ELLWEST logo

 

 
Visit our rigid PCB Photo-Gallery
Visit our flexible PCB Photo-Gallery

 

 

 

 

 

Идеи и Решения

- А.ВИМЕРС."Волновое сопротивление и многослойность печатных плат"
(перевод на русский язык).
- Грибостойкие масочные покрытия
- Варианты финишного покрытия печатных плат: плюсы и минусы
- Печатные платы с металлическим основанием
- Расчёты металлизированных отверстий
- Многослойные композитные печатные платы
- Быстрозажимные каркасы шаблонов для нанесения паяльной пасты
- Теплоотводные пасты
- Спецификация отверстий плат печатного монтажа для непаяных соединений, выполняемых запрессовкой
- Импеданc и МПП
- Жёстко-гибкие многослойные печатные платы
- Больше, чем "просто фольга"
- Кондуктивный теплообмен в платах печатного монтажа
- Oборудование для штыревого и SMD монтажа компонентов
- Комбинация материалов "тефлон" и "FR4" в одной ПП
- Печатные платы на металлической основе
- Влияние фактора бокового подтрава на характеристики волнового сопротивления
- Тестовые купоны для измерения волнового сопротивления.
- Печатные платы на базе бесклеевого фольгированного материала FRAFLEX®
- Новые базисные материалы для высокоскоростных и высокочастотных применений

 А.ВИМЕРС."Волновое сопротивление и многослойность печатных плат"
(перевод на русский язык).

В прилагаемых материалах Вы найдете информацию о важнейших параметрах волнового сопротивления. Адресуется как разработчикам печатных плат, так и представителям производства.

Содержание:

Часть 1 
Волновое сопротивление: термины и геометрия.
Волновое сопротивление: одиночная несимметричная полосковая линия

Часть 2
Волновое сопротивление: тестовый образец для испытаний.
Волновое сопротивление: расчет погрешностей.
Классификация многослойных конструкций.

Часть 3
Послойная структура многослойных плат: внутренние слои.
Базовые материалы (жесткие).
Внутренние слои: ламинаты.
Внутренние слои: травление 


Часть 4
Травление.
Отверстия.
Металлизация.Расчеты.
Благодарности.

 Грибостойкие масочные покрытия

Для некоторых условий эксплуатации и хранения электронных изделий и узлов (высокая влажность, повышенная температура, присутствие неорганических солей) требуется применение плат печатного монтажа, покрытых масками, устойчивыми к различного рода грибкам и плесеням. Общие требования к паяльным маскам для печатных плат сформулированы в IPC-SM-840C "Standart - Permanent Polymer Coating (Solder Mask) for Printed Boards (Полимерные покрытия (паяльные маски) для печатных плат)". В стандарте IPC TM-650. "Test Methods Manual (Руководство по выбору методов контроля печатных плат)" дан перечень грибов, против которых должна быть проверена устойчивость при проведении испытаний:

Наименование (лат.)                           Код по ATCC
Aspergillus niger ....................................9642
Chaetomium globosum ............................6205
Gliocladium virans ..................................9645
Aureobasidium pullulans ..........................9348
Penicillium funiculosum ...........................9644


Более подробно см. IPC TM-650 пункт 2.6.1.1.“Fungus Resistance – Conform Coating (Грибостойкость – Конформные покрытия)"

Масочные покрытия, отвечающие требованиям устойчивости к грибкам, изготавливают различные фирмы. В производстве печатных плат, предлагаемых ELLWEST KG, могут быть использованы грибоустойчивые маски, производимые Peters GmbH & Co. KG (Германия) и GOO CHEMICAL CO., LTD. (Япония).


 Варианты финишного покрытия печатных плат: плюсы и минусы

Для сохранения хорошей паяемости при изготовлении печатных плат применяются различные варианты финишного покрытия медных поверхностей, предназначенных для пайки. Наиболее распространенным в настоящее время методом защиты паяемости плат является покрытие медных контактных площадок слоем сплава олово-свинец. При этом производится, как правило, выравнивание поверхности покрытия воздушным ножом (HASL - Hot Air Solder Leveling). Вместе с тем, печатные платы, изготовленные таким способом, хотя и хорошо сохраняют паяемость в течение длительного периода хранения, малопригодны для некоторых применений. Так, покрытие HASL не отвечает требованию планарности контактных площадок печатных плат, которое необходимо соблюдать при монтаже высокоинтегрированных компонентов, используемых в SMT. По большому счёту, на сегодняшний день нет "универсального финишного покрытия", которое бы отвечало и ценовым, и всем технологическим требованиям производства и применения. Майкл Барбета (Mike Barbetta) проанализировал различные варианты защиты паяемости плат (HASL, органическое покрытие флюсом /OSP/, иммерсионное золочение по никелю, иммерсионное серебрение, иммерсионное покрытие оловом, гальваническое золочение по никелю, химическое покрытие никель - палладий - золото и некоторые другие) с точки зрения их достоинств и недостатков. Более подробно об этом - здесь.

