Печатные платы

Материнская плата персонального компьютера с установленными на нее элементами
DIP элементы
Планарные элементы
Маркировка
Проводники
Монтажное отверстие
Контактные площадки

Конструкция печатной платы
Планарная контактная площадка
Паяльная маска
Медный проводник
Контактная площадка с отверстием
Диэлектрическое основание
Маркировка
Сквозное отверстие

Типы печатных плат
Односторонняя печатная плата
Двусторонняя печатная плата
Многослойная печатная плата
Односторонние печатные платы
- простые задачи (блоки питания, пульты)
– малая стоимость
Двусторонние печатные платы
- Самые распространенные,
относительно просты,
умеренная стоимость,
хорошая коммутационная способность.
Многослойные печатные платы
дороже своих конкурентов,
высокая плотность монтажа электрон- ных компонентов,
возможность коммутации современных микросхем с высокой плотностью выводов (например, BGA).
..

Некоторые виды многослойных плат
Попарно-двухслойные платы
- Спрессовываются из двухсторонних
– повышенная коммутационная способность за счет несквозных отверстий
Платы со скрытыми отверстиями
Позволяют максимально использовать наружные поверхности многослойной платы, что позволяет уплотнить монтаж элементов а также повысить коммутационную способность плат.
Платы с микроотверстиями
размер микроотверстия – 100 мкм,
самая высокая коммутационная способность,
высокая стоимость.
..
Попарно-двухслойная плата
Плата со скрытыми отверстиями
Плата с микроотверстиями

Технология изготовления двухсторонних печатных плат

Материалы ПП
Геттинакс, текстолит, стеклотекстолит, фторопласт.
Бумага, ткань, стеклоткань пропитанные смолой и спрессованые в листы толщиной от 0,05 до 3,2 мм
Медная фольга толщиной 5, 9, 18, 35, 70,105 мкм
CEM-1, CEM-3, FR-4, FR-5, RO-4350
ФАФ-4Д

Материалы ПП
Стеклотекстолит фольгированный
СФ2-18-1,5
Laminate KB-6150-1.5- H/H
18мкм
1,5 мм
СТЕКЛОТЕКСТОЛИТ
Медная Фольга
Медная Фольга
Толщина 0,25; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 3,5 мм

Многослойные платы
ЯДРО (CORE)
PREPREG (ПРЕПРЕГ)
ЛАКОТКАНЬ
0,05 – 0,21 мм
Медная Фольга
0,005 – 0,105 мм

Покрытия контактов

Покрытия платы

Основные параметры печатных плат
Геометрические размеры элементов топологии и точность их исполнения
Электрические параметры
Механические свойства
Тепловые параметры

Основные размеры топологии
t – ширина проводника
S – зазор между элементами рисунка,
D – диаметр контактной площадки
d – диаметр отверстия
b – гарантированный поясок
b = (D-d)/2
D = d +2*b

Гарантированный поясок
b

Травление многослойной платы

Классы точности печатных плат по ГОСТ 23.751-86
f – соотношение минимального диаметра отверстия к толщине печатной платы

Технологические возможности производства

Толщина фольги и размеры топологии
Чем толще фольга – тем шире должны быть проводники и тем больше между ними зазоры

Электрические параметры ПП
Удельное сопротивление диэлектрика
Пробивное напряжение диэлектрика
Удельное сопротивление проводящего слоя
Диэлектрическая постоянная
Тангенс угла потерь

Пробивное напряжение ПП
ГОСТ 23751-86
A
СТЕКЛОТЕКСТОЛИТ
Нормальные условия
Влажность, пониженное давление

Сопротивление проводников ГОСТ 23751-86
Внешние слои - макс. ток 250 А/мм2
Внутренние слои – 100 А/мм2
При токе 3А проводник шириной 1 мм при толщине фольги 35 мкм перегревается на 200 С при естественной конвекции

Волновое сопротивление проводников
ε (Er) Диэлектрическая постоянная
Cтекло- 4,5-5,4 текстолит
ФАФ 2,5
RO-4450 3,54

Механические и тепловые свойства
Механическая прочность
устойчивость к скручиванию
Термостойкость
Влагостойкость
Адгезия проводящего слоя и маски
Коэффициент термического расширения
Теплопроводность

PCAD2006 Верхние слои
Top Assy - рисунок для сборочного чертежа
Top Silk – шелкография
Top Mask – паяльная маска
Top Paste – паяльная паста
Top – проводники верхнего слоя
Нижние слои
Bottom – проводники нижнего слоя
Bot Assy - рисунок для сборочного чертежа
Bot Silk – шелкография
Bot Mask – паяльная маска
Bot Paste – паяльная паста
Board – контур платы

Стек печатной платы

Учет технологии в САПР

Учет технологии САПР

Групповые заготовки

Обработка контура
Скрайбирование
Фрезеровка

Отверстия в печатных платах
1. НЕМЕТАЛЛИЗИРОВАННЫЕ (монтажные)
(Mounting Hole) Nonplated
2. МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫЕ СКВОЗНЫЕ
(Through Hole) Plated
3. ПЕРЕХОДНЫЕ (VIA)

Отверстия в платах
«Скрытые», «погребенные» (BURIED VIA)
«Глухие», «слепые»
(BLIND VIA)

Гибко-жесткие
платы