История развития радиоэлектронных средств (стр. 4 )

- стабильность электрических характеристик при повышенной влажности и температуре;

- высокая механическая прочность;

- высокая теплоустойчивость, которая зависит от типа наполнителя и состава смолы;

- хорошая механическая обрабатываемость;

- устойчивость к агрессивным средам;

- хорошая прочность сцепления (адгезия);

- негорючесть;

- низкое значение ТКЛР, совместимое с ТКЛР выводов и корпусов ЭРИ;

- плоскостность (особенно необходимая для установки ПМК);

- низкая стоимость;

- для ГПП – устойчивость к перегибам (определяемая числом перегибов при заданном радиусе изгиба.

При выборе материала основания ПП необходимо обратить внимание на:

- предполагаемые механические воздействия;

- класс точности ПП;

- реализуемые электрические функции и требования к электрическим параметрам;

- условия эксплуатации;

- быстродействие;

- стоимость и пр.

Например, для ПП с металлизированными отверстиями применяют материалы с гальваностойкой фольгой. Для изготовления ПП 1- и 2-й группы жесткости целесообразно применять материал на основе бумаги, для 3- и 4-й — на основе стеклоткани, полиимида и лавсана. Материалы, имеющие фольгу толщиной 5 мкм, позволяют изготовить ПП 4- и 5-го классов точности и выше.

7.3 Обозначение марки материала ПП

В наименовании марки материала буквы означают:

С — стеклотекстолит

Г - гетинакс

Т — теплостойкий

Н — негорючий или нормированной горючести

Ф — фольгированный

1—2 — облицованный фольгой с одной или двух сторон

цифры 5, 9, 12, 18, 35, 50, 70, 100, 105 — толщину фольги в мкм.

Пример обозначения на чертеже ПП. Стеклотекстолит фольгированный двухсторонний, толщина основания 1,5 мм, толщина фольги 50 мкм –

СФ-50-1,5.

В таблице 7.1 приведены марки некоторых диэлектрических материалов для ПП.

Таблица 7.1 – Марки материалов

Материал	Марка	Толщина, мм
Гетинакс фольгированный	ГФ-1-35	1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0
Гетинакс фольгированный с гальваностойкой фольгой	ГФ-1-35Г ГФ-2-35Г ГФ-1-50Г ГФ-2-50Г	1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0
Стеклотекстолит фольгированный То же с гальваностойкой фольгой	СФ-1-35 СФ-2-35 СФ-1-50 СФ-2-50 СФ-1-(2)-35 Г СФ-1-(2)-50 Г	0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0
Лавсан фольгированный	ЛФ-1 (фольга 35, 50 мкм)	0,05; 0,1
Полиимид фольгированный	ПФ-1, ПФ-2 (фольга 35 мкм)	0,05; 0,1
Полиимид нефольгированный	ПИ-40 А	0,040

В таблице 7.2 даны сравнительные характеристики некоторых материалов

Таблица 7.2 – Характеристики материалов ПП

Критерии оценки	ГФ	СФ	Полиимид
Поверхностное сопротивление, Ом	108	4*1010	1014
Удельное объемное сопротивление, Ом • м	5 *107	1013	1014
Диэлектрическая постоянная при 1 МГц	7,0	4,3	3,5
Электрическая прочность, МВ/м	15...30	15...35	100
Предел прочности при изгибе в продольном направлении, Н/мм2	115	280	300
Водопоглощение,%, менее	2,9	0,3	2,9
Предел рабочих температур, оС	-60+85	-60+85 -	196..400

7.4 Керамические и металлические материалы ПП

Керамические материалы характеризуются:

- стабильностью электрических и геометрических параметров;

- стабильной высокой механической прочностью в широком диапазоне температур;

- высокой теплопроводностью;

- низким влагопоглощением и пр.

Металлическое основание изготавливают из алюминия, титана, стали. Их применяют в теплонагруженных ПП для улучшения отвода теплоты от ЭРИ и ПМК в РЭС с большой токовой нагрузкой, работающей при высоких температурах, а также для повышения жесткости ПП, выполненных на тонком основании.

Для создания изоляционных слоев на металлических основаниях теплонагруженных ПП используют:

- неметаллические неорганические покрытия, например, оксидный слой на алюминии и четыре слоя эпоксидного порошка или пасты, вжигаемые в основание;

- полиимидный лак;

- слои Si02;

- покрытие эпоксидной смолой, легкоплавким стеклом, лакокрасочным покрытием, эмалью, прокладочной стеклотканью, полимерным пленочным материалом.

7.5 Проводниковые материалы ПП

В качестве проводникового материала используется чистая медь марки МО (примесей не более 0,05%).

Серебро применяется:

-  для серебрения медных проводников;

-  для химической металлизации диэлектрического основания с последующим наращиванием слоя меди.

Характеристики проводниковых материалов:

- удельное объемное сопротивление;

- ТКС;

- коэффициент линейного расширения;

- коррозионная стойкость;

- теплопроводность.

8 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПП РЭС

8.1 Конструкторские характеристики

Точность 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 8.1.

Таблица 8.1 – Классы точности ПП. Наименьшие номинальные значения основных параметров для классов точности ПП
Условные обозначения элементов печатного монтажа	Класс точности ПП
1	2	3	4	5
t, мм	0,75	0,45	0,25	0,15	0,10
S, мм	0,75	0,45	0,25	0,15	0,10
b, мм	0,30	0,20	0,10	0,05	0,025
γ = d/H	0,40	0,40	0,33	0,25	0,20
Δt, мм (без покрытия)	±0,15	±0,10	±0,05	±0,03	0; -0,03
Δt, мм (с покрытием)	+0,25; -0,20	+0,15; -0,10	±0,10	±0,05	±0,03

Примечание: t — 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; Δt — предельное отклонение ширины печатного проводника, контактной площадки, концевого печатного контакта и др.

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.

Таблица 8.2 - Зарубежная классификация ПП по уровню точности

Уровень точности	Ширина проводника и зазор, мм	Шаг координатной сетки, мм
наружные слои	внутренние слои
0	0,2	1,25	0,625
1	0,15	0,625	0,625
2	0,1	0,625	1,0
3	0,075	0,5	1,0
4	0,05	0,5	0,5
5	0,025	0,25	0,25

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

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

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.

Основным шагом координатной сетки до 1 января 1998 г был шаг 2,5 мм; дополнительными - 1,25; 0,625 мм. .

Предпочтительными являются следующие шаги координатной сетки:

- n* 0,05 мм, где n = 5, 10, 15, 20, 25;
- n* 0,50 мм, где n=1, 2, 5, 6, 10.

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

n* 2,54 мм;

n* 0,635 мм.

Диаметры монтажных и переходных отверстий, металлизированных и неметаллизированных, должны соответствовать ГОСТ 10317, 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.

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 КП определяется: 1 формой выводов ЭРИ (круглое или прямоугольное сечение выводов.); 2 элементной базой (традиционные или поверхностно-монтируемые компоненты).