 Печатные платы с металлическим основанием

Платы печатного монтажа с металлическим основанием (ППМО) применяются в изделиях, требующих отвода тепла. Принципиальная конструкция такой платы включает слой проводников (1), металлическое основание (3) и слой диэлектрика между ними (2).

Материал диэлектрика должен, с одной стороны, обладать хорошей теплопроводностью, с другой - обеспечивать надлежащую изоляцию.

Современные изделия электроники предъявляют всё более жёсткие требования к печатным платам такого рода по электрическим, термическим и механическим параметрам. Для того, чтобы эти требования были реализованы на практике, разработчикам и производственникам необходимо располагать соответствующими сведениями о тех или иных материалах. Так, информацию о субстратах T-clad, изготавливаемых компанией Bergquist, можно получить здесь (10Mb).

Рекомендуем ознакомиться со справочными материалами, подготовленными специалистами компании Thermagon.

Первая часть этих материалов называется «Правила дизайна в части свойств материалов» и включает такие темы, как:

1. Термические свойства.
1.1. Термическая проводимость материала T-preg.
1.2. Термическое сопротивление печатных плат с металлическим основанием.
1.3. Управление процессами теплообмена и мощности.


2. Диэлектрическое изолирование.

2.1. Высоковольтное тестирование.
2.2. Диэлектрическое сопротивление.
2.3. Надёжность и «жизненный цикл».


3.Сопротивление фольги.


4.Максимальная сила тока в слое медной фольги.

5.Емкость.


6.Индуктивность.


7.Отверстия для электрического соединения между слоями медной фольги.

7.1.Максимальный ток в отверстии.
7.2.Максимальное сопротивление в отверстии.


8.Применение отверстий для теплоотвода.

8.1.Тепловое сопротивление контактных площадок.
8.2.Общие вопросы применения теплоотводных отверстий.
8.3.Применение теплоотводных отверстий в печатных платах
без металлического основания.

Во вторую часть «Рекомендации по применению материалов Термагон с металлическим основанием в изготовлении печатных плат» включены такие темы как:

1.Базисные структуры.
1.1.Одностронние печатные платы на материале T-Lam
с металлическим основанием.
1.2.Двухсторонние печатные платы на материале T-Lam
с металлическим основанием.
1.3.Многослойные ППМО на материале T-Lam.
1.4.Многослойные ППМО как комбинация материалов T-preg и FR-4.



2.Материалы для металлического основания.

2.1.Алюминий и медные сплавы для штамповки, скрайбирования
и фрезерования.
2.2. Характеристики алюминиевых и медных оснований.
2.3.Специальные материалы для оснований.
2.4.Основания из анодированного алюминия.
2.5.Разделение печатных плат на заготовке штампованием,
скрайбированием, фрезерованием.
2.6. Искривление/плоскостность субстратов.
2.7.Панелизация и допуски на субстраты.
2.8.Радиусы закруглений, отверстия, перемычки, соединение металлической основы со слоем земли в печатной плате.


3. Диэлектрический слой.

3.1. Общие вопросы.
3.2. T-preg – термодиэлектрик.
3.3. FR-4 и специальные диэлектрики.


4.Медная фольга.

4.1.Материал – выбор и свойства.
4.2.Ширина проводников и зазоров.
с точки зрения возможностей производства.
4.3.Ширина проводников и зазоров
с точки зрения эффективности и безопасности.
4.4. Металлизация, пайка и специальные покрытия.


5.Электро- и термоотверстия.

5.1.Диаметр отверстия, зазор и металлизация.
5.2.Электрические соединения.
5.3.Термические «улучшения».


6.Компоненты, механические элементы, сборка.

6.1.Общие вопросы.
6.2.Механические элементы – вопросы сборки.
6.3.T-Lam и субстраты – вопросы сборки.


7.Контроль и испытание.

7.1.Электротест.
7.2.Контроль механических параметров.
7.3.Визуальный контроль.


8.Заказ и поставка.

