Сложные и нестандартные печатные платы
Предлагаем изготовление нестандартных печатных плат:
1. Гибкие платы
2. Жестко-гибкие платы
3. Высокотемпературные материалы
4. Высокочастотные материалы (Rogers, Taconic и др.)
5. Платы с несквозными переходными отверстиями (в т.ч. laser drilled microvia)
6. и другие нестандартные сложные печатные платы по Вашему запросу
1. Гибкие печатные платы
Гибкие печатные платы (ГПП), как видно из названия, представляют собой печатные платы, выполненные на тонком, гибком основании. Основной областью применения ГПП является использование их в качестве соединителей между различными частями электронных устройств выполненных на базе «обычных» (жестких ПП), в качестве замены кабельных соединений. Кроме того, на базе гибких печатных плат могут выполняться катушки индуктивности, антенны и.т.д.
ГПП представляет собой многослойную структуру, в которую входят следующие составные части:
- Основание (базовый материал)
- Адгезивы (в некоторых случаях возможно использование материалов без адгезивного слоя)
- Материал проводящего слоя
- Защитный слой
В качестве базовых материалов, в настоящее время, используются полиимид и полиэстер (полиэтилентерефталат, в России широко известен под названием лавсан, т.к. впервые в СССР был получен в Лаборатории Высокомолекулярных соединений Академии Наук).
- Полиимидные материалы являются наиболее распространенными базовыми материалами в настоящее время. Это связано с тем, что они могут выдерживать высокие температурные воздействия, связанные с процессом пайки. Основным недостатком данных материалов является их более высокая стоимость, по сравнению с материалами на основе полиэстера.
- Материалы на основе полиэстера имеют достаточно ограниченное применение из-за недостаточной термостойкости. Однако стоимость данных материалов существенно ниже, чем стоимость полиимидов.
Адгезивы служат для соединения слоев ГПП между собой, и могут быть выполнены на основе акриловых, эпоксидных, фенольных и других компаундов. В некоторых случаях, могут быть использованы конфигурации базовый материал - проводящий слой без адгезивов.
В качестве материала проводящего слоя обычно используется медная фольга, однако возможно использование алюминиевой фольги или фольги из нержавеющей стали.Защитный слой ГПП выполняет те же функции, что и паяльная маска для обычных (жестких) печатных плат.
В качестве защитного слоя могут использоваться те же материалы, что и для основания ГПП, а так же традиционные (жидкие фотопроявляемые) материалы паяльных масок специализированных серий.Как и традиционные печатные платы, ГПП могут быть односторонними, двухсторонними и многослойными.
В качестве финишных покрытий могут быть использованы практически все покрытия, применяемые для обычных печатных плат: горячее лужение (HASL), иммерсионные покрытия (никель-золото, серебро, олово), органические защитные покрытия (OSP) и т.д.
2. Гибко-жесткие печатные платы
Гибко-жесткие печатные платы (ГЖПП) используют технологии производства как традиционных (жестких) так и гибких печатных плат. В настоящее время, ГЖПП являются самыми сложными из производимых печатных плат.
Наиболее простым вариантом ГЖПП являются гибкие печатные платы с локальным механическим усилением. Локальное усиление применяется обычно в зоне электрического контакта ГПП со стороны, противоположной контактным площадкам, и служит для обеспечения надежности электрического соединения между ГПП и разъемом на обычной печатной плате. В качестве материала для усиления может служить как базовый материал (полиимид) так и стеклотекстолит (FR-4).
В более сложных конфигурациях, гибкая часть ГЖПП служит, обычно в качестве соединительного шлейфа между двумя и более жесткими многослойными ПП.
При сборке структуры многослойной ГЖПП жесткие и гибкие слои спрессовываются вместе, после чего осуществляются необходимые межслойные соединения (сквозные и несквозные).
Методами обработки контура для ГПП и ГЖПП служат фрезеровка и штамп, к платам такого вида могут применяться обычные методы электроконтроля (адаптерный и контроль летающими зондами), а также методы контроля волнового сопротивления.
Платы могут маркироваться методом шелкографии, как и традиционные печатные платы.
3. Высокочастотные печатные платы.
Зачастую разработчики печатных плат сталкиваются с задачами, которые сложно или вообще невозможно решить, используя традиционные стеклотекстотекстолиты типа FR-4. Наша компания готова предложить линейку альтернативных материалов для высокочастотных применений.
Можно выделить два базовых типа электронных схем, которые попадают под определение «высокочастотные»: радиочастотные аналоговые и высокоскоростные цифровые.
В работе радиочастотных аналоговых цепей обычно используются высокоточные и/или низкоуровневые сигналы. Из-за этого предъявляются очень высокие требования к параметрам схемы, отвечающим за потери сигнала. Можно выделить два основных механизма потерь: потери, вызванные отражениями сигнала из-за несоответствия волнового сопротивления заданному, и потери энергии сигнала в диэлектрике. Иногда, для критических применений, следует учитывать и влияние скин-эффекта.
