ППУМРЭС Бобылкин / 1_6

1.6. Толщина печатных плат

Толщина одно- и двухслойных печатных плат напрямую зависит от используемого материала, который выбирается конструктором по соображениям механической прочности и жесткости. Если исходным материалом является фольгированный диэлектрик (стеклотекстолит и т.д.), то толщина печатной платы определяется им.

При производстве печатных плат применяют отечественные и импортные материалы различных производителей, среди которых наиболее известны фирмы Izola (Германия), МС Electronic (Австрия), Молдовизолит (Молдова) и Московский завод изоляционных материалов (Мосизолит).

Рис. 1.13

Марки и номенклатура некоторых отечественных материалов представлены в табл. 1.7, а импортных - в табл. 1.8.

Завод Молдовизолит (г. Тирасполь) предлагает стеклотекстолит МИ1222, аналог иностранного FR4, толщиной от 0,8 до 3,2 мм и гетинакс МИ1112 толщиной 1,0 и 1,5 мм.

Толщина многослойных плат зависит от разных факторов, в частности от количества слоев, числа прокладок, толщины используемых материалов и структуры платы. На рис. 1.14 показаны варианты структуры МПП, отличающиеся способами формирования наружных слоев, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Здесь и на рис. 1.15, чтобы не затруднять их чтение, слои прокладочной ткани изображены без штриховки.

МПП со структурой А полностью изготавливается из двухстороннего фольгированного диэлектрика. Структуры Б и В, в которых наружные слои формируются из медной фольги, отличаются друг от друга способом получения второго и предпоследнего слоев. В структуре Б они формируются из односторонне фольгированного диэлектрика.

Таблица 1.7

Марка	Диэлектрик и назначение	Толщина
		матери- ала	фольги
1	2	3	4
СФ-1Н-35Г	Стеклотекстолит	0,5-3,0	0,035
СФ-2Н-35Г			0,035
СФ-1Н-50Г			0,05
СФ-2Н-50Г			0,05
СФ-1-35Г	Стеклотекстолит	0,5-3,0	0,035
СФ-2-35Г			0,035
СФ-1-50Г			0,05
СФ-2-50Г			0,05
ФС-1,ФС-2	Стеклотекстолит	0,5-3,0	0,018
			0,035
			0,05
СТНФ-1-18	Стеклотекстолит для ДПП и МПП	0,1-1,0	0,018
СТНФ-2-18		1,5	0,018
СТНФ-1-35		2	0,035
СТНФ-2-35		2,5	0,035
Продолжение табл. 1.7
1	2	3	4
СТФ-1-18	Стеклотекстолит для ДПП и МПП	3	0,018
СТФ-2-18			0,018
СТФ-1-35			0,035
СТФ-2-35			0,035
СТПА-5-1	Стеклотекстолит для полуаддитивной технологии	0,15-2,0	0,005
СТПА-5-2
ФТС-1-18А	Стеклотекстолит травящийся для МПП	0,09-0,5	0,018
ФТС-2-18А
ФТС-1-(А,Б)		0,1-0,5	0,035
ФТС-2-35(А,Б)
СТАП-1-5	Стеклотекстолит для МПП и ДПП	0,08-2,0	0,005
СТАП-2-5			0,005
СТАП-2-18			0,018
СТАП-2-35			0,035

Толщина МПП структуры варианта А при выполнении ее из однородных мате­риалов может быть рассчитана по формуле

Н_п = 0,5 N_сл х Н_с + (0,6 - 0,9)(0,5 N_сл - 1) N_np x Н_пр, (1.1)

где Н_п - толщина МПП; N_сл - количество слоев; Н_с - толщина материала (фольгированного диэлектрика); N_nр - количество прокладок в одном промежутке; Н_пр - толщина прокладочной ткани.

В случае МПП структуры вариантов Б и В формула (1.1) принимает вид

, (1.2)

где Н_ф - толщина фольги наружного слоя.

Таблица 1.8

Марка	Производитель	Толщина
		подложки	фольги
Стеклотекстолит фольгированный. Тип FR-4, марка DURAVER-E-CU 104	Фирма Izola	0,86	0,018– 0,035
		0,51
		0,46
		0,25
		0,2
		0,15
		0,125
Стеклоткань прокладочная. Тип FR-4, марка DURAVER-E-104-ML PREPREG 1080 05 AT 01		0,063

Рис. 1.14

Если многослойная плата изготавливается из набора разных по толщине материалов, то это следует учесть в формуле.

Толщина МПП со структурой варианта А, сделанной из фольгированного травящегося стеклотекстолита ФТС-2-18Б-0,18 и прокладочной стеклоткани СПТ-3-0,06 (три прокладки в зазоре), рассчитывается по формуле

H_п = 0,198 N_сл – 0,162. (1.3)

Эта формула позволяет решить и обратную задачу - определить, сколько слоев можно "вложить" в плату заданной толщины. В частности, это необходимо знать для типовых печатных плат с заданной (стандартной) толщиной.

Рис. 1.15

Например, печатные платы с толщиной 1,5 и 1,6 мм могут содержать не больше восьми слоев.

Очевидно, что при использовании других материалов получаются соответственно иные показатели.

На рис. 1.15 изображена структура МПП с 18 слоями, в которой реализованы полосковые линии связи. В этой плате для логических (функциональных) слоев отведено всего четыре пары слоев с внутренними межслойными переходами и трассировкой, осуществляемой во взаимно перпендикулярных направлениях. В МПП существенное значение имеет количество прокладочной стеклоткани между слоями, поскольку оно влияет на волновое сопротивление полосковой линии связи. Расчет толщины таких плат производится по приведенным выше формулам.