8.1.Система кодирования.
8.2.Типовая спецификация заказа.


9.Рекомендации по монтажу.
9.1.Монтаж SMD-компонентов.
9.2.Монтаж выводных компонентов.
9.3.Монтаж механических компонентов.
9.4.Защитные покрытия.


10.Специальные применения.

Третья часть включает «Рекомендации по изготовлению односторонних печатных плат на металлической основе».

Четвёртая часть включает «Рекомендации по изготовлению двухсторонних и многослойных печатных плат на металлической основе».


 Расчёты металлизированных отверстий

Отчетливые представления об «анатомии» металлизированных отверстий плат печатного монтажа (ПП, см. рисунок ниже) имеют весьма важное значение для преодоления противоречия между возможностями технологии производства ПП и требованиями к отверстиям, предъявляемыми при монтаже компонентов. В основу производственного процесса ПП положен диаметр сверла, используемого для получения того или иного отверстия. Сборщика печатной платы интересует, в первую очередь, диаметр металлизированного отверстия ПП после выполнения всех производственных операций по изготовлению печатной платы.

Весьма важным является, также, требование оптимизировать диаметры металлизированных отверстий таким образом, чтобы в плоскостях питания и земли, вследствие компактного размещения отверстий на ПП не произошло слияния участков, свободных от меди (защитных колец), и не возникли из-за этого те или иные нарушения и отклонения в характере электрических процессов. С другой стороны, в силу различных ограничений ( общие размеры ПП, требования к диаметру отверстия для обеспечения надлежащих параметров высокочастотных процессов и проч.), не представляется возможным реализовать «комфортный» (свободный) выбор диаметров отверстий. Более подробно с подходами к расчетам металлизированных отверстий, контактных площадок и защитных колец Вы можете познакомиться в статье Lee W. Ritchey (здесь).

 Многослойные композитные печатные платы

В последние годы наблюдается существенный рост заказов и объёмов производства плат печатного монтажа (ПП) на основе политетрафлуорэтиленов (PTFE) - тефлонов. Одна из главных причин этому вполне очевидна – стремительное возрастание рабочей тактовой частоты современных электронных компонентов. В этих условиях диэлектрические параметры материалов типа FR4 уже не удовлетворяют требования разработчиков и изготовителей к соответствующим типам печатных плат. В первую очередь, это относится к таким показателям как уровень диэлектрической проницаемости материала (ER), степень его стабильности, и уровень диэлектрических потерь. Необходимым набором характеристик в данной области как раз и обладают материалы PTFE.

В отличие от одно- и двухсторонних ПП, многослойные печатные печатные платы на базе PTFE до недавшего времени были практически неизвестны. Сегодня такие ПП уже не в диковинку : практикуются многослойные ПП состоящие из тефлоновых материалов и FR4 - так называемые гибридные МПП (см. образец структуры такой ПП - http://www.ellwest-pcb.com/solutions.php?year=2003#5) или МПП, изготовленные только из термопластов. Во втором случае - в «чисто» HF-печатных платах - вместо препрега используется соединительная плёнка типа СTFE (например, TacBond HT1.5 производства TACONIC) или материал типа FEP. Не представляет особых сложностей соединить в одной плате PTFE – ламинаты, имеющие различные толщины и различную диэлектрическую постоянную (см. рисунок).

Более подробную информацию об этом Вы можете почерпнуть из статьи специалиста в области использования композитных материалов в производстве печатных плат Манфреда Хушки на немецком языке hier , а на английском языке - here.

 Быстрозажимные каркасы шаблонов для нанесения паяльной пасты

Быстрозажимные каркасы (патент Mechatronic-Spannsystem) в состоянии эффективно заменить традиционные каркасы, к которым, обычно, привариваются или приклеиваются шаблоны для нанесения паяльной пасты. В новом варианте крепления шаблонов их зажимают на раме путем захвата соответствующих перфорированных участков листа шаблона.


