- •Федеральное агентство по культуре и кинематографу рф санкт-петербургский государственный университет кино и телевидения
- •Конструкторско-технологическое проектирование функциональных узлов, расположенных на печатных платах
- •1. Конструкторско-технологическое проектирование пп Основные характеристики пп
- •1.2. Изучение и анализ тз на изделие - анализ назначения, условий эксплуатации и группы жесткости эа, электрической принципиальной схемы и элементной базы.
- •По результатам анализа электрической принципиальной схемы функционального узла (фу) и элементной базы определяют:
- •Площадки металлизированных и неметаллизированных монтажных и переходных отверстий;
- •Площадки для установки элементов на поверхность (плоские контактные площадки).
- •1.3. Выбор типа конструкции блока и варианта конструктивного исполнения модуля 1-го уровня (ячейки)
- •1.4. Выбор метода изготовления пп
- •1.5. Выбор материала основания пп
- •Материал cem-1являются наиболее распространенными материалами для производства односторонних печатных плат.
- •1.6. Разработка компоновочных эскизов и выбор габаритных размеров пп Возможны два варианта выбора типоразмера пп:
- •Минимальный диаметр металлизированного монтажного отверстия:
- •3.2. Получение заготовок пп к заготовительным операциям относятся:
- •3.3. Расчет погрешностей совмещения
- •Расчет погрешности базирования при экспонировании [12]
- •3.4. Технологические процессы сборки фу расположенных на пп
- •3.5. Монтажная пайка
- •3.6. Контроль качества печатных плат
- •Литература
1.4. Выбор метода изготовления пп
Выбрав тип конструкции и класс точности ПП, зная элементную базу и конструкторскую сложность можно определить метод изготовления ПП. Более подробно методика выбора рассмотрена в технологическом разделе.
1.5. Выбор материала основания пп
Материалы, используемые для изготовления ПП. Для изготовления основания ПП используют:
-
фольгированные или нефольгированные диэлектрики;
-
керамические материалы;
-
металлические основания (с поверхностным диэлектрическим слоем).
Материалы выбираются исходя из условий эксплуатации, электрических, механических, экономических требований, типа ПП и конструкции ПП, метода изготовления.
Основными требованиями к базовым материалам для изготовления ПП являются:
-
хорошие электроизоляционные свойства – поверхностное (Ом) и удельное объемное сопротивление (Ом∙м), низкие значения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь (для передачи высокочастотных сигналов и снижения нагрева от диэлектрических потерь);
-
прочность изоляции, высокая механическая прочность;
-
высокая механическая прочность;
-
высокая термостойкость, стабильность размеров, теплоустойчивость;
-
устойчивость к агрессивным технологическим средам;
-
хорошая обрабатываемость при штамповке и сверлении;
-
стабильность электрических и механических параметров ПП при климатических воздействиях;
-
низкая стоимость и др.
Фольгированные диэлектрики на основе стеклоткани состоят из стеклоткани, смолы, фольги, (медной, алюминиевой, резистивной, в частности, нихромовой и др., толщиной 5, 9, 12, 18, 35, 50, 70, 105 мкм).
Нефольгированные диэлектрики выпускают двух типов: с адгезионным (клеевым) слоем, с введенным в объем диэлектрика катализатором, способствующим осаждению химической меди. Наиболее распространенные в настоящее время материалы представлены в табл. 17
Таблица 17
обозначение |
состав |
температура стеклования |
диэлектрическая постоянная |
относительная стоимость |
примечание |
FR2 |
бумага и фенольная смола |
105 |
4,7 |
0,73 |
|
FR3 |
бумага и эпоксидная смола |
110 |
4,9 |
0,85 |
|
FR4 |
фольгированный эпоксидный стеклотекстолит |
135 - 170 |
4,7 |
1 |
Это наиболее распространенный материал для печатных плат. FR4 толщиной 1.6мм. Температура использования этого материала — 120 - 130°C. |
FR5 |
то же с уменьшенным диаметром стекловолокна |
160 |
4,6 |
1,4 |
Это стеклотекстолит подобный FR4, но температура использования этого материала 140 — 170°C. |
BT |
бисмалеинимид-триазиновая смола со стеклом |
180-220 |
3,9-4,9 |
5,3 |
|
CE |
цианат-эфир со стеклом |
230 |
3,6 |
4,5 |
|
CEM1 |
бумага с эпоксидной смолой, на которую напрессованы листы стеклоткани |
130 |
4,7 |
0,95 |
Из за бумажной основы в материале CEM1 невозможна металлизация отверстий, поэтому он применяется для односторонних плат. |
CEM3 |
стеклотекстолит, облицованный с двух сторон FR4 |
130 |
5,2 |
0,95 |
CEM3 наиболее похож на FR4. Материал легко сверлится и штампуется. Это полная замена FR4 |
FR-4 (Flame Retardent – огнеупорный) является наиболее распространенным базовым материалом для производства двухсторонних и многослойных печатных плат, а так же для производства односторонних печатных плат с повышенными требованиями к механической прочности, представляет собой композитный материал на основе стекловолокна (стеклотекстолит). Стандартный FR-4, толщиной 1.6 мм состоит из восьми слоев ("препрегов") стеклотекстолита. Обычно, FR-4 - прозрачен, стандартный зеленый цвет определяется цветом паяльной маски, нанесенной на законченную печатную плату.