο και στη συνέχεια αυτό το τεμάχιο εργασίας, ουσιαστικά ένα τελειωμένο δύο στρώματα έντυπος σανίδεςΕΝΑ, πιέζεται μέσω του προεμπρέματος ως μέρος ενός πολυστρωματικού προμορφώματος έντυπος σανίδεςμικρό. Εάν αυτό το κενό είναι πάνω από την "πίτα" MPP, τότε έχουμε τυφλές τρύπες, αν στη μέση, τότε έχουμε κρυφές οδεύσεις.

1. Μια τρύπα ανοίγεται σε ένα συμπιεσμένο τεμάχιο εργασίας MPP, το βάθος διάτρησης ελέγχεται για να χτυπήσει με ακρίβεια τα μαξιλαράκια των εσωτερικών στρωμάτων και στη συνέχεια λαμβάνει χώρα η επιμετάλλωση της οπής. Με αυτόν τον τρόπο έχουμε μόνο τυφλές τρύπες.

Σε πολύπλοκες κατασκευές MPPΜπορούν να χρησιμοποιηθούν συνδυασμοί των παραπάνω τύπων οπών - Εικόνα 10.

Εικόνα 10. Παράδειγμα τυπικού συνδυασμού τύπων via.

Σημειώστε ότι η χρήση τυφλών οπών μπορεί μερικές φορές να οδηγήσει σε μείωση του κόστους του έργου στο σύνολό του, λόγω εξοικονόμησης στο συνολικό αριθμό στρωμάτων, καλύτερης ιχνηλασιμότητας και μείωσης του μεγέθους έντυπος σανίδεςμικρό, καθώς και τη δυνατότητα εφαρμογής εξαρτημάτων με πιο λεπτές θέσεις. Ωστόσο, σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση η απόφαση για τη χρήση τους θα πρέπει να λαμβάνεται μεμονωμένα και εύλογα. Ωστόσο, δεν πρέπει να γίνεται υπερβολική χρήση της πολυπλοκότητας και της ποικιλίας των τύπων τυφλών και κρυφών οπών. Η εμπειρία δείχνει ότι όταν επιλέγετε μεταξύ της προσθήκης άλλου τύπου τυφλής οπής σε ένα σχέδιο και της προσθήκης ενός άλλου ζεύγους στρώσεων, είναι προτιμότερο να προσθέσετε δύο στρώσεις. Σε κάθε περίπτωση, το σχέδιο MPPπρέπει να σχεδιαστεί λαμβάνοντας υπόψη ακριβώς πώς θα εφαρμοστεί στην παραγωγή.

Φινίρισμα μεταλλικών προστατευτικών επιστρώσεων

Η επίτευξη σωστών και αξιόπιστων συνδέσεων συγκόλλησης σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό εξαρτάται από πολλούς παράγοντες σχεδιασμού και διαδικασίας, συμπεριλαμβανομένου του κατάλληλου επιπέδου συγκολλητικότητας των στοιχείων που συνδέονται, όπως εξαρτημάτων και έντυποςαγωγοί. Για τη διατήρηση της συγκολλητικότητας έντυπος σανίδεςπριν εγκατάστασηΕΝΑηλεκτρονικά εξαρτήματα, εξασφαλίζοντας την επιπεδότητα της επίστρωσης και για αξιόπιστη εγκατάστασηΕΝΑσυγκολλήσεις, η χάλκινη επιφάνεια των μαξιλαριών πρέπει να προστατεύεται έντυπος σανίδεςμικρόαπό την οξείδωση, τη λεγόμενη προστατευτική επίστρωση μετάλλου φινιρίσματος.

Όταν κοιτάς διαφορετικά έντυπος σανίδεςμικρό, μπορείτε να παρατηρήσετε ότι τα μαξιλαράκια επαφής δεν έχουν σχεδόν ποτέ χάλκινο χρώμα, συχνά και κυρίως είναι ασημί, γυαλιστερό χρυσό ή γκρι ματ. Αυτά τα χρώματα καθορίζουν τους τύπους φινιρίσματος μεταλλικών προστατευτικών επιστρώσεων.

Η πιο κοινή μέθοδος προστασίας των συγκολλημένων επιφανειών έντυπος σανίδεςείναι η επίστρωση μαξιλαριών επαφής χαλκού με μια στρώση κράματος ασημιού κασσίτερου-μόλυβδου (POS-63) - HASL. Τα περισσότερα κατασκευασμένα έντυπος σανίδεςπροστατεύονται με τη μέθοδο HASL. Hot tinning HASL - διαδικασία θερμής επικασσιτέωσης σανίδεςμικρό, με εμβάπτιση για περιορισμένο χρόνο σε λουτρό λιωμένης κόλλησης και με ταχεία αφαίρεση με εμφύσηση ρεύματος θερμού αέρα, αφαιρώντας την περίσσεια συγκόλλησης και ισοπέδωση της επικάλυψης. Αυτή η επίστρωση κυριαρχεί για αρκετούς τα τελευταία χρόνια, παρά τους σοβαρούς τεχνικούς περιορισμούς του. Πλεξίδαμικρό, που παράγονται με αυτόν τον τρόπο, αν και διατηρούν καλά τη δυνατότητα συγκόλλησης σε όλη την περίοδο αποθήκευσης, είναι ακατάλληλα για ορισμένες εφαρμογές. Εξαιρετικά ενσωματωμένα στοιχεία που χρησιμοποιούνται σε SMTτεχνολογίες εγκατάστασηΕΝΑ, απαιτούν ιδανική επιπεδότητα (επιπεδότητα) των μαξιλαριών επαφής έντυπος σανίδες. Οι παραδοσιακές επιστρώσεις HASL δεν πληρούν τις απαιτήσεις επιπεδότητας.