Краткое перечисление преимуществ системы быстрозажимных каркасов:

- для фиксирования шаблона на раме не требуются специальные устройства и приспособления;
- имеются возможности дополнительного фиксирования позиции шаблона;

Рис.1. Местонахождение дополнительного фиксатора позиции

- натяжение/ослабление натяжения шаблона на раме регулируется одним рычагом;

Рис.2. Рычаг натяжения/ ослабления натяжения шаблона

- обеспечение натяжения шаблона в двух плоскостях;
- равномерное распределение силы натяжения по всем сторонам шаблона;
- сила натяжения шаблона не утрачивается с течением времени;
- регулируемая сила натяжения шаблона;

Рис.3. Регулятор натяжения шаблона

Конструкция быстрозажимного каркаса устроена таким образом, что, через расположеные на четырех сторонах рамы натяжные штыри, обеспечивается равномерное натяжение полотна шаблона до требуемой его величины. Для смены шаблона достаточно ослабить рычаг, а затем вернуть его в исходное положение. Быстрозажимной каркас позволяет, также, при необходимости, дополнительно фиксировать позицию шаблона за счет закрепления специальных фиксаторов на направляющих установки нанесения пасты. Это дает возможность выполнить смену каркаса ( например, с целью очистки) без изменения позиции шаблона по отношению к печатной плате. Тем самым исключается повторное позиционирование платы.

Применение быстрозажимных каркасов шаблонов для нанесения паяльной пасты позволяет не только снизить совокупные расходы на изготовление шаблонов, но и дает возможность существенно уменьшить транспортные расходы по доставке шаблонов к месту эксплуатации (отпадает необходимость транспортировки рам), а также гарантирует более высокую защищенность шаблонов от повреждений при их транспортировке.


 Теплоотводные пасты

С повышением плотности размещения электронных компонентов на печатных платах (ПП) возрастает, также, потребность в эффективном отводе тепла, выделяемого этими компонентами. Традиционным способом решения этой проблемы является применение различного рода радиаторов. Теплоотводный элемент (как правило, из алюминия или меди) устанавливается в том м есте ПП, откуда требуется отвести тепло.

Недостатки радиаторов очевидны :

- необходимость дополнительных работ по монтажу радиатора;
- использование радиатора сокращает и без того ограниченное предложение свободного места на печатной плате;
- так как радиатор, сам по себе, является электрическим проводником, требуется надлежащее его изолирование от от сигнальных слоев ПП для предотвращение короткого замыкания;
- применение радиаторов приводит к увеличению веса и объема соответствующего электронного узла (блока).

Технические альтернативы радиаторам:

а) Печатные платы с металлическим теплоотводным слоем (в качестве базисного материала здесь выступает собс
твенно алюминий или медь). Эти металлы обладают высокой удельной теплопроводностью: медь 400 W/mK, алюминий – 200 W/mK. Для сравнения теплопроводность базисного материала ПП - стеклоткани, пропитанной эпоксидной смолой , составляет, всего лишь, около 0.4 W/mK. Недостатками ПП с металлическим теплоотводным слоем являются:

- высокая стоимость материала и значительная стоимость обработки этого материала;
- ограниченные возможности применения такого решения – в одно- максимум в двухслойных ПП.

б) Использование в качестве «термослоя» толстой медной фольги. Сегодня имеются возможности изготовления и поставки такой фольги толщиной до 400 микрон. Такая фольга мо
жет быть использована в многослойных печатных платах в качестве внутренних или, даже, внешних слоев ( в этом случае металлизированные отверстия через термослой соответствующим образом изолируются). Недостатки – известная сложность конструирования и высокая стоимость изготовления такой ПП. К примеру, только фольга (тип JTC) толщиной 400 мкм стоит порядка 4,5 евро в расчете на заготовку 340мм х 407мм.


в) Относительно новым и элегантным решением проблемы отвода тепла является применение теплоотводных паст, которые предлагает, к примеру, фирма Lackwerke Peters GmbH + Co. KG (Германия). Теплоотводная паста наносится на плату способом трафаретной печати, что соп
оставимо по технологии с нанесением на ПП паяльной пасты с использованием соответствующего трафарета и последующим процессом затвердевания этой пасты. Теплоотводная паста состоит из твердых частиц, включенных в основу из эпоксидной смолы, и обладает теплопроводностью порядка 2 W/mK.  

Достоинства теплоотводных паст :

- простота нанесения пасты на поверхность ПП;
- места нанесения пасты могут повторять структуру проводников ПП ; -толщина слоя пасты вариабельна;
- тепло отводится со всей площади нанесения пасты в месте его возникновения;
- имеется возможность заполнения пастой , так называемых, «теплоотводных отверстий»; -относительная низкая цена пасты и незначительная стоимость работ по её нанесению;
- способность пасты выдерживать длительное время температуру до 155°C; паста, сама по себе, является хорошим изолятором, поэтому не требуется никакого её изолирования;
- паста не уменьшается в объеме при затвердевании, а также, устойчива к механическим и химическим воздействиям, равно как и к воздействию припоя, например, в ванне с припоем;
- паста является негорючим материалам и отвечает соответствующим требованиям UL класс V0.