С другой стороны, при работе цифровых цепей допустимы более высокие потери. Однако, при высоких тактовых частотах сигнала, потери начинают играть существенную роль. Кроме того, цифровые цепи обычно имеют очень сложную топологию, что требует применения печатных плат с большим числом слоев и сравнительно большими габаритными размерами.
При выборе правильного базового материала необходимо учитывать все механизмы потерь. В результате, на выбор материала влияют такие параметры как:
- диэлектрическая постоянная
- толщина диэлектрика
- тангенс угла диэлектрических потерь
- тип медной фольги
Диэлектрическая постоянная, как известно, определяет паразитную емкость линии передачи, а так же скорость распространения электромагнитной волны в диэлектрическом материале. Чем выше диэлектрическая постоянная, тем медленнее распространяется сигнал, ниже волновое сопротивление и выше паразитная емкость линии передачи.
Диэлектрическая постоянная у любого материала имеет частотную зависимость. Некоторые материалы имеют достаточно малую частотную зависимость, которой можно пренебречь, у других (например FR-4) частотная зависимость диэлектрической постоянной сильно выражена (см. рис 1).
Рис. 1. Частотная зависимость диэлектрической постоянной для некоторых материалов
Частотную зависимость диэлектрической постоянной необходимо учитывать как для широкополосных аналоговых цепей, так и для высокоскоростных цифровых схем. Результатом данной зависимости является частотная зависимость волнового сопротивления, которая может привести к рассогласованию линии передачи, вызвать увеличение потерь сигнала и привести к неработоспособности схемы.
Существует ряд материалов со стабильной диэлектрической проницаемостью, как для аналоговых, так и для цифровых применений. Толщина диэлектрика также оказывает существенное влияние на параметры линии передачи. Изменение толщины диэлектрика на 20% относительно расчетного приводит к изменению значению импеданса примерно на 12%, поэтому строгий допуск на толщину диэлектрика необходим для критических применений. Значение допуска толщины обычно приводится в спецификации на материал.
Тангенс угла диэлектрических потерь определяет затухание электромагнитной волны, связанное с рассеянием в процессе распространения волны в диэлектрике. Данный параметр связан с внутренней структурой базового диэлектрика. В идеале, необходимо применять материалы с минимальным значением этого параметра, однако материалы с очень низким значением тангенса потерь имеют сравнительно высокую стоимость.
Таким образом, для каждого конкретного применения разработчик волен выбирать подходящий тип материала, учитывая необходимые параметры. Ниже приведены характеристики некоторых материалов для высокочастотных печатных плат.
Материалы для цифровых применений
Материал | Диэл. Пост. | Допуск толщины | Применимость для МПП | Тангенс угла потерь |
FR-4 | 3.9-4.6(1МГц) | +/- 0,1 мм | Да | 0,02-0,03 |
Полиимид | 4,0-4.5(1МГц) | +/- 0,05 мм | Да | 0,01 |
Rogers 4003C | 3,38 (10 ГГц) | +/-0,025мм | Да | 0,027 |
Rogers 4350B | 3,48 (10 ГГц) | +/-0,025мм | Да | 0.0037 |
Nelco 4000 | 3.7 (1ГГц) | +/-0,025мм | Да | 0,01 |
Nelco 6000 | 3.5 (1ГГц) | +/-0,025мм | Да | 0,008 |
Материалы для аналоговых применений
Материал | Диэл. Пост.(10ГГц) | Допуск толщины | Применимость для МПП | Тангенс угла потерь |
Rogers Ultralam 2000 | 2,4-2,6 | +/-0,0125мм | Нет | 0,0019 |
Rogers 5870 | 2.3 | +/-0,0125мм | Нет | 0,0012 |
Rogers 5880 | 2.2 | +/-0,0125мм | Нет | 0,0009 |
Rogers 6002 | 2.94 | +/-0,0125мм | Да | 0,0012 |
Rogers 3003 | 3.0 | +/-0,025мм | Да | 0,0013 |
Rogers 6006 | 6.15 | +/-0.0125мм | Нет | 0,0019 |
Rogers 6010 | 10.2 | +/-0.0125мм | Нет | 0,0023 |
Rogers 3006 | 6.15 | +/-0.025мм | Да | 0,0025 |
Rogers 3010 | 10.2 | +/-0.025мм | Да | 0,0035 |
Rogers TMM10i* | 9,8 | +/-0,0125мм | Нет | 0,0020 |
Taconic RF-30 | 3,0 | +/-0,0125мм | Нет | 0,0014 |
Taconic TLX-8* | 2,55 | +/-0,0125мм | Нет | 0,0019 |
Taconic TLX-9* | 2,50 | +/-0,0125мм | Нет | 0,0019 |
Taconic TSM-30 | 3.0 | +/-0,025мм | Да | 0,0015 |
*Всегда в наличии на складе.
Данный список не ограничивает все возможные варианты. Более подробную техническую информацию, а так же всю линейку материалов можно найти на сайтах производителей базовых материалов:
- Rogers Corporation rogers-corp.com
- Nelco Products parknelco.com
- Taconic Advanced Dielectric Division taconic-add.com