Οι τεχνολογίες επίστρωσης που πληρούν τις απαιτήσεις επιπεδότητας είναι χημικά εφαρμοσμένες επικαλύψεις:

Επιχρυσωμένη εμβάπτιση (Electroless Nickel / Immersion Gold - ENIG), η οποία είναι μια λεπτή μεμβράνη χρυσού που εφαρμόζεται πάνω σε μια υποστιβάδα νικελίου. Η λειτουργία του χρυσού είναι να παρέχει καλή ικανότητα συγκόλλησης και να προστατεύει το νικέλιο από την οξείδωση, και το ίδιο το νικέλιο χρησιμεύει ως φράγμα που εμποδίζει την αμοιβαία διάχυση χρυσού και χαλκού. Αυτή η επίστρωση εξασφαλίζει εξαιρετική επιπεδότητα των μαξιλαριών επαφής χωρίς ζημιά έντυπος σανίδες, εξασφαλίζει επαρκή αντοχή των συγκολλήσεων που κατασκευάζονται με συγκολλήσεις με βάση τον κασσίτερο. Το κύριο μειονέκτημά τους είναι το υψηλό κόστος παραγωγής.

Immersion Tin (ISn) – γκρι ματ χημική επίστρωση που παρέχει υψηλή επιπεδότητα έντυποςτοποθεσίες σανίδεςμικρόκαι συμβατό με όλες τις μεθόδους συγκόλλησης από το ENIG. Η διαδικασία εφαρμογής κασσίτερου εμβάπτισης είναι παρόμοια με τη διαδικασία εφαρμογής χρυσού εμβάπτισης. Ο κασσίτερος εμβάπτισης παρέχει καλή ικανότητα συγκόλλησης μετά από μακροχρόνια αποθήκευση, η οποία εξασφαλίζεται με την εισαγωγή μιας οργανομεταλλικής υποστιβάδας ως φράγματος μεταξύ του χαλκού των μαξιλαριών επαφής και του ίδιου του κασσίτερου. Ωστόσο, σανίδεςμικρό, επικαλυμμένα με κασσίτερο εμβάπτισης, απαιτούν προσεκτικό χειρισμό και πρέπει να αποθηκεύονται συσκευασμένα σε κενό αέρος σε ξηρά ντουλάπια αποθήκευσης και σανίδεςμικρόμε αυτήν την επίστρωση δεν είναι κατάλληλα για την παραγωγή πληκτρολογίων/ πάνελ αφής.

Κατά τη λειτουργία υπολογιστών και συσκευών με υποδοχές λεπίδων, οι επαφές των υποδοχών λεπίδας υπόκεινται σε τριβή κατά τη λειτουργία. σανίδεςμικρόΕπομένως, οι ακραίες επαφές είναι επιμεταλλωμένες με ένα παχύτερο και πιο άκαμπτο στρώμα χρυσού. Γαλβανική επιχρύσωση συνδετήρων μαχαιριού (Gold Fingers) - επίστρωση οικογένειας Ni/Au, πάχος επίστρωσης: 5 -6 Ni; 1,5 – 3 μm Au. Η επίστρωση εφαρμόζεται με ηλεκτροχημική εναπόθεση (ηλεκτροεπιμετάλλωση) και χρησιμοποιείται κυρίως σε ακραίες επαφές και ελάσματα. Η παχιά, χρυσή επίστρωση έχει υψηλή μηχανική αντοχή, αντοχή στην τριβή και δυσμενείς επιπτώσεις περιβάλλον. Απαραίτητο όταν είναι σημαντικό να διασφαλιστεί η αξιόπιστη και ανθεκτική ηλεκτρική επαφή.

Η εταιρεία μας παράγει πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων από εισαγόμενα υλικά υψηλής ποιότητας, που κυμαίνονται από στάνταρ FR4 έως υλικά μικροκυμάτων και πολυιμίδιο. Σε αυτήν την ενότητα, ορίζουμε τους βασικούς όρους και έννοιες που χρησιμοποιούνται στον τομέα του σχεδιασμού και της κατασκευής πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Αυτή η ενότητα μιλά για πολύ απλά πράγματα γνωστά σε κάθε μηχανικό σχεδιασμού. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες αποχρώσεις εδώ που πολλοί προγραμματιστές δεν λαμβάνουν πάντα υπόψη.

*** Επιπλέον πληροφορίεςδιαθέσιμος,

Σχεδιασμός πολυστρωματικών PCB
Ας εξετάσουμε ένα τυπικό σχέδιο πολυστρωματική σανίδα(Εικ. 1). Στην πρώτη, πιο κοινή, επιλογή, τα εσωτερικά στρώματα της σανίδας σχηματίζονται από υαλοβάμβακα διπλής όψης με χαλκό, που ονομάζεται "πυρήνας". Τα εξωτερικά στρώματα είναι κατασκευασμένα από φύλλο χαλκού, συμπιεσμένο με τα εσωτερικά στρώματα χρησιμοποιώντας ένα συνδετικό - ένα ρητινώδες υλικό που ονομάζεται "prepreg". Μετά από πίεση σε υψηλές θερμοκρασίες, σχηματίζεται μια «πίτα» μιας πολυστρωματικής πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, στην οποία στη συνέχεια ανοίγονται τρύπες και επιμεταλλώνονται. Η δεύτερη επιλογή είναι λιγότερο συνηθισμένη, όταν τα εξωτερικά στρώματα σχηματίζονται από «πυρήνες» που συγκρατούνται μαζί με το prepreg. Αυτή είναι μια απλοποιημένη περιγραφή· υπάρχουν πολλά άλλα σχέδια που βασίζονται σε αυτές τις επιλογές. Ωστόσο, η βασική αρχή είναι ότι το prepreg λειτουργεί ως το συνδετικό υλικό μεταξύ των στρωμάτων. Προφανώς, δεν μπορεί να υπάρξει μια κατάσταση όπου δύο "πυρήνες" διπλής όψης είναι γειτονικά χωρίς διαχωριστικό προεμποτισμού, αλλά είναι δυνατή μια δομή foil-prepreg-foil-prepreg...etc και χρησιμοποιείται συχνά σε σανίδες με σύνθετους συνδυασμούς τυφλών και κρυφές τρύπες.