 Спецификация отверстий плат печатного монтажа для непаяных соединений, выполняемых запрессовкой

Качество изготовления печатных плат (ПП) и, в первую очередь, качество металлизированных отверстий, имеет чрезвычайно важное значение для достижения желаемого уровня непаяного соединения, выполняемого методом запрессовки (далее – „press-fit“). Технология запрессовки требует не только обращать внимание на конечный диаметр отверстия в печатной плате (что обычно и делается при реализации паяных соединений), но и требует назначать и соблюдать определенные размеры и допуски на всю структуру отверстия. Это касается и диаметра отверстия после сверления (в первую очередь), и толщины медного покрытия (во вторую), и толщины свинцово-оловянного (припойного) покрытия.
Вышеприведенные характеристики такого отверстия оказывают гораздо большее влияние на качество press-fit соединения, чем параметры собственно контактного блока.
Требования к изготовлению ПП, содержащих отверстия для такого рода соединений изложены в стандарте DIN 41611, часть 5 «Непаяные электрические соединения, выполненные запрессовкой». Упомянем, также, стандарт IPC-D-422 «Жесткие объединительные печатные платы с запрессовываемыми контактами».

Более подробную информацию о требованиях к отверстиям печатных плат для непаяных соединений, выполняемых запрессовкой, Вы найдёте здесь  (на русском языке), а также здесь (нем. / англ), (англ).


 Импеданc и МПП

Специалистам  в области разработки и развития высокочастотных устройств хорошо известна необходимость расчета сопротивления проводников плат печатного монтажа и учета этой информации при проектировании дизайна печатных  плат. Гораздо меньше  внимания обращается  на то, что  и для «нормальных»  цифровых схем сопротивление проводников сигнала, равно как и  параметры энергообеспечения становятся всё более и более решающими в обеспечении надлежащего функционирования устройства в целом. Одна из основных причин этого лежит в том, что рабочая тактовая частота современных электронных компонентов стремительным образом  возрастает.  Хотя это и не всегда вытекает из требований практики, тактовая частота в  проводниках сигналов смещается в 100Мгц область, а в микрочипах  - измеряется уже в гигагерцах.  Время переключения сигналов составляет 1-2 наносекунды , а то и меньше.  Результатом такого развития являются высокоскоростные схемы, требующие учета ряда физических явлений, которые ранее попросту не принимались во внимание. Концепция дизайна печатной платы и выбор компонентов  должны обеспечивать , в первую очередь , за счет контроля сопротивления проводников, протекание сигналов в гомогенном электрическом поле.   

Детальные рекомендации специалиста с мировым именем в этой области Арнольда Вимерса (Arnold Wiemers) на немецком языке  вы найдете здесь, а на английском языке – здесь.


 Жёстко-гибкие многослойные печатные платы

Хотя жёстко-гибкие многослойные печатные платы (МПП) известны уже более 25 лет, до последнего времени коммерческого значения они не имели и были не более чем экзотическим и дорогим удовольствием. Это связано с тем, что такого рода МПП требуют специальных знаний в дизайне, специальных технологий в производстве и последующей сборки и пайки изделия.

IВ последние годы внимание к жестко-гибким МПП существенно возросло, с одной стороны, из-за широкого распространения мобильных систем, в которых жестко-гибкая конструкция печатной платы позволяет добиться оптимальных решений, даёт возможность, например, компактного размещения печатной платы в миниатюрном корпусе, с другой стороны - в силу появления новых более дешевых материалов и технологий производства.
В тоже время, существенно возросла и степень сложности жестко-гибких систем. Примером могут служить проекты в аэро–космических и военных областях. В связи с этим весьма важно уже на стадии проектирования ПП иметь ввиду возможности производственных технологий, чтобы исключить ненадежные технологические решения, снизить до минимума вероятность дефектов и высокую стоимость изготовления изделия. Если у разработчиков еще нет достаточного опыта работы с такого рода проектами, имеет смысл установление прямого контакта у с потенциальным производителем еще на стадии разработки дизайна ПП. Иногда жестко-гибкие многослойные печатные платы настолько специфичны, что перенос производства такой ПП к другому изготовителю попросту невозможен без изменения конструкции, габаритных размеров платы или замены материалов, используемых для её изготовления.

Хороший опыт проектирования и изготовления многослойных жестко-гибких ПП накопила фирма DYCONEX AG, Швейцария. Более подробную информацию вы можете получить здесь.


