Топологические расчеты

Топологические расчеты. При разработке топологии учитывают особенности толстопленочной технологии, конструктивные и технологические ограничения. В толстопленочной технологии пленочные элементы могут располагаться на обеих сторонах платы. Соединения между элементами, расположенными на разных сторонах платы, осуществляется через отверстия или через внешние контактные площадки. Суммарная площадь элементов в одном уровне не должна превышать 70 площади рабочей стороны платы. Навесные компоненты платы нельзя устанавливать на стороне платы, заливаемой компаундом.

Пленочные конденсаторы такдже не следует располагать на стороне платы, заливаемой компаундом. Если пленочные конденсаторы соединены между собой, то они могут иметь общую нижнюю или верхнюю обкладку. Резисторы рекомендуется ориентировать одинаково, а резисторы близкие по номиналам изготавливать из одной пасты ирасполагать на одной сторона платы. Контактные площадки резисторов целесообразно располагать водном слое с проводящими элементами.

С учетом этих требований и рекомендаций на одной стороне платы будем распологать навесные элементы транзисторы VT1 VT4 с жесткими выводами, пленочные конденсаторы С1 С10, а также группу резисторов R2, R7, R9, R10, R11, изготавливаемых из одной пасты. Вторую группу резисторов R1, R3, R4, R5, R6, R8, R12, изготавливаемых из другой пасты будем располагать на обратной стороне платы. Из технологических соображений возможность ссколов при резке и тп элементы микросхемы располагают на некотором расстоянии от края подложки.

Промежутки между элементами определяются технологическими ограничениями и условиями теплоотвода. Ориентировочную площадь платы определяют по по формуле S K Sr Sc Sk где Sr -суммарная площадь резисторов первой группы Sr Sr2 Sr7 Sr9 Sr10 Sr11 8,5 mm2 Sc -суммарная площадь конденсаторов Sc 63,3 mm2 Sk 4 St -суммарная площадь контактных площадок St 0.75 mm2 -площадь транзистора К -коэффициент запаса поплощади, определяемый количеством элементов в схеме, их типом и сложностью связей между ними для ориентировочных расчетов К2 3 S 3 8.5 63.3 2.25 222.15 mm2 Зная ориентировочную площадь платы выбираем ее типоразмер и типоразмер корпуса.

Выбор материала пленочных элементов Нанесение метериала толстых пленок, в состав которых, как правило, входят металл, окисел металла и стекло, на плату осуществляют продавлсванием через сетчатый трафарет, имеющий закрытые и открытые участки Для трафаретной печати материал толстых пленок должен иметь консистенцию пасты.

Пасты подразделяются на проводящие для проводников, контактных площадок и обкладок конденсаторов, резистивные для резисторов и диэллектрические для конденсаторов, изоляционных и защитных слоев. В состав паст входят основные материалы, придающие пленкам необходимые для их функционирования физические свойства и вспомогательные материалы, придающие пастам основные технологические и физико-химические свойства. В качестве основных материалов в проводящие и резистивные пасты входят металлы Ag, Au, Pt, Pd, In, Os, Ro, сплавы Pt-Au, Pd-Ag, Pd-Au, многокомпонентные системы Pd-PdO-Ag. Основным материалом для диэллектрической пасты служит размельченная керамика с высокой диэллектрической проницаемостью например керамика на основе BaTiO3. Для хороошего сцепления пленки с пастой и связывания частиц основного материала между собой в состав паст вводят порошок стекла обычно висмуто-боро-силикатные стекла.

Для придания пасте необходимых вязкости и поверхностного натяжения, позволяющих ей легко проникать сквозь трафарет и, не растекаясь, закрепляться на плате, вводят дополнительные органические вещества и растворители.

В состав паст входит примерно 23 основного вещества и стекла и 13 органических добавок. Для диэллектрика конденсаторов берем пасту ПК-12 удельная емкость 100 пФмм2 Для резисторов выбираем два типа паст, с учетом разбивки их на две группы по номиналу для первой группы - ПР-500 500 Ом для второй группы - ПР-3к 3000 ом Для справки 1 группа R1, R3, R4, R5, R6, R8, R12. 2 группа R2, R7, R9, R10, R11. Выбор материала контактных площадок и межсоединений Для изготовления проводников, нижних обкладок конденсаторов и контактных площадок под монтаж навесных компонентов с жесткоми вывидами используется проводящаяя паста ПП-3 удельное поверхностное сопротивление не более 0,05 Ом, толщина слоя 15 - 25 мкм. Для изготовления верхних обкладок конденсаторов, не смачиваемых припоем при лужении применяется проводящая паста ПП-2 удельное поверхностное сопротивление не более 5 Ом, толщина слоя 15 - 20 мкм.