Τυφλές και κρυφές τρύπες
Ο όρος "τυφλές οπές" αναφέρεται σε αγωγούς που συνδέουν το εξωτερικό στρώμα με τα πλησιέστερα εσωτερικά στρώματα και δεν έχουν πρόσβαση σε ένα δεύτερο εξωτερικό στρώμα. Προέρχεται από την αγγλική λέξη blind, και μοιάζει με τον όρο "blind holes". Κρυφές, ή θαμμένες (από τα αγγλικά buried), γίνονται τρύπες στα εσωτερικά στρώματα και δεν έχουν έξοδο προς τα έξω. Οι απλούστερες επιλογές για τυφλές και κρυφές τρύπες φαίνονται στο Σχ. 2. Η χρήση τους δικαιολογείται στην περίπτωση πολύ πυκνής καλωδίωσης ή για πλακέτες πολύ κορεσμένες με επίπεδα εξαρτήματα και στις δύο πλευρές. Η παρουσία αυτών των οπών αυξάνει το κόστος της πλακέτας από μιάμιση σε πολλές φορές, αλλά σε πολλές περιπτώσεις, ειδικά όταν δρομολογείτε μικροκυκλώματα σε πακέτο BGA με μικρό βήμα, δεν μπορείτε να κάνετε χωρίς αυτά. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι σχηματισμού τέτοιων διαδρομών· συζητούνται λεπτομερέστερα στην ενότητα, αλλά προς το παρόν θα εξετάσουμε λεπτομερέστερα τα υλικά από τα οποία κατασκευάζεται η πολυστρωματική σανίδα.

Tg—θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού (καταστροφή δομής)
Dk - διηλεκτρική σταθερά

Βασικά διηλεκτρικά για πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων
Οι κύριοι τύποι και παράμετροι των υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή MPP δίνονται στον Πίνακα 1. Τα τυπικά σχέδια πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων βασίζονται στη χρήση τυπικού laminate από υαλοβάμβακα τύπου FR4, με θερμοκρασία λειτουργίας, συνήθως από -50 έως +110 ° C, θερμοκρασία μετάπτωσης (καταστροφής) γυαλιού Tg περίπου 135 °C. Η διηλεκτρική του σταθερά Dk μπορεί να είναι από 3,8 έως 4,5, ανάλογα με τον προμηθευτή και τον τύπο του υλικού. Για αυξημένες απαιτήσεις για αντοχή στη θερμότητα ή κατά την τοποθέτηση σανίδων σε φούρνο με τεχνολογία χωρίς μόλυβδο (t έως 260 °C), χρησιμοποιείται υψηλή θερμοκρασία FR4 High Tg ή FR5. Όταν απαιτείται για μόνιμη εργασία υψηλές θερμοκρασίεςή όταν υπάρχουν ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας, χρησιμοποιείται πολυιμίδιο. Επιπλέον, το πολυιμίδιο χρησιμοποιείται για την κατασκευή πλακών κυκλωμάτων υψηλής αξιοπιστίας, για στρατιωτικές εφαρμογές, καθώς και σε περιπτώσεις όπου απαιτείται αυξημένη ηλεκτρική αντοχή. Για πλακέτες με κυκλώματα μικροκυμάτων (πάνω από 2 GHz), χρησιμοποιούνται ξεχωριστά στρώματα μικροκυμάτων υλικού ή ολόκληρη η πλακέτα είναι κατασκευασμένη από υλικό μικροκυμάτων (Εικ. 3). Οι πιο διάσημοι προμηθευτές ειδικά υλικά- Οι εταιρείες Rogers, Arlon, Taconic, Dupont. Το κόστος αυτών των υλικών είναι υψηλότερο από το FR4 και φαίνεται χονδρικά στην τελευταία στήλη του Πίνακα 1 σε σχέση με το κόστος του FR4. Παραδείγματα σανίδων με διαφορετικούς τύπους διηλεκτρικών φαίνονται στο Σχ. 4, 5.

Πάχος υλικού
Η γνώση των διαθέσιμων πάχους υλικού είναι σημαντική για έναν μηχανικό όχι μόνο για τον προσδιορισμό του συνολικού πάχους της σανίδας. Κατά το σχεδιασμό MPP, οι προγραμματιστές αντιμετωπίζουν τις ακόλουθες εργασίες:
- υπολογισμός της κυματικής αντίστασης των αγωγών στην πλακέτα.
- υπολογισμός της τιμής της ενδιάμεσης μόνωσης υψηλής τάσης.
- επιλογή της δομής τυφλών και κρυφών οπών.
Διαθέσιμες επιλογές και πάχη διάφορα υλικάδίνονται στους πίνακες 2-6. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η ανοχή στο πάχος του υλικού είναι συνήθως μέχρι ±10%, επομένως η ανοχή στο πάχος της τελικής πολυστρωματικής σανίδας δεν μπορεί να είναι μικρότερη από ±10%.

Πίνακας 2. «Πυρήνες» διπλής όψης FR4 για τα εσωτερικά στρώματα της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος

Τυπικά σε απόθεμα.
h - Κατόπιν αιτήματος (δεν είναι πάντα διαθέσιμο)
m - Μπορεί να κατασκευαστεί.
Σημείωση: για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία των έτοιμων σανίδων, είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι για ξένα εσωτερικά στρώματα προτιμάμε να χρησιμοποιούμε πυρήνες με φύλλο 35 micron αντί 18 micron (ακόμη και με αγωγό και πλάτος διακένου 0,1 mm). Αυτό αυξάνει την αξιοπιστία των πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων.
Η διηλεκτρική σταθερά των πυρήνων FR4 μπορεί να κυμαίνεται από 3,8 έως 4,4 ανάλογα με τη μάρκα.

