|
| |
|
Слаботочка Книги  S4 5 e Рис. 3.3. Многослойная печатная плата: 7 - сквозное металлизированное отверстие; 2 -проводник; S -контактная площадка; 4 - диэлектрик; 5 - прокладочная стеклоткань  Рис. 3.4. Многослойная печатная плата с внутренними межслойными переходами: 1 - сквозное металлизированное отверстие; 2 - проводник; 3 -конт к ная площадка; 4 - диэлектрик; 5 - прокладочная стеклоткань; 6 - переходное металлизированное отверстие соединение стенки отверстия с контактной площадкой данного слоя. При необходимости повышения плотности проводящего рисунка пользуются .методом металлизации сквозных отверстий с внутренними :межслойными переходами. При этом печатные платы следует конструировать с применением двустороннего фольгированного материала. Для наружных слоев, слоев питания и экранов, можно использовать и односторонний фольгированный материал. Конструкция печатной платы, выполненной методом металлизации сквозных отверстий с внутренними межслойными переходами, приведена на рис. 3.4. 3.2. ПАРАМЕТРЫ КОНСТРУКЦИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Конструкции печатных плат характеризуются группой параметров: структурных, геометрических и электрических. К структурным параметрам относятся общее число слоев и их конструкция (односторонние и двусторонние). Структуру конструкции печатной платы образуют элементы конструкции: соединительные проводники и зазоры между ними, контактные площадки и зазоры между ними и соединительными проводниками, технологические, монтажные, крепежные и металлизированные отверстия, посадочные места под ЭРЗ и электрические соединители, экраны, вырезы в экранах. Форма металлизированных отверстий, как правило, выбирается круглая; форму остальных элемен"-тов желательно выбирать прямоугольной или состоящей из прямоугольников, соединенных различными способами. К геометрическим параметрам относятся ширина печатных проводников на сигнальных слоях и зазоров между проводниками, диаметры металлизированного отверстия и зенковки; ширина зазора между металлизированными отверстиями и между отверстиями и проводниками; расстояние между сигнальными и потенциальными слоями, в частности между слоями питания и земли; шаг сетки и ширина проводников на потенциальных слоях; толщина; печатной платы заданной структуры и ее отклонение от номинала. К электрическим параметрам относятся погонное сопротивление-и погонная емкость (или волновое сопротивление) печатных проводников на сигнальных слоях, коэффициент связи между печатными проводниками, определяемый уровнем взаимных помех. Электрические параметры печатных плат рассматриваются в [2],, посвященной анализу помехоустойчивости РЭА. Все параметры конструкции печатных плат взаимосвязаны. Электрические параметры определяют требования к трассировке,-геометрическим параметрам сигнальных проводников и расположению сигнальных и потенциальных слоев относительно друг друга. При отсутствии требований к электрическим параметрам печатных плат, что характерно, например, для низкочастотных устройств РЭА, число слоев и их расположение полностью зависят от технологического процесса изготовления печатных плат. При выборе структуры печатных плат устройств среднего и высокого быстродействия наиболее важным является обеспечение электрических параметров. Как правило, в этом случае используют многослойные печатные платы. Структура многослойных печатных плат может быть рассмотрена как множество отдельных и независимых потенциальных, сиг-нально-потенциальных и технологических звеньев. Расположение и характер печатного рисунка потенциальных и технологических звеньев практически не влияют на характер сигнальных проводников. Потенциальные звенья находятся в многослойных печатных платах между сигнально-потенциальиыми звеньями. Их применяют в конструкциях плат при относительно большом числе источников питания или при необходимости дублирования некоторых потенциальных слоев для увеличения трассировочной площади при больших потребляемых токах. Наличие технологических слоев,, располагаемых с наружных сторон многослойной печатной платы, определяется, как правило, особенностями технологического процесса изготовления многослойных печатных плат. Основными структурными (Звеньями в многослойных печатных, платах являются сигнально-потенциальные. Они могут быть с одним или двумя потенциальными слоями и двусторонним пх расположением относительно сигнальных слоев. Потенциальные слои сигнально-потенциальных звеньев в структуре многослойных печатных плат являются смежными и располагаются рядами. Следовательно, сокращая расстояние между звеньями, можно получить минимальное сопротивление цепей питания. Другие электрические требования, например минимальная индуктивность цепей заземления, могут обеспечиваться соответствующим рисунком слоя. Число сигнальных слоев в сигнально-потенциальных звеньях не превышает двух, так как во избежание перекрестных помех печатные проводники прокладываются в разных слоях под прямым углом, чтобы не располагаться один непосредственно под. другим, в этом случае взаимная емкость сигнальных проводников оказывается минимальной. (Минимальна она и при уменьшении ширины печатного проводника, что позволяет развести соединения более сложной схемы в меньшем числе слоев. Однако уменьшение ширины печатного проводника сказывается на требованиях к точности изготовления печатной платы. По плотности проводящего рисунка и точности изготовления печатные платы и гибкие печатные кабели делятся на три класса. Первый класс характеризуется наименьшей плотностью проводящего рисунка и наименьшей точностью изготовления. Второй и третий - повышенной и высокой плотностью проводящего рисунка соответственно высокой точностью изготовления. Рекомендуется выполнять платы всех .размеров с плотностью проводящего рисунка, соответствующей первому классу. На платах размерами 170x280 мм может быть создана плотность проводящего рисунка, соответствующая второму и третьему классам. На одной печатной плате могут располагаться элементы проводящего рисунка разных классов. В этом случае печатная плата относится к более высокому классу. Плотность проводящего рисунка гибкого печатного шлейфа или кабеля определяется -шагом .расположения печатных проводников, который может быть равным 1,25 или 2,5 мм. Максимальные размеры гибких печатных шлейфов кабелей составляют l!50X Х400 мм, при этом допустимый радиус изгиба гибкого печатного кабеля должен быть не менее 10, а гибкого шлейфа - не менее 1,5 мм. Толщина гибкого печатного шлейфа или кабеля лежит в пределах от 0,02-0,3 мм. Толщина многослойной печатной платы определяется числом слоев, прокладок из стандартных материалов и технологией их склеивания. Суммарная толщина склеивающих прокладок Между смежными слоями обычно выбирается не тоньше двух толщин проводников, расположенных на внутренних слоях. Печатные проводники, как правило, выполняются одинаковой ширины на всем их протяжении. В виде исключения проводники сужают до минимально допустимых значений на небольшой длине в «узких» местах и в местах перекрестий проводников различных слоев. Рекомендуется не размещать проводники на минимально допустимом расстоянии от других печатных элементов. Если существует возможность, то необходимо использовать проводники максимальной ширины. При этом проводники шириной более 3 мм разрабатываются по правилам выполнения экранов. Экраны могут выполняться на внешних и внутренних слоях. Как правило, их делают с вырезами, площадь которых может достигать половины общей площади слоя. Эти вырезы могут иметь прямоугольную форму, форму овала, ируга или сетки. Для внутренних экранов предпочтительной является форма сетки. Если в зону экрана попадает отверстие, электрически с ним не связанное, то вокруг такого отверстия выполняется кольцевой или прямоугольный вырез. Отверстия, электрически связанные с экраном 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 |