Миниатюризация
Исторический экскурс
Самые первые способы изготовления печатных плат были основаны на приклеивании проводников из медной фольги к поверхности диэлектрической подложки. Предполагалось, что ширина проводников и зазоры между проводниками измеряются миллиметрами. В этом варианте такая технология была вполне работоспособной. Последующая миниатюризация электронной техники потребовала создания иных методов изготовления печатных плат, основные варианты которых (субтрактивные, аддитивные, полуаддитивные, комбинированные) используются до сих пор. Использование таких технологий позволило реализовать печатные платы с размерами элементов, измеряемых десятыми долями миллиметра.
Сейчас главной тенденцией развития современной электроники является миниатюризация, повышение функциональности компонентов и постоянный рост плотности расположения элементной базы.
Миниатюризация печатных плат сейчас — это процесс создания печатных плат меньшего размера, чем стандартные. Ее характеризуют несколько уникальных особенностей: малый форм-фактор, более плотные дорожки, более высокая плотность деталей и более мелкие компоненты сборки.
Особенности производственного процесса миниатюрных плат
Проектирование печатных плат
При проектировании миниатюрных плат важно учитывать особенности производственного процесса, особенно, когда речь идет о сложных конструкциях, таких как BGA (от англ. Ball (шарик) grid (массив) array (сетка)) — это матрица шариковых выводов, которая используется для фиксации микросхемы на печатной плате, глухие и скрытые переходные отверстия, минимальные зазоры между проводниками и так далее.
Выбор материалов
Для миниатюрных плат подходит FR - 4 c правильно заложенной толщиной. Для определения толщины
важно:
— Чтобы материал обеспечивал достаточную толщину для переходных отверстий и
сохранения требуемых прочности и жесткости.
— Учитывать количество дорожек с низкими токами и
цифровыми сигналами проходящими по внутренним слоям платы.
— Учитывать необходимость
рассеивания большого количество тепла. Это можно сделать не за счет медных областей - радиаторов, а за счет
увеличения медных слоев, тем самым уменьшив размер платы. Это также влияет на толщину материала.
Кроме того, эффект компактности можно получить за счет проектирования
Для производства многослойных плат с высокой плотностью «ЭЛЕКТРОконнект» предлагает следующие материалы
| + | — материал, как правило, в наличии |
| ± | — уточняйте наличие |
| FR-4 двухсторонний | Толщина медного слоя | |||||
| 5 мкм | 18 мкм | 35 мкм | 50 мкм | 70 мкм | 105 мкм | |
| 0,10 мм | + | + | ||||
| 0,15 мм | + | + | ||||
| 0,20 мм | + | + | ||||
| 0,25 мм | + | + | ||||
| 0,36 мм | + | + | ||||
| 0,51 мм | + | + | ± | |||
| 0,71 мм | + | + | ± | |||
| 1,00 мм | + | + | ± | |||
| 1,50 мм | ± | + | + | + | + | + |
| 2,00 мм | + | + | + | + | + | |
| 2,50 мм | + | + | + | |||
| 3,00 мм | + | + | ||||
| FR-4 Tg 170 двухсторонний | Толщина медного слоя | |||||
| 5 мкм | 18 мкм | 35 мкм | 50 мкм | 70 мкм | 105 мкм | |
| 0,10 мм | + | + | ||||
| 0,15 мм | + | + | ||||
| 0,20 мм | + | + | ||||
| 0,25 мм | + | + | ||||
| 0,36 мм | + | + | ||||
| 0,51 мм | + | + | ||||
| 0,71 мм | + | + | ||||
| 1,00 мм | + | + | ||||
| 1,50 мм | + | + | ||||
| 2,00 мм | + | + | ||||
| ITEQ 180А Tg 175 | Толщина медного слоя | |||||
| 5 мкм | 18 мкм | 35 мкм | 50 мкм | 70 мкм | 105 мкм | |
| 0,10 мм | + | + | ||||
| 0,15 мм | + | + | ||||
| 0,20 мм | + | + | ||||
| 0,25 мм | + | + | ||||
| 0,36 мм | + | + | ||||
| 0,51 мм | + | + | ||||
| 0,71 мм | + | + | ||||
| 1,00 мм | + | + | ||||
| 1,50 мм | + | + | ||||
Материалы для производства гибко-жестких печатных плат
| Материал | Толщина |
|---|---|
| Стеклотестолит | |
| Препрег нетекучий TU-84P NF 1080 | 0,068 |
| Полимид ThinFlex W-2005RD | 0,018/0,05/0,018 (фольга/полимид/фольга) |
| Покрывная пленка Pyralux LF0120 | 0,05/0,025 (полимид/адгезив) |
| Покрывная пленка Pyralux LF0110 | 0,025/0,025 (полимид/адгезив) |
Оптимизация
Важно за счет корректного расположения переходных отверстий и регуляции длины проводников сокращать количество сложных элементов и одновременно размер печатных плат. Это может помочь сократить время и стоимость производства в том числе.