Πίνακας 3. Προεμποτισμός (στρώμα «συγκόλλησης») για πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων πολλαπλών στρώσεων

Η διηλεκτρική σταθερά του FR4 prepreg μπορεί να κυμαίνεται από 3,8 έως 4,4 ανάλογα με τη μάρκα.
Ελέγξτε αυτήν την παράμετρο για ένα συγκεκριμένο υλικό με τους μηχανικούς μας μέσω email

Πίνακας 4. Υλικά μικροκυμάτων Rogers για πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων

* Dk - διηλεκτρική σταθερά

Πίνακας 5. Υλικά μικροκυμάτων Arlon για MPP

Σημείωση: Τα υλικά μικροκυμάτων δεν είναι πάντα σε απόθεμα και ο χρόνος παράδοσής τους μπορεί να διαρκέσει έως και 1 μήνα. Όταν επιλέγετε ένα σχέδιο πλακέτας, πρέπει να ελέγξετε την κατάσταση αποθέματος του κατασκευαστή MPP.

Dk — Διηλεκτρική σταθερά
Tg—θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού

Θα ήθελα να σημειώσω τη σημασία των ακόλουθων σημείων:
1. Κατ' αρχήν, όλες οι βασικές τιμές FR4 από 0,1 έως 1,0 mm είναι διαθέσιμες σε βήματα των 0,1 mm. Ωστόσο, όταν σχεδιάζετε επείγουσες παραγγελίες, θα πρέπει να ελέγχετε εκ των προτέρων τη διαθεσιμότητα των υλικών στην αποθήκη του κατασκευαστή PCB.
2. Όσον αφορά το πάχος του υλικού - για υλικά που προορίζονται για την κατασκευή πλακέτας κυκλωμάτων διπλής όψης, υποδεικνύεται το πάχος του υλικού συμπεριλαμβανομένου του χαλκού. Τα πάχη «πυρήνα» για τα εσωτερικά στρώματα του MPP καθορίζονται στην τεκμηρίωση χωρίς το πάχος χαλκού.
Παράδειγμα 1: το υλικό FR4, 1,6/35/35 έχει διηλεκτρικό πάχος: 1,6-(2x35 μm)=1,53 mm (με ανοχή ±10%).
Παράδειγμα 2: Ο πυρήνας FR4, 0,2/35/35 έχει διηλεκτρικό πάχος: 200 μm (με ανοχή ±10%) και συνολικό πάχος: 200 μm+(2x35 μm)=270 μm.
3. Διασφάλιση αξιοπιστίας. Ο επιτρεπόμενος αριθμός γειτονικών στρωμάτων προεμποτισμού στο MPP δεν είναι μικρότερος από 2 και όχι μεγαλύτερος από 4. Η δυνατότητα χρήσης ενός μόνο στρώματος προεμποτισμού μεταξύ των "πυρήνων" εξαρτάται από τη φύση του σχεδίου και το πάχος των παρακείμενων στρωμάτων χαλκού . Όσο πιο παχύς είναι ο χαλκός και όσο πιο πλούσιο είναι το σχέδιο των αγωγών, τόσο πιο δύσκολο είναι να γεμίσει ο χώρος μεταξύ των αγωγών με ρητίνη. Και η αξιοπιστία της σανίδας εξαρτάται από την ποιότητα της γέμισης.
Παράδειγμα: χαλκός 17 μικρά - μπορείτε να χρησιμοποιήσετε 1 στρώμα 1080, 2116 ή 106. χαλκός 35 μικρά - μπορείτε να χρησιμοποιήσετε 1 στρώση μόνο για 2116.

Επιστρώσεις επιφανειών PCB
Ας δούμε τι είδους επιστρώσεις υπάρχουν για χάλκινα τακάκια. Τις περισσότερες φορές, οι τοποθεσίες επικαλύπτονται με ένα κράμα κασσιτέρου-μόλυβδου ή PIC. Η μέθοδος εφαρμογής και ισοπέδωσης της επιφάνειας της συγκόλλησης ονομάζεται HAL ή HASL (από τα αγγλικά Hot Air Solder Leveling - ισοπεδωτική συγκόλληση με θερμό αέρα). Αυτή η επίστρωση παρέχει την καλύτερη ικανότητα συγκόλλησης των μαξιλαριών. Ωστόσο, αντικαθίσταται από περισσότερα σύγχρονες επιστρώσεις, κατά κανόνα, συμβατό με τις απαιτήσεις της διεθνούς οδηγίας RoHS. Αυτή η οδηγία απαιτεί την απαγόρευση της παρουσίας βλαβερές ουσίες, συμπεριλαμβανομένου του μολύβδου, σε προϊόντα. Μέχρι στιγμής, το RoHS δεν ισχύει για την επικράτεια της χώρας μας, αλλά είναι χρήσιμο να θυμόμαστε την ύπαρξή του. Τα προβλήματα που σχετίζονται με το RoHS θα περιγραφούν σε μία από τις επόμενες ενότητες, αλλά προς το παρόν ας ρίξουμε μια ματιά στο πιθανές επιλογέςκάλυψη θέσεων MPP στον Πίνακα 7. Το HASL εφαρμόζεται παντού, εκτός εάν υπάρχουν άλλες απαιτήσεις. Η επιχρύσωση με εμβάπτιση (χημική) χρησιμοποιείται για την παροχή μιας πιο λείας επιφάνειας σανίδων (αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τα τακάκια BGA), αλλά έχει ελαφρώς χαμηλότερη ικανότητα συγκόλλησης. Η συγκόλληση σε κλίβανο πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας περίπου την ίδια τεχνολογία με το HASL, αλλά χειροκόλλησηαπαιτεί τη χρήση ειδικών ροών. Η οργανική επίστρωση, ή OSP, προστατεύει την επιφάνεια του χαλκού από την οξείδωση. Το μειονέκτημά του είναι η μικρή διάρκεια ζωής της συγκολλητικότητας (λιγότερο από 6 μήνες). Ο κασσίτερος εμβάπτισης παρέχει επίπεδη επιφάνειακαι καλή ικανότητα συγκόλλησης, αν και έχει επίσης περιορισμένη διάρκεια ζωής για τη συγκόλληση. Το αμόλυβδο HAL έχει τις ίδιες ιδιότητες με το HAL που περιέχει μόλυβδο, αλλά η σύνθεση της συγκόλλησης είναι περίπου 99,8% κασσίτερος και 0,2% πρόσθετα. Οι επαφές των συνδετήρων της λεπίδας, οι οποίες υπόκεινται σε τριβή κατά τη λειτουργία της σανίδας, είναι επιμεταλλωμένες με ένα παχύτερο και πιο άκαμπτο στρώμα χρυσού. Και για τους δύο τύπους επιχρύσωσης, χρησιμοποιείται ένα υπόστρωμα νικελίου για την αποφυγή της διάχυσης του χρυσού.

