27. Многослойные печатные платы.

Существует несколько основных типов многослойных печатных плат, отличающихся способом производства.

1) Многослойные печатные платыс попарным соединением. Имеют 4 слоя проводящего покрытия и состоят из двух двухсторонних печатных плат, которые соединяются с помощью изолирующей склеивающей прокладки.

2) Многослойные печатные платыс открытыми контактными площадками. Представляют собой соединённые склеивающими прокладками слои. Плата имеет глухие отверстия, к которым привариваются или припаиваются корпуса ИС с планарными выводами. Обычно не более 6 слоёв проводников. Этот метод требует обязательной формовки выводов элементов, т.к. разные ножки устанавливаются на разную глубину.

3) Многослойные печатные платыс выступающими выводами – до 10 слоев изоляционного материала с проводящим печатным рисунком, которые выходят в сквозные перфорируемые окна платы. Выступающие в окна полоски фольги отгибаются и закрепляются. Платы этого типа используются для корпусов ИС с планарными выводами.

4) С послойным наращиванием – до 5 слоев с проводящим рисунком; межслойные соединения осуществляются с помощью металлизированных переходов, соединяющих 2 и более слоев.

5) С межслойными соединениями (этот способ – основной) – от 4 до 6 слоев проводящего рисунка, которые соединяются между собой с помощью проводящих штифтов или заклепок через контактные площадки соответствующих слоев, причем объемные детали перед установкой покрываются легкой сплавкой (сплавки Вуда), обеспечивается контактирование слоев печатной платы.

28. Межконтактные соединения из объёмного провода.

• Несмотря на худшие массогабаритные и экономические параметры (по сравнению с печатным монтажом), электрические соединения из объемного провода в ряде случаев оказываются более удобны:

– опытное производство;

– выполнение навесных электрических соединений в пределах копрпуса ИС;

– для осуществления длинных (в пределах комнаты) или высокочастотных связей и т.д.

• Провода без изоляции диаметром от 10 до 150 мкм используют в основном для электрических соединений ИС и микросборок. Выбор конкретного проводника зависит от ряда факторов:

– силы протекающего тока,

– возможности автоматизированного монтажа,

– требований по прочности, стоимости, методу контактирования (пайка, сварка…), допустимости провисания провода.

Материалы:

– Золотая проволока более дорогая, но хорошо поддается пайке и сварке, совместима практически со всеми материалами контактных площадок, но менее прочная.

– Провода из алюминия и меди более дешевые, но способствуют возникновению трещин на границе раздела провода и контактной площадки, что особенно опасно при дополнительных механических нагрузках (например, при термической деформации корпуса ИС). Возможно появление сталактитов – кристаллы алюминия могут замкнуть соседние провода.

Если провисание недопустимо, то используют более прочный провод, предусматривают его промежуточное крепление (или наносят немного непроводящего компаунда в месте возможного касания). Для золотых проводов используется термокомпрессионная сварка, для алюминиевых – ультразвуковая.

• Провода с изоляцией, как правило, используют для реализации электрических соединений в пределах платы, блока, шкафа. Электрические соединения объемным проводом имеют ряд преимуществ:

– В ряде случаев монтаж объемными проводниками экономичнее, нежели печатными платами.

– Позволяют легко вносить изменения и облегчают ремонт.

– Возможность использования автоматизированных методов монтажа (метод, в котором изоляции протыкается иглой).

– Возможность использования специальных типов связей – скрутки, пары, тройки, контактные…

Существуют т.н. бифилярные провода – пара проводников, соединённых встречно. Сигнал наводки в этом случае поступает как разность, индуктивность и коэффициент перекрёстных связей снижаются.

Недостатки соединения объемным проводом – затруднена воспроизводимость (одинаковость) параметров электрических связей (волнового сопротивления, паразитных параметров). При передаче сигналов ВЧ возникает скин-эффект, в результате чего ток течёт не по всей площади проводника, а по внешней части. Из формулы R=ρ∙l/S следует, что R↑.

• Типы многожильных проводов:

– МГШ – многожильный с шёлковой изоляцией;

– МГШД – многожильный с двойной шёлковой изоляцией;

– МГШВ(Э) – многожильный с виниловой изоляцией отдельных проводов (Э – экранированный).

– МГВ – аналогично МГШВ, но без шёлковой изоляции и т.д.

• Типы одножильных (намоточных) проводов:

– ПЭВ 1,2 – одножильный с высокопрочной эмалью (1 и 2 – количество слоёв эмали).

– ПЭВТЛ – термостойкие (до 170°С), можно облуживать при температуре 375°С, не снимая изоляции.

– МГТВ(Э) – термостойкие с термостойкой изоляцией (Э – экранированные).

• Сборки проводов. Использование ленточных проводов и кабелей позволяет снизить до 40% габариты и массу электрических соединений, а также уменьшить трудоемкость монтажа, благодаря применению средств механизации и автоматизации. Прочность в 3-5 раз выше на разрыв, чем у одиночных проводов. Лучший теплоотвод (от нагретого проводника), выше стабильность электрических параметров, особенно при экранировании фольгированным диэлектриком.

•Иногда в средствах ВТ применяют кабели, основой которых является резиновый ремень с перфорированными отверстиями. Иногда используются жгуты круглого сечения, которые получают увязкой некоторого количества одиночных проводников. Длинные проводники укладывают с наружной стороны жгута, экранированные проводники и проводники малых сечений – внутри жгута. Соединение жил в одной плоскости увеличивает гибкость соединения устройств (10 тысяч перегибов у шлейфа из полиамида с r = 0,5 мм).

Особенности применения жгутов: высокая стоимость, ограниченная длина из-за значительного активного сопротивления линий.

Жгуты бывают тканые и плетёные.