3. Материалы и методы изготовления печатных плат (пп).

Для изготовления используется изоляционные материалы:

1. Пластик слоистый;

2. Диэлектрик;

3. Полимерные материалы.

Слоистые пластики – продукт прессования материалов с различными видами смол.

1. Бумага + смола – гетинакс.

2. Ткани + смола – текстолит.

3. Стеклоткани + смола – стеклотекстолит.

Основной материал, который используется в изготовлении печатной платы – это стеклотекстолит.

Марки стеклотекстолита:

СФ1 – 35Г – 0.5

СФ – стеклотекстолит фольгированный;

1 – односторонняя плата;

35 – толщина фольги [мкм];

Г – гальваностойкие;

0.5 – толщина диэлектрика [мм];

Изоляционный материал покрывается фольгой.

Фольга – медь марки М0 (0.05% примеси, высокая проводимость).

S – расстояние между проводниками, t – ширина проводника

Предусматривают 5 классов точности:

I, Класс – 0.75мм (t,s не должны быть меньше 0.75мм);

II. Класс – 0.45мм;

III. Класс – 0.25мм;

IV. Класс – 0.15мм;

V. Класс – 0.1мм.

Методы получения печатного рисунка:

1. Фотоспособ.

Имеется фотошаблон с негативным или позитивным изображением печатного рисунка платы. Накатывается фоторезист – фоточувствительный материал. Накладывается фотошаблон и часть фоторезиста остается в местах проводников (позитивный шаблон). Далее выполняется проявление.

2. Метод офсетной печати.

С помощью резинового валика и типографической краски наносится рисунок.

3. Сеткографический способ.

Имеется сетка, покрытая светочувствительным материалом.

4. Методы конструирования печатных плат.

1. Ручной;

2. Полуавтоматизированный;

3. Автоматизированный.

Разработка печатных плат осуществляется в пакете PCAD.

Исходные данные:

1. Схема электрическая принципиальная (ЭРЭ представлены своими условными графическими изображениями).

2. Перечень элементов. Содержит в себе сведения об используемых ЭРЭ.

3. Габаритные размеры, конфигурация печатной платы, масса.

4. Условия эксплуатации, возможные дестабилизирующие факторы (температура, влага, старение, вибрация, характеристики удара).

5. Условия производства.

Этапы конструирования:

1. Анализируется схема электрическая принципиальная;

2. Уменьшается количество нежелательных пересечений;

3. Оценивается масса;

4. Выбор геометрических размеров и формы платы;

5. Размещение ЭРЭ на печатной плате с учетом массы элементов (элементы с большей массой размещаются вблизи креплений) и электромагнитной совместимости.

6. Трассировка – проведение будущих печатных проводников, соединяющих ЭРЭ в соответствии со схемой электрической принципиальной.

7. Проверка электрических соединений.

8. Выполняется комплект конструкторских документов в соответствии с ЕСКД.

9. Выполняется чертеж плата печатная для изготовления печатной платы.

10. Выполняется сборочный чертеж, называемый плата сборочный чертеж, по которой можно разработать плату.

11. Завершается этап конструирования разработкой фотошаблона при любом методе конструирования.

5. Требования к размерам пп. Координатная сетка. Собственная резонансная частота пп.

Размеры печатной платы определяются:

1. Удобством размещения всех ЭРЭ с учетом плотности компоновки.

2. Обеспечением требуемой резонансной частоты, равной допустимой.

3. Механической прочностью.

4. Отсутствием коробления в процессе ее изготовления.

При увеличении размеров толщина платы должна увеличиваться. Платы могут быть на жестком и на гибком основании, а так же двусторонними, односторонними и многослойными.

Толщины ПП:

1. Жесткие ПП – 0.5…3 мм;

2. Гибкие ПП – 0.01…0.05 мм;

3. Гибкие печатные кабели – 0.06…0.3 мм.

Координатная сетка – система, регламентирующая размеры ЭРЭ и порядок их расположения на плате.

Шаг координатной сетки определяется шагом выводов, используемых ЭРЭ.

[мм].

Новый ГОСТ определяет шаг сетки:

Основной шаг , где n=1, 2, 5, 6, 10;

Для малогабаритных изделий:

Основной шаг , где n=5, 10, 15, 20, 25;

Введение координатной сетки позволило улучшить качество конструкций, повысить технические характеристики (повысить частоты), упорядочить печатный рисунок (проводники и ЭРЭ располагаются вдоль линий координатной сетки, а центры всех отверстий располагаются в ее узлах), а так же автоматизировать производства.

Собственная резонансная частота определяется материалом платы, способом крепления и длиной платы.

Способы крепления:

1. Консоль (закреплен один конец);

2. Закреплено два конца;

3. 4 точки крепления;

4. 6 точек крепления.

Зависимость резонансной частоты от вида крепления: .

Следовательно, чем лучше закреплена плата, тем больше резонансная частота.

Зависимость резонансной частоты от длины платы: .

Если , то .

Резонансная частота должна быть во много раз больше чем механические колебания.