Πίνακας 7. Επιστρώσεις επικαλύψεων PCB

Σημείωση: Όλες οι επιστρώσεις εκτός από το HASL είναι συμβατές με RoHS και κατάλληλες για συγκόλληση χωρίς μόλυβδο.

Προστατευτικά και άλλα είδη επιστρώσεων πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος
Για να ολοκληρώσουμε την εικόνα, ας εξετάσουμε τον λειτουργικό σκοπό και τα υλικά των επικαλύψεων πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.
- Μάσκα ύλης συγκολλήσεως— Εφαρμόζεται στην επιφάνεια της πλακέτας για την προστασία των αγωγών από τυχαία βραχυκυκλώματα και ακαθαρσίες, καθώς και για την προστασία του laminate από υαλοβάμβακα από θερμικό σοκ κατά τη συγκόλληση. Η μάσκα δεν φέρει κανένα άλλο λειτουργικό φορτίο και δεν μπορεί να χρησιμεύσει ως προστασία από την υγρασία, τη μούχλα, τη διάσπαση κ.λπ. (εκτός από τις περιπτώσεις που χρησιμοποιούνται ειδικοί τύποι μάσκας).
- Σήμανση - εφαρμόζεται στον πίνακα με χρώμα πάνω από τη μάσκα για να απλοποιηθεί η αναγνώριση της ίδιας της σανίδας και των εξαρτημάτων που βρίσκονται σε αυτήν.
- Αποσπώμενη μάσκα - εφαρμόζεται σε συγκεκριμένες περιοχές της σανίδας που πρέπει να προστατεύονται προσωρινά, για παράδειγμα, από συγκόλληση. Είναι εύκολο να αφαιρεθεί στο μέλλον, καθώς είναι μια ένωση που μοιάζει με καουτσούκ και απλά ξεφλουδίζει.
- Επικάλυψη επαφής άνθρακα - εφαρμόζεται σε ορισμένες περιοχές της πλακέτας ως πεδία επαφής για πληκτρολόγια. Η επίστρωση έχει καλή αγωγιμότητα, δεν οξειδώνεται και είναι ανθεκτική στη φθορά.
- Στοιχεία αντίστασης από γραφίτη - μπορούν να εφαρμοστούν στην επιφάνεια της πλακέτας για να εκτελέσουν τη λειτουργία των αντιστάσεων. Δυστυχώς, η ακρίβεια των ονομασιών είναι χαμηλή - όχι μεγαλύτερη από ±20% (με ρύθμιση λέιζερ - έως 5%).
- Ασημί βραχυκυκλωτήρες επαφής - μπορούν να εφαρμοστούν ως πρόσθετοι αγωγοί, δημιουργώντας ένα άλλο αγώγιμο στρώμα όταν δεν υπάρχει αρκετός χώρος για δρομολόγηση. Χρησιμοποιείται κυρίως για πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων μονής στρώσης και διπλής όψης.

Πίνακας 8. Επιφανειακές επικαλύψεις PCB

συμπέρασμα
Η επιλογή των υλικών είναι μεγάλη, αλλά, δυστυχώς, συχνά κατά την παραγωγή μικρών και μεσαίων σειρών τυπωμένων κυκλωμάτων, το εμπόδιο είναι η διαθεσιμότητα απαραίτητα υλικάστην αποθήκη του εργοστασίου - κατασκευαστή MPP. Επομένως, πριν σχεδιάσετε ένα MPP, ειδικά εάν μιλάμε για τη δημιουργία ενός μη τυποποιημένου σχεδίου και τη χρήση μη τυποποιημένων υλικών, είναι απαραίτητο να συμφωνήσετε με τον κατασκευαστή σχετικά με τα υλικά και τα πάχη των στρωμάτων που χρησιμοποιούνται στο MPP και ίσως να παραγγείλετε αυτά τα υλικά εκ των προτέρων.

Η ποιότητα των παρεχόμενων υλικών συμμορφώνεται με το πρότυπο IPC4101B και το σύστημα διαχείρισης ποιότητας των κατασκευαστών επιβεβαιώνεται από τα διεθνή πιστοποιητικά ISO 9001:2000.

FR4 – Το laminate από υαλοβάμβακα με κλάση πυραντίστασης 94V-0 είναι το πιο διαδεδομένο υλικό για την παραγωγή πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων. Η εταιρεία μας προμηθεύει τους παρακάτω τύπους υλικών για την παραγωγή πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων μονής και διπλής όψης:

• Laminate από υαλοβάμβακα FR4 με θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου 135ºС, 140ºС και 170ºС για την παραγωγή πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων μονής και διπλής όψης. Πάχος 0,5 - 3,0 mm με φύλλο 12, 18, 35, 70, 105 microns.
• Βασικό FR4 για εσωτερικά στρώματα MPP με θερμοκρασίες μετάπτωσης γυαλιού 135ºС, 140ºС και 170ºС
• Προεμποτίσματα FR4 με θερμοκρασίες μετάπτωσης υάλου 135ºС, 140ºС και 170ºС για συμπίεση MPP
• Υλικά XPC, FR1, FR2, CEM-1, CEM-3, HA-50
• Υλικά για σανίδες με ελεγχόμενη απαγωγή θερμότητας:
  • (αλουμίνιο, χαλκός, ανοξείδωτος χάλυβας) με διηλεκτρικό με θερμική αγωγιμότητα από 1 W/m*K έως 3 W/m*K που παράγεται από την Totking και την Zhejiang Huazhheng New Material Co.
  • Υλικό HA-30 CEM-3 με θερμική αγωγιμότητα 1 W/m*K για την παραγωγή πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων μονής και διπλής όψης.