 Больше, чем "просто фольга"

Обращаем внимание наших заказчиков на возможности использования в производстве ПП различных модификации фольги, производимых фирмой GOULD ELECTRONICS INC. как то: сверxтонкая фольга медная TCU (3-9 mkm), специальная фольга для лазерной сверловки (LD), а также медная фольга с интегрированными пленочными резисторами (TCR) или интегрированными планарными конденсаторами (TCC). Краткое описание вышеназванных материалов вы найдете здесь. Более подробная информация о фольге GOULD в формате .pdf находится здесь. В случае вашего интереса вы можете обратиться напрямую к изготовителю (http://www.gould.com) или (при заказе изготовления печатных плат) воспользоваться услугами нашей фирмы.

 Кондуктивный теплообмен в платах печатного монтажа

Тепло, выделяемое электронными компонентами, смонтированными на печатной плате (ПП), относится к числу наиболее серьезных проблем, с которыми приходится сталкиваться современной электронике. Процессы теплообмена в слоях ПП, представляющей собой (в варианте FR4) "слоеный пирог" из медной фольги и пропитанной смолой стеклоткани, исследовал Bruce M. Guenin [3]. Полученные им расчетные значения тепловых потоков в зависимости от толщины медной фольги представлены на рисунке ниже. В основу этих расчетов положены следующие данные: толщина ПП - около 1.6 мм, слои медной фольги и материала FR4 имеют удельную теплопроводность соответственно 390 and 0.25 W/mK.

Условные обозначения:
Kin plane
- тепловой поток в планарном слое;
Kthrough - тепловой поток через толщину ПП.

Более подробно с информацией о кондуктивном теплообмене в печатных платах вы можете ознакомиться здесь.

Для практических расчетов Вы можете воспользоваться соответствующим калькулятором [4].

Заслуживают внимания компьютерные программы для теплового анализа печатных плат, предлагаемые фирмами Harvard Thermal, Inc. и Thermal Man, Inc. (на рисунке внизу представлены результаты теплового анализа одного из слоёв многослойной ПП c помощью программы TASPCB [5]): http://www.harvardthermal.com
http://www.thermalman.com

Источники:
[1] J.E. Graebner, “Thermal Conductivity of Printing Wiring Boards,” Technical Brief, Electronics Cooling Magazine, Vol. 1, No. 2, October, 1995, p. 27.
[2] K. Azar and J.E. Graebner, “Experimental Determination of Thermal Conductivity of Printed Wiring Boards,” Proceedings, SEMI-THERM XII Conference, March, 1996, pp. 169-182.
[3] Bruce M. Guenin, Conduction Heat Transfer in a Printed Circuit Board
[4] http://www.harvardthermal.com/products/TraceHeating/TraceHeating.htm
[5] http://www.coolingzone.com/Guest/News/NL_APR_2001/Tutorial/pcb.html


 Oборудование для штыревого и SMD монтажа компонентов

               Product pallet of Co. ELLWEST KG include different kind of PCBs (single & double sided, multilayer, flexible, impedance controlled, metal core) also assembling of boards and shipment as per requirement of customer.    Product pallet of Co. ELLWEST KG include different kind of PCBs (single & double sided, multilayer, flexible, impedance controlled, metal core) also assembling of boards and shipment as per requirement of customer.    Product pallet of Co. ELLWEST KG include different kind of PCBs

Вы собираетесь организовать собственное производство по штыревому монтажу и (или) монтажу SMD компонентов на печатные платы?

Мы имеем возможность предложить Вам высококачественное оборудование для штыревого (объем до 30.000  условных (250 х 110 мм) ед./месяц) и SMD (объем до 9.000  условных (235 х 110 мм) ед./месяц) монтажа компонентов.

Более подробную информацию Вы найдете здесь: Список оборудования (формат .xls, 21Кб). Если Вам потребуется дополнительная информация, направьте запрос по адресу : ellwest@ellwest-pcb.com.


 Комбинация материалов "тефлон" и "FR4" в одной ПП

У Вас есть потребность в изготовлении печатных плат с заданными параметрами диэлектрической проницаемости но, при этом, цена изготовления ПП должна быть доступной ? Одним из возможных вариантов решения может быть комбинация материалов "тефлон" (Dk=2.1-3.0) и "FR4" (Dk= 4.1-4.8) в одной ПП. Материал FR4, как известно, в несколько раз дешевле тефлона.

