ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 3

УДК 621,3

ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

К. И. Шаповалова

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»

Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

E-mail: kris.shapovalova86@mail.ru

Сегодня совершенствование функциональности и конструктивности электрорадиоизде-лий устанавливаемых на печатных платах происходит большими темпами. Все больше уделяется внимание процессу миниатюризации электронной аппаратуры. Все это требует повышения трассировочных возможностей печатных плат за счет повышения плотности монтажа, уменьшения ширины печатных проводников и расстояний между ними, увеличения числа слоев многослойных печатных плат, уменьшения габаритов и массы электронной аппаратуры и, соответственно, печатных плат. Описываются классы точности изготовления элементов печатного монтажа.

Ключевые слова: печатная плата, класс точности, высокая надежность, микроэлектроника, печатный проводник, контактная площадка, плотность монтажа.

PRINTED CIRCUIT BOARD. IMPROVEMENT OF PRINTED CIRCUIT BOARDS

K. I. Shapovalova

JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: kris.shapovalova86@mail.ru

Today the improvement of the functionality and design of electronic products installed on printed circuit boards is proceeding at a rapid pace. More and more attention is paid to the process of miniaturization of electronic equipment. All of it requires the increase of tracing possibilities of printed circuit board to the increase of closeness of editing, reduction of width of the printed explorers and distances between them, increase of number of layers of multi-layered printed circuit board, reduction of sizes and mass of electronic apparatus and, accordingly, printed circuit board. The classes of exactness of making of elements of printed circuit board art described in this article.

Keywords: printed circuit board, class of exactness, high reliability, microelectronics, printed explorer, contact pad, assembly density.

В современном мире невозможно представить радиоэлектронную аппаратуру без печатных плат. Первая печатная плата появилась в начале ХХ века, которую создал Альберт Хансон, предложивший создать рисунки на плате методом вырезания, штамповки на фольге из меди. Части рисунка, затем приклеивали к пропарафиненной бумаге, служившей в то время диэлектриком. За все это время печатные платы значительно изменились как конструкционно, так и технологически, и стали более совершенными. И до сих пор остаются на лидирующих позициях, являясь основной сборочной единицей современной аппаратуры любого назначения от сотового телефона до крупного радиолокационного комплекса.

Опережающие темпы развития микроэлектроники требуют непрерывного повышения их технического уровня, который определяется ростом плотности монтажа электрорадиоизделий, повышением требований к надежности, увеличением частоты следования импульсов, обеспечением помехозащищенности и др. Реализация этих требований зависит от достижений в области конструирования и развития технологии производства печатных плат [1]. Это обуславливает увеличение количества слоев печатной платы, уменьшения диаметра отверстий, уменьшения

Секция «Инновационная деятельность промышленных предприятий»

ширины проводников и зазоров между элементами проводящего рисунка. В зависимости от плотности проводящего рисунка и от точности изготовления печатной платы их разделяют на классы. Если ГОСТ 23751-86 предусматривает пять классов точности изготовления элементов печатного монтажа печатных плат [2]. Так, ныне действующий стандарт - ГОСТ Р 53429-2009 специфицирует уже семь классов точности печатных плат [3]. В конструкторской документации на печатную плату должно содержаться указание на соответствующий класс точности изготовления печатных плат, который обусловлен уровнем технологического оснащения производства. Поэтому выбор класса точности всегда связан с конкретным производством.

Печатные платы первого и второго классов точности имеют наименьшую плотность и точность изготовления. Также они характеризуются простотой исполнения, низкой стоимостью, высокой надежностью и большими габаритами. Для изготовления плат первого и второго классов точности не требуется оборудование с высокими техническими показателями.

Печатне платы третьего класса наиболее распространенные, так как, имеют достаточно высокую плотность трассировки и монтажа, при этом для их изготовления требуется рядовое оборудование, но в отличие от первого и второго классов точности уже специализированное.

Печатные платы четвертого класса точности изготавливаются уже на высокоточном оборудовании. Но требования к оборудованию, материалам, помещениям ниже, чем для пятого класса точности.

При изготовлении печатных плат пятого и выше классов точности применяется высокоточное оборудование, специальные дорогостоящие материалы. Также в производственных помещениях, в которых изготавливаются печатные платы данного уровня, существует такое понятие как «чистая зона». Такое производство имеет высокие требования [4].

В состав бортовой радиоэлектронной аппаратуры первых спутников производства АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» входили односторонние и двухсторонние печатные платы второго класса точности. Спутникостроение не стоит на месте, и идет большими темпами вперед. Происходит постоянный рост функциональной и конструктивной сложности электрорадиоизделий устанавливаемых на печатных платах, меняются требования к электронной аппаратуре, при минимальной массе, возрастает максимальная оснащенность. Все это требует повышения трассировочных возможностей печатных плат за счет повышения плотности монтажа, уменьшения ширины печатных проводников и расстояний между ними, увеличения числа слоев многослойных печатных плат [5]. В связи с этим повышаются требования и задачи к печатным платам.

С момента производства первых спутников АО «ИСС» прошло много времени и производство печатных плат вышло на новый уровень. Непрерывно происходило совершенствование конструкции и технологии производства печатных плат, модернизация оборудования, и все это дало возможность перейти от второго класса точности изготовления печатной платы к третьему, а сейчас и к производству пятого класса точности. Также разрабатывались технологии для повышения количества слоев печатной платы, так, если в самом начале производства печатных плат мы могли производить односторонние и двухсторонние печатные платы, то со временем мы перешли на производство четырехслойный, далее шестислойных, восьмислойных, двеннадца-тислойных печатных плат. Все это дает нам сейчас задел для разработки и производства шестна-дцатислойной печатной платы пятого класса точности.

Библиографические ссылки

1. Пирогова Е. В. Проектирование и технология печатных плат. М. : Форум : Инфра-М, 2005. 9 с.

2. ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Основные параметры конструкции. М. : Изд-во стандартов, 1986. 4 с.

3. ГОСТ Р 53429-2009. Платы печатные. Основные параметры конструкции. Взамен ГОСТ 23751-86; введ. с 30.06.2010. М. : Изд-во стандартов, 2009. 3 с.

4. Федулова А. А., Устинов Ю. А., Явич Э. Р. Технология многослойных печатных плат: учебник. М. : Радио и связь, 1990. 211 с.

5. Медведев А. М. Печатные платы. М. : Техносфера, 2011. 47 с.

© Шаповалова К. И., 2018