Για ορισμένους σκοπούς, απαιτείται ένα υψηλής ποιότητας διηλεκτρικό χωρίς φύλλο που έχει όλα τα πλεονεκτήματα του FR4 (καλές διηλεκτρικές ιδιότητες, σταθερότητα χαρακτηριστικών και διαστάσεων, υψηλή αντοχή σε αντίξοες κλιματικές συνθήκες). Για αυτές τις εφαρμογές μπορούμε να προσφέρουμε laminate από υαλοβάμβακα FR4 χωρίς φύλλο.

Σε πολλές περιπτώσεις όπου απαιτούνται αρκετά απλές πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (στην παραγωγή οικιακού εξοπλισμού, διαφόρων αισθητήρων, ορισμένων εξαρτημάτων για αυτοκίνητα κ.λπ.), οι εξαιρετικές ιδιότητες του υαλοβάμβακα είναι περιττές και οι δείκτες κατασκευασσιμότητας και κόστους έρχονται στο προσκήνιο. Εδώ μπορούμε να προσφέρουμε τα ακόλουθα υλικά:

• XPC, FR1, FR2 - foil getinaks (βάση από χαρτί κυτταρίνης εμποτισμένο με φαινολική ρητίνη), που χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή τυπωμένων κυκλωμάτων για ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, εξοπλισμό ήχου και εικόνας, στην αυτοκινητοβιομηχανία (διατεταγμένα σε αύξουσα σειρά ιδιοτήτων, και, κατά συνέπεια, τιμή). Εξαιρετική στάμπα.
• Το CEM-1 είναι ένα πολυστρωματικό υλικό που βασίζεται σε μια σύνθεση από χαρτί κυτταρίνης και υαλοβάμβακα με εποξική ρητίνη. Υπέροχα γραμματόσημα.

Η συλλογή μας περιλαμβάνει επίσης ηλεκτροαπόθεση φύλλο χαλκού για συμπίεση MPP που παράγεται από την Kingboard. Το αλουμινόχαρτο διατίθεται σε ρολά διαφόρων πλάτους, τα πάχη του φύλλου είναι 12, 18, 35, 70, 105 μικρά, πάχος φύλλου 18 και 35 μικρά είναι σχεδόν πάντα διαθέσιμα από την αποθήκη μας στη Ρωσία.

Όλα τα υλικά παράγονται σύμφωνα με την οδηγία RoHS, η περιεκτικότητα σε επιβλαβείς ουσίες επιβεβαιώνεται από σχετικά πιστοποιητικά και εκθέσεις δοκιμών RoHS. Επίσης όλα τα υλικά, πολλά είδη έχουν πιστοποιητικά κ.λπ.

Η βάση που χρησιμοποιείται είναι αλουμινόχαρτο και διηλεκτρικά χωρίς αλουμινόχαρτο (getinax, textolite, fiberglass, fiberglass, lavsan, polyamide, fluoroplastic κ.λπ.), κεραμικά υλικά, μεταλλικές πλάκες, μονωτικό υλικό αντικραδασμικής προστασίας (prepreg).

Τα διηλεκτρικά μεμβράνης είναι ηλεκτρικές μονωτικές βάσεις, συνήθως επενδυμένες με ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού με ένα οξειδωμένο γαλβανικά ανθεκτικό στρώμα δίπλα στην ηλεκτρική μονωτική βάση. Ανάλογα με τον σκοπό, τα διηλεκτρικά μεμβράνης μπορούν να είναι μονής ή διπλής όψης και να έχουν πάχος από 0,06 έως 3,0 mm.

Τα διηλεκτρικά χωρίς φύλλο, που προορίζονται για ημι-προσθετικές και πρόσθετες μεθόδους κατασκευής σανίδων, έχουν ένα ειδικά εφαρμοσμένο συγκολλητικό στρώμα στην επιφάνεια, το οποίο χρησιμεύει για την καλύτερη πρόσφυση του χημικά εναποτιθέμενου χαλκού στο διηλεκτρικό.

Οι βάσεις PCB είναι κατασκευασμένες από υλικό που μπορεί να προσκολληθεί καλά στο μέταλλο των αγωγών. έχουν διηλεκτρική σταθερά όχι μεγαλύτερη από 7 και μικρή εφαπτομένη γωνίας διηλεκτρικές απώλειες; έχουν αρκετά υψηλή μηχανική και ηλεκτρική αντοχή. επιτρέπουν τη δυνατότητα επεξεργασίας με κοπή, σφράγιση και διάτρηση χωρίς σχηματισμό τσιπς, ρωγμών και αποκόλληση του διηλεκτρικού. να διατηρούν τις ιδιότητές τους όταν εκτίθενται σε κλιματικούς παράγοντες, να είναι άφλεκτα και ανθεκτικά στη φωτιά. έχουν χαμηλή απορρόφηση νερού, χαμηλής αξίαςθερμικός συντελεστής γραμμικής διαστολής, επιπεδότητας, καθώς και αντίστασης σε επιθετικά περιβάλλοντα κατά τη διαδικασία δημιουργίας σχεδίου κυκλώματος και συγκόλλησης.

Τα υλικά βάσης είναι πολυεπίπεδες πιεσμένες πλάκες εμποτισμένες με τεχνητή ρητίνη και πιθανώς επενδεδυμένες στη μία ή και στις δύο πλευρές με ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού. Τα διηλεκτρικά μεμβράνης χρησιμοποιούνται σε αφαιρετικές μεθόδους κατασκευής PCB, τα διηλεκτρικά χωρίς φύλλο χρησιμοποιούνται σε προσθετικά και ημι-προσθετικά. Το πάχος του αγώγιμου στρώματος μπορεί να είναι 5, 9, 12, 18, 35, 50, 70 και 100 μικρά.

