2. Конструкторские требования и характеристики пп

Конструкторские требования к ПП как к несущей конструкции, на которой смонтированы ЭРИ, определяют:

• Механическую прочность ПП в заданных условиях эксплуатации;

• Сохранение характеристик ПП.

ГОСТ 23751—86 ПП устанавливает пять классов точности выполнения элементов конструкции (проводников, контактных площадок, отверстий и пр.) и предельных отклонений, наименьшие номинальные размеры которых для узкого места представлены в таблице 2.1.2.1.

Таблица 2.1.2.1 – Наименьшие номинальные значения основных параметров для классов точности ПП

Условные обозначения элементов печатного монтажа	Класс точности ПП
	1	2	3	4	5
/, мм	0,75	0,45'	0,25	0,15	0,10
S, мм	0,75	0,45	0,25	0,15	0,10
Ь, мм	0,30	0,20	0,10	0,05	0,025
у = d/H	0,40	0,40	0,33	0,25	0,20
At, мм (без покрытия)	±0,15	±0,10	±0,05	±0,03	0; -0,03
At, мм (с покрытием)	+0,25; -0,20	+0,15; -0;10	±0,10	±0,05	±0,03
7), мм — ОПП, ДПП, МПП (наружный слой)	0,20	0,10 .<	0,05	0,03	0,02
7), мм — МПП (внутренний слой)	0,30	0,15	0,10	0,08	0,05

Примечание. I — наименьшая номинальная ширина проводника; S — наименьшее номинальное расстояние между проводниками; b — минимально допустимая ширина контактной площадки; d — номинальное значение диаметра наименьшего металлизированного отверстия; Н — толщина ПП; At — предельное отклонение ширины печатного проводника, контактной плошадки, концевого печатного контакта и др.; 7} — позиционный допуск расположения печатного проводника относительно соседнего элемента проводящего рисунка.

Узкое место ПП — участок ПП, на котором элементы печатного проводящего рисунка и расстояния между ними могут быть выполнены только с минимально допустимыми значениями.

Класс точности ПП указывают в конструкторской документации на ПП. Выбор класса точности всегда связан с конкретным производством, так как он обусловлен уровнем технологического оснащения производства.

Ширину проводника t рассчитывают и выбирают в зависимости от допустимой токовой нагрузки, свойств токопроводящего материала, температуры окружающей среды при эксплуатации и пр. Края проводников должны быть ровными, проводники — без вздутий, отслоений, разрывов, протравов, пор, крупнозернистости и трещин, так как эти дефекты влияют на сопротивление проводников, плотность тока, волновое сопротивление и скорость распространения сигналов.

Расстояние (зазор) между элементами проводящего рисунка S (например, между проводниками), расположенными на наружных или в соседних слоях ПП, зависит от допустимого рабочего напряжения, свойств диэлектрика, условий эксплуатации и связано с помехоустойчивостью, искажением сигналов и короткими замыканиями.

Шаг координатной сетки — расстояние между двумя соседними параллельными линиями координатной сетки.

Координатная сетка — ортогональная сетка, определяющая места расположения соединений ЭРИ с ПП.

Узел координатной сетки — пересечение линий координатной сетки.

Шаг координатной сетки гарантирует совместимость ПП, изделий электронной техники (ИЭТ), квантовой электроники, электрорадиоэлементов (ЭРЭ), электротехнических изделий, т. е. всех ЭРИ, которые монтируют в узлах координатной сетки на ПП.

С 1 января 1998 г. в России для размещения соединений на ПП основным шагом координатной сетки является шаг 0,50 мм в обоих направлениях. Если координатная сетка с номинальным шагом 0,50 мм не удовлетворяет требованиям конкретной конструкции, то должна применяться координатная сетка с основным шагом 0,05 мм. Для конкретных конструкций, использующих элементную базу с шагом 0,625 мм, допускается применение шага координатной сетки 0,625 мм. Шаг координатной сетки выбирают в соответствии с шагом большинства ЭРИ, устанавливаемых на ПП. Если есть необходимость применить шаг координатной сетки, который отличается от основных шагов, то он должен быть кратным основным шагам.

Допустимые шаги координатной сетки — дюймовые шаги, которые применяют в конструкции ПП, использующих ЭРИ с шагом, кратным 2,54 мм.

Диаметры монтажных и переходных отверстий, металлизированных и неметаллизированных, должны соответствовать ГОСТ 10317—79, который устанавливает следующий ряд: 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 2,0; 2,1; 2,2; 2,3; 2,4;2,5; 2,6; 2,7; 2,8; 3,0 мм.

Монтажные отверстия — отверстия для установки ЭРИ.

Переходные отверстия — отверстия для электрической связи между слоями или сторонами ПП. Различают:

• Сквозные металлизированные отверстия, обеспечивающие электрическую связь между сторонами ПП и внутренними слоями МПП;

• Сквозные металлизированные (скрытые или межслойные переходы) отверстия, обеспечивающие контакт между внутренними слоями (см. рис. 1.2, в и рис. 1.5);

• Несквозные («слепые» или «глухие») отверстия, создающие контакт между наружным и одним из внутренних слоев;

• Несквозные (скрытые) микропереходные отверстия, в том числе многоуровневые микропереходы.

Микроотверстия (microvia) или микропереходы — отверстия диаметром менее 0,15 мм и/или плотностью более 1000 переходов/дм².

Микроотверстия используют для увеличения плотности рисунка проводников и для уменьшения числа слоев МПП, что снижает себестоимость МПП.

Размер и форма контактных площадок в наружных, внутренних сигнальных слоях и в слоях земли и питания может быть различной (круглая, прямоугольная, квадратная и др.). Форма контактных площадок в наружных слоях определяется:

• Формой выводов ЭРИ (круглое или прямоугольное сечение выводов, шариковые выводы, безвыводные компоненты и др.);

• Элементной базой (традиционные или поверхностно-монтируемые компоненты);

• Характером расположения выводов (радиально-перпендикулярно плоскости монтажа, аксиально-параллельно плоскости монтажа);

• Жесткостью выводов;

• Способом соединения выводов ЭРИ с контактными площадками (в отверстия пайкой, внахлест к контактным площадкам пайкой или сваркой);

• Методом изготовления ПП.

Размеры, форма, количество и шаг размещения сквозных и скрытых (внутренних) переходных отверстий влияют на топологию проводников, контактных площадок и межслойных переходов в наружных и внутренних слоях.

Топология — чертеж, определяющий форму, размеры и взаимное расположение элементов печатного монтажа и отверстий на наружных или внутренних слоях ПП.

Размеры ПП, если они не оговорены в ТЗ, определяют с учетом количества устанавливаемых ЭРИ, установочных площадей ЭРИ, шага установки, зон установки соединителя и пр.