— Производственный процесс должен обеспечивать точность сверления переходных отверстий
и единообразие нанесения фотомаски, экспонирования, травления рисунка печатных плат, поскольку проводники
с маленькими зазорами, слепые и скрытые переходные отверстия необходимы для увеличения плотности
миниатюрных печатных плат.
— Создание миниатюрных печатных плат выставляет более жесткие требования к дорожкам
и зазорам между ними. Для этого при производстве используется сверление маленькими диаметрами, лазерное
сверление и прецензионными установками для нанесения рисунка.
— BGA являются обычным элементом миниатюрных печатных плат, и их размещение требует точных
производственных процессов, включающих автоматический оптический контроль (AOI), прохождение которого
гарантирует точность размещения BGA и отсутствие дефектов пайки в будущем.
— Полигоны часто используются для заземления и для сохранения сигнала в маленьких печатных платах.
Параметры производства миниатюрных печатных плат высокой плотности
| Наименование | Минимально возможные показатели на производстве «ЭЛЕКТРОконнект» |
|---|---|
|
Наименьшее металлизированное отверстие (для
толщины платы 1.5),
мм (соотношение – толщина платы : диаметр отверстия) | 0,20 |
| Минимальный поясок металлизированного отверстия, мкм, фольга: | |
| 12 мкм | Менее 0,100 |
| 18 мкм | Менее 0,125 |
| 35 мкм, 50 мкм | менее 0,150 |
| 70 мкм, 105 мкм | 0,200 |
| Поясок площадки внутреннего слоя, мкм, не менее | 0,100 |
| Зазор полигона на внутренних слоях, мкм | 200 |
| Зазор от полигона до площадки и/или проводника, мкм | 200 |
| 12 мкм | 0,1 |
| 18 мкм | 0,125 |
| 35 мкм | 0,175 |
| 50 мкм | 0,270 |
| 70 мкм | 0,300 |
| 105 мкм | 0,350 |
| Минимальный зазор от меди (проводник, площадка, полигон для внешних и внутренних слоев) до края платы, мкм, при обработке контура: | |
| 1. фрезеровкой | 250 |
| 2. скрайбированием: | |
| а) толщина платы 0,5 мм | 350 |
| б) толщина платы 1.0 мм | 400 |
| в) толщина платы 1.5 мм | 500 |
| г) толщина платы 2.0 мм | 700 |
| 3. для плат на алюминиевом основании6 | 700 |
| Зазор от края неметаллизированного отверстия до края платы, мкм, не менее | 250 |
| Расстояние между краями отверстий, мкм, не менее | 200 |
| Минимальная ширина проводника, элемента топологии (полигон, текст), мкм, фольга: | |
|---|---|
| 12 мкм, допуск + 30 мкм | ≤ 0,075 |
| 18 мкм, допуск ± 30 мкм | ≤ 0,100 |
| 35 мкм, допуск ± 50 мкм | ≤ 0,100 |
| 50 мкм, допуск ± 70 мкм | менее0,300 |
| 70 мкм, допуск ± 100 мкм | менее 0,300 |
| 105 мкм, допуск ± 120 мкм | 0,350 |
| Минимальный зазор проводник/проводник/площадка, мкм, фольга: | |
| 12 мкм | ≤ 0,075 |
| 18 мкм, допуск ± 30 мкм | ≤ 0,100 |
| 35 мкм, допуск ± 50 мкм | ≤ 0,150 |
| 50 мкм, допуск ± 70 мкм | менее0,270 |
| 70 мкм, допуск ± 100 мкм | менее 0,300 |
| 105 мкм, допуск ± 120 мкм | 0,350 |
| Параметры сетчатого полигона (ширина линии / расстояние между линиями), мм, не менее, фольга: | |
| 12 мкм | 0,200/0,200 |
| 18 мкм | 0,200/0,200 |
| 35 мкм | 0,225/0,225 |
| 50 мкм | 0,275/0,275 |
| 70 мкм | 0,325 / 0,325 |
| 105 мкм | 0,350/0,350 |
| Расстояние от площадки до маски, мкм, не менее | |
| жидкая | 50 |
| плёночная | 100 |
| Минимальная ширина полоски маски, мкм | |
| жидкая зелёная |
100 при соотношении длины к ширине не более 10:1 |
| жидкая красная, синяя, чёрная, белая | 150 |
| плёночная | 180 |
| Минимальное расстояние от проводника до края маски, мкм | 75 |
| Минимальная ширина линий маркировки, мкм | 100 |
| Минимальная высота символов маркировки, мм | 0,8 |
| Минимальное расстояние от маркировки до паяемой площадки | 150 |
Данные параметры предоставлены разработчику в помощь, чтобы на самых ранних этапах проектирования можно было учесть производственные возможности «ЭЛЕКТРОконнект», избежать ошибок и получить именно тот результат, к которому Вы стремитесь.
Комментарии
Добавить комментарий