Στην παραγωγή, χρησιμοποιούνται υλικά, για παράδειγμα, για OPP και DPP - φύλλο αλουμινόχαρτου πολυστρωματικού υλικού SF-1-50 και SF-2-50 με πάχος φύλλου χαλκού 50 microns και εγγενές πάχος 0,5 έως 3,0 mm. για MPP - φύλλο υαλοβάμβακα με χαραγμένο φύλλο FTS-1-18A και FTS-2-18A με πάχος φύλλου χαλκού 18 μικρά και δικό του πάχος από 0,1 έως 0,5 mm. για GPP και GPK - lavsan LF-1 με επικάλυψη φύλλου με πάχος φύλλου χαλκού 35 ή 50 microns και δικό του πάχος από 0,05 έως 0,1 mm.

Σε σύγκριση με τα getinaks, τα laminates από fiberglass έχουν καλύτερα μηχανικά και Ηλεκτρικά Χαρακτηριστικά, υψηλότερη αντοχή στη θερμότητα, λιγότερη απορρόφηση υγρασίας. Ωστόσο, έχουν μια σειρά από μειονεκτήματα, για παράδειγμα, χαμηλή αντοχή στη θερμότητα σε σύγκριση με τα πολυαμίδια, η οποία συμβάλλει στη μόλυνση των άκρων των εσωτερικών στρωμάτων με ρητίνη κατά τη διάνοιξη οπών.

Για την κατασκευή PCB που παρέχουν αξιόπιστη μετάδοση παλμών νανοδευτερόλεπτου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν υλικά με βελτιωμένες διηλεκτρικές ιδιότητες, όπως PCB κατασκευασμένα από οργανικά υλικά με σχετική διηλεκτρική σταθερά κάτω από 3,5.

Για την κατασκευή PCB που χρησιμοποιούνται σε συνθήκες αυξημένου κινδύνου πυρκαγιάς, χρησιμοποιούνται πυρίμαχα υλικά, για παράδειγμα, ελάσματα από υαλοβάμβακα των εμπορικών σημάτων SONF, STNF, SFVN, STF.

Για την κατασκευή GPC που αντέχουν επαναλαμβανόμενες στροφές 90 και προς τις δύο κατευθύνσεις από θέση εκκίνησηςμε ακτίνα 3 mm, χρησιμοποιούνται lavsan με επίστρωση φύλλου και φθοροπλαστικό. Υλικά με πάχος φύλλου 5 microns καθιστούν δυνατή την παραγωγή PCB της 4ης και 5ης κατηγορίας ακρίβειας.

Για τη συγκόλληση στρώσεων PP χρησιμοποιείται μονωτικό υλικό απορρόφησης κραδασμών. Είναι κατασκευασμένα από υαλοβάμβακα εμποτισμένο με υποπολυμερισμένη θερμοσκληρυνόμενη εποξειδική ρητίνη με κολλητική επίστρωση που εφαρμόζεται και στις δύο πλευρές.

Για την προστασία της επιφάνειας του PP και του GPC από εξωτερικές επιδράσεις, χρησιμοποιούνται πολυμερή προστατευτικά βερνίκια και προστατευτικές μεμβράνες επίστρωσης.

Τα κεραμικά υλικά χαρακτηρίζονται από τη σταθερότητα των ηλεκτρικών και γεωμετρικές παραμέτρους; σταθερή υψηλή μηχανική αντοχή σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. υψηλή θερμική αγωγιμότητα. χαμηλή απορρόφηση υγρασίας. Τα μειονεκτήματα είναι ο μακρύς κύκλος παραγωγής, η μεγάλη συρρίκνωση του υλικού, η ευθραυστότητα, υψηλή τιμήκαι τα λοιπά.

Οι μεταλλικές βάσεις χρησιμοποιούνται σε θερμικά φορτισμένα PCB για τη βελτίωση της απομάκρυνσης θερμότητας από το IC και το ERE σε EA με φορτία υψηλού ρεύματος που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες, καθώς και για την αύξηση της ακαμψίας των PCB που κατασκευάζονται σε λεπτές βάσεις. είναι κατασκευασμένα από αλουμίνιο, τιτάνιο, χάλυβα και χαλκό.

Για PCB με υψηλής πυκνότηταςεγκατάσταση και με μικροβίες χρησιμοποιούνται υλικά κατάλληλα για επεξεργασία λέιζερ. Αυτά τα υλικά μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες:

1. Ενισχυμένα μη υφαντά γυάλινα υλικά και προπυλώματα ( σύνθετο υλικόμε βάση υφάσματα, χαρτί, συνεχείς ίνες, εμποτισμένες με ρητίνη σε μη ωριμασμένη κατάσταση) με δεδομένη γεωμετρία και κατανομή νήματος. οργανικά υλικά με μη προσανατολισμένη διάταξη ινών Το Preprig για την τεχνολογία λέιζερ έχει μικρότερο πάχος υαλοβάμβακα κατά μήκος του άξονα Z σε σύγκριση με το τυπικό fiberglass.

2. Μη ενισχυμένα υλικά (φύλλο χαλκού επικαλυμμένο με ρητίνη, πολυμερισμένη ρητίνη), υγρά διηλεκτρικά και διηλεκτρικά ξηρού φιλμ.

Από τα άλλα υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων, τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα είναι το νικέλιο και το ασήμι ως μέταλλο για συγκόλληση και συγκόλληση. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται διάφορα άλλα μέταλλα και κράματα (για παράδειγμα, κασσίτερος - βισμούθιο, κασσίτερος - ίνδιο, κασσίτερος - νικέλιο, κ.λπ.), σκοπός των οποίων είναι η παροχή επιλεκτικής προστασίας ή χαμηλής αντίστασης επαφής, η βελτίωση των συνθηκών συγκόλλησης. Πρόσθετες επικαλύψεις που αυξάνουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα των τυπωμένων αγωγών εκτελούνται στις περισσότερες περιπτώσεις με γαλβανική εναπόθεση, λιγότερο συχνά με επιμετάλλωση υπό κενό και εν θερμώ επικασσιτέρωση.