Нажмите на картинку для увеличения

Product pallet of Co. ELLWEST KG include different kind of PCBs (single & double sided, multilayer, flexible, impedance controlled, metal core) also assembling of boards and shipment as per requirement of customer.


 Печатные платы на металлической основе

Электрически изолированные металлические субстраты являются относительно недорогой альтернативой керамическим печатным платам. Печатная плата на металлической основе представляет собой комбинацию из базового металлического слоя (Base Layer), слоя медных проводников ( Circuit Layer) и находящегося между ними термопроводного диэлектрического эпоксидного (адгезивного) слоя (Dielectric Layer) – см. рисунок ниже [2].

Наряду с алюминием, в качестве базовых материалов используют, как правило, медь, покрытый медью инвар (=сплав железа с никелем) и покрытый медью молибден [1]. Наибольшее распространение в производстве печатных плат получили алюминий и его соединения, характеризующиеся превосходными параметрами рассеивания тепла, механической прочностью, низким удельным весом и, что немаловажно, приемлемой ценой.

Параметры удельной теплопроводности и теплового
расширения различных металлов и их соединений [2]

 Металл/сплав

Удельная теплопроводность
(W/m-K)

Коэффициент
теплового расширения
(ppm/K)

 Медь

 400

 17

 Алюминий

 150

 25

 Нержавеющая сталь (304)

 16

 16.3

 Холоднокатаная сталь

 50

12.5 

 Железо

 80

 11.8

 Медь – инвар- медь (CIC)

 20

 5.2

 Медь-молибден-медь (CMC)

 200

 6.5

 Алюминий-карбид
кремния (20%) ALSIC

 175

 15

Факторы, которые целесообразно принимать во внимание при выборе варианта базового металлического слоя печатной платы:

  • Коэффициент теплового расширения и теплового рассеивания материала.
  • Характеристики паяемости материала.
  • Весовые характеристики, степень гибкости и тягучести материала.
  • Возможности электрического соединения с базовым металлическим слоем и межслойного соединения через базовый слой.
  • Возможности финишной обработки.
  • Ценовые параметры.

Более подробную информацию об этом Вы можете найти здесь.

Источники:
1. Multilayer circuitry on metal substrates.
Goran Matijasevic, Ormet Corporation, Carlsbad, CA.
2.Thermal Substrates: base. The Bergquist Company.
http://www.bergquistcompany.com/thermal_substrates.cfm

 Влияние фактора бокового подтрава на характеристики волнового сопротивления

Учитывая, что скорости переключения во многих высокочастотных электронных устройствах уже давно перешагнули наносекундный рубеж, все более весомое значение приобретает проблема совместимости сигналов. Одно из важных мест принадлежит здесь адекватному определению характеристик сигнальных проводников, так как информация о параметрах проводников является неотъемлемой составной частью расчетов волнового сопротивления. При этом, многие программы расчета волнового сопротивления исходят из прямоугольного поперечного сечения проводников. На практике же, в результате бокового подтрава, поперечное сечение проводников приближается к трапециевидной форме (см. рисунок).
Cross Section of PCB Outerlayer After Etching
Стив Монрой (Steve Monroe) и Отто Булер (Оtto Buhler), представляющие фирму Storage Technology Corporation выполнили полевое моделирование характеристик волнового сопротивления для различных видов проводников, включая погруженные (вложенные) микрополосковые линии, симметричные полосковые линии, парные полосковые линии и другие. Авторы пришли к выводу, что расхождения между значениями волнового сопротивления для вариантов прямоугольного и трапециевидного поперечного сечения составляют шесть процентов и выше.
Более подробно см. здесь.

 Тестовые купоны для измерения волнового сопротивления.

Как известно, измерение волнового сопротивления плат печатного монтажа (ППМ) может быть выполнено либо непосредственно на печатной плате (если параметры ППМ позволяют выполнить такое измерение), либо на тестовом купоне, который , в таком случае, должен быть специально изготовлен для этой цели.

Тестовый купон может быть расположен непосредственно на печатной плате (если размеры ППМ позволяют такое размещение), либо вынесен за пределы ППМ и изготовлен самостоятельно. В последнем случае тестовый купон размещается, как правило, на той же самой рабочей заготовке, где расположена и основная печатная плата. Качество измерения волнового сопротивления во многом определяется тем, насколько соблюдены требования к проектированию и изготовлению тестового купона (посмотреть).