Μέχρι πρόσφατα, τα διηλεκτρικά αλουμινίου με βάση εποξειδικές-φαινολικές ρητίνες, καθώς και τα διηλεκτρικά με βάση τις ρητίνες πολυϊμιδίου που χρησιμοποιούνται σε ορισμένες περιπτώσεις, ικανοποιούσαν τις βασικές απαιτήσεις των κατασκευαστών πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων. Η ανάγκη βελτίωσης της απαγωγής θερμότητας από IC και LSI, χαμηλές απαιτήσεις διηλεκτρική σταθεράυλικά πλακέτας για κυκλώματα υψηλής ταχύτητας, η σημασία της αντιστοίχισης των συντελεστών θερμικής διαστολής των υλικών πλακέτας, των συσκευασιών IC και των κρυσταλλικών φορέων και η ευρεία εισαγωγή σύγχρονων μεθόδων εγκατάστασης έχουν οδηγήσει στην ανάγκη ανάπτυξης νέων υλικών. Χρησιμοποιείται ευρέως σε μοντέρνα σχέδια τεχνικά μέσαΟι υπολογιστές βρίσκουν MPP που βασίζονται σε κεραμικά. Η χρήση κεραμικών υποστρωμάτων για την κατασκευή πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων οφείλεται κατά κύριο λόγο στη χρήση μεθόδων υψηλής θερμοκρασίας για τη δημιουργία αγώγιμου σχεδίου με ελάχιστο πλάτος γραμμής, αλλά χρησιμοποιούνται και άλλα πλεονεκτήματα των κεραμικών (καλή θερμική αγωγιμότητα, αντιστοίχιση του συντελεστή της θερμικής διαστολής με πακέτα IC και μέσα κ.λπ.). Στην κατασκευή κεραμικών MPP, η τεχνολογία παχιάς μεμβράνης χρησιμοποιείται ευρύτερα.

Στις κεραμικές βάσεις, τα οξείδια του αλουμινίου και του βηρυλλίου, καθώς και το νιτρίδιο του αργιλίου και το καρβίδιο του πυριτίου χρησιμοποιούνται ευρέως ως πρώτες ύλες.

Το κύριο μειονέκτημα των κεραμικών σανίδων είναι το περιορισμένο μέγεθός τους (συνήθως όχι περισσότερο από 150x150 mm), το οποίο οφείλεται κυρίως στην ευθραυστότητα των κεραμικών, καθώς και στη δυσκολία επίτευξης της απαιτούμενης ποιότητας.

Ο σχηματισμός ενός αγώγιμου σχεδίου (αγωγοί) πραγματοποιείται με μεταξοτυπία. Οι πάστες που αποτελούνται από σκόνες μετάλλων, ένα οργανικό συνδετικό υλικό και γυαλί χρησιμοποιούνται ως αγώγιμα υλικά σε κεραμικές σανίδες υποστρώματος. Για πάστες αγωγών, που πρέπει να έχουν καλή πρόσφυση, ικανότητα αντοχής σε επαναλαμβανόμενη θερμική επεξεργασία και χαμηλή ηλεκτρική ειδική αντίσταση, χρησιμοποιούνται σκόνες ευγενών μετάλλων: πλατίνα, χρυσός, ασήμι. Οι οικονομικοί παράγοντες επιβάλλουν επίσης τη χρήση πάστες με βάση τις συνθέσεις: παλλάδιο - χρυσός, πλατίνα - ασήμι, παλλάδιο - ασήμι κ.λπ.

Οι μονωτικές πάστες κατασκευάζονται με βάση κρυσταλλωτικά γυαλιά, υαλοκρυσταλλικά τσιμέντα και υαλοκεραμικά. Οι πάστες από σκόνες πυρίμαχων μετάλλων: βολφράμιο, μολυβδαίνιο κ.λπ. χρησιμοποιούνται ως αγωγοί σε κεραμικές σανίδες τύπου παρτίδας. Ως βάση χρησιμοποιούνται ταινίες από κεραμικά τυριά με βάση οξείδια αλουμινίου και βηρυλλίου, καρβίδιο του πυριτίου και νιτρίδιο αλουμινίου το τεμάχιο εργασίας και τους μονωτές.

Οι άκαμπτες μεταλλικές βάσεις επικαλυμμένες με διηλεκτρικό χαρακτηρίζονται (όπως οι κεραμικές) από υψηλής θερμοκρασίας καύση παστών παχιάς μεμβράνης που βασίζονται σε γυαλιά και σμάλτα στο υπόστρωμα. Χαρακτηριστικά των σανίδων σε μεταλλική βάση είναι η αυξημένη θερμική αγωγιμότητα, η δομική αντοχή και οι περιορισμοί ταχύτητας λόγω της ισχυρής σύνδεσης των αγωγών με τη μεταλλική βάση.

Οι πλάκες από χάλυβα, χαλκό, τιτάνιο, επικαλυμμένες με ρητίνη ή εύτηκτο γυαλί χρησιμοποιούνται ευρέως. Ωστόσο, το πιο προηγμένο σε μια σειρά ενδείξεων είναι το ανοδιωμένο αλουμίνιο και τα κράματά του με ένα αρκετά παχύ στρώμα οξειδίου. Το ανοδιωμένο αλουμίνιο χρησιμοποιείται επίσης για πολυστρωματική διάταξη PCB λεπτής μεμβράνης.

Η χρήση βάσεων με σύνθετη σύνθετη δομή, συμπεριλαμβανομένων μεταλλικών αποστατών, καθώς και βάσεων από θερμοπλαστικά, σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων είναι πολλά υποσχόμενη.

Οι βάσεις PTFE με fiberglass χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα υψηλής ταχύτητας. Διάφορες σύνθετες βάσεις από "Kevlar and quartz" καθώς και χαλκός - Invar - χαλκός χρησιμοποιούνται σε περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να υπάρχει συντελεστής θερμικής διαστολής κοντά στον συντελεστή διαστολής του οξειδίου του αλουμινίου, για παράδειγμα, στην περίπτωση τοποθέτησης διαφόρων κεραμικών κρυσταλλικούς φορείς (μικροθήκες) σε σανίδα. Τα σύνθετα υποστρώματα με βάση το πολυϊμίδιο χρησιμοποιούνται κυρίως σε ισχυρά κυκλώματαή σε εφαρμογές PCB υψηλής θερμοκρασίας.