 Печатные платы на базе бесклеевого фольгированного материала FRAFLEX®

Для особых условий производства и эксплуатации гибких и гибко-жестких плат печатного монтажа

Эффективное применение:

- Портативные устройства – мобильные телефоны, ноутбуки, калькуляторы (возможности плотного монтажа-BGA, µBGA,TAB, CSP, COF; сверхтонкий профиль, незначительный вес);
- Медицинская техника ( возможности плотного монтажа, сверх- тонкий профиль);
- Автомобилестроение (возможности эксплуатации в различных температурных и химических средах, устойчивость к вибрациям);
- Космическая техника ( низкая дегазация, незначительный вес, возможности эксплуатации в различных температурных средах).


Рис.1.Профиль материала FRAFLEX®.


Рис.2.Поверхность материала после травления

Фирма FRACTAL AG разработала бесклеевой (adhesiveless) фольги-рованный материал FRAFLEX®, предназначенный для изготовления гибких и гибко-жестких печатных плат. Материал FRAFLEX® представляет собой полиимидную пленку, ламинированную с одной или с обеих сторон медной фольгой, и обладающую превосходными прочностными, термо- и изломо-стойкими характеристиками. Например, в испытаниях на отслоение от полиимидной основы медная фольга выдержала нагрузки до 2,5 N/mm.

FRAFLEX® состоит исключительно из полиимида и меди. Соединение между слоями этих материалов достигается за счет микротехнологических механических зацеплений меди и полиимида (рис.1,2). Такой способ ламинирования исключает недостатки гибких материалов, основанных на клеевых межслойных соединениях.

Толщина полиимидной основы составляет от 12 до 125 микрон. Толщина медной фольги, используемой для производства FRAFLEX® , – 9, 12, 18, 35 или 70 микрон.

Достоинства материала FRAFLEX® одним абзацем:

- высокая прочность соединения меди и полиимида ( сохраняется при значительных температурных колебаниях);
- высокая термостойкость;
- сохранение характеристик материала в процессе пайки (прочность соединения меди и полиимида после пайки даже увеличивается);
- превосходная изломостойкость при многократных сгибаниях-разгибаниях;
- высокая виброустойчивость;
- негорючесть;
- возможности использования бесприпойных высокотемпературных методов пайки/сварки;
- материал поддается 100% утилизации.

Запрос на предоставление более подробной информации о материале FRAFLEX® , а также о возможностях производства ПП с использованием этого материала Вы можете отправить здесь.

Словарик применённых акронимов:

BGA- Ball Grid Array. µBGA -Micro Ball Grid Array
COF- Chip on Flex TAB-Tape Automated Bonding
CSP- Chip Scale Packaging  

 Новые базисные материалы для высокоскоростных и высокочастотных применений

Применение материалов с низкой диэлектрической постоянной дает возможность воплотить в жизнь технические решения с более высокими тактовыми скоростями, более плотным размещением компонентов при (ультра)тонких толщинах материалов и сохранении заданной величины волнового сопротивления. На счет низкой составляющей диэлектрических потерь следует отнести открывающиеся новые возможности в области высокоскоростной техники: сигнальные проводники можно проектировать более длинными , а входную мощность - снизить. При этом, и то, и другое реализуется при улучшенных параметрах полноты и чистоты сигнала. Базисные стеклотканные материалы типа Teflon™ могут быть ламинированы в многослойный материал с использованием препрега FR4 а также ламинатов FR4 (для внутренних слоёв). Как правило, высокоскоростная печатная плата характеризуется большими габаритами и большой слойностью. До последнего времени камнем преткновения в реализации различных технических решений в этой области являлось отсутствие ультра-тонких ламината и препрега , позволявших реализовать однокомпонентные конструкции. Ламинат RF35P фирмы TACONIC явился результатом дальнейшего технического развития материала RF35 с учетом вышеупомянутых потребностей и может в настоящее время заказываться в индустриальных количествах вплоть до толщин 50 микрон (0.05 мм). Базируясь на этих же технологических возможностях фирмой TACONIC был разработан препрег TacPrepreg TP-32, имеющий аналогичные параметры.

Более подробно с характеристиками новых материалов на английском языке вы можете ознакомиться here , а на немецком языке - hier. Спецификация материала RF35P находится здесь. Ваш запрос на оценку стоимости изготовления печатных плат с использованием названных материалов вы можете отправить здесь.


 

 

Компании

Rambler's Top100

L3xicon.com - a web thesaurus and Lexicon listing Ellwest-pcb.com under circuit boards manufacturing,importabwicklung and assemblierung

 

 

  ©Все права защищены ЭЛЛВЕСТ КГ 2003-2012