Печатная плата

 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к изготовлению печатных плат на металлических подложках, и может быть использовано в радиотехнике и приборостроении. Сущность изобретения: печатная плата содержит анодированную диэлектрическую подложку и расположенный на ее поверхности резистивный слой и контактные площадки. Новизна заключается в том, что толщина подложки равна 0,8 - 0,05 мм, толщина анодного слоя подложки равна 80 - 100 мкм, а резистивный слой выполнен из кермета и толщина его h выбирается из соотношения: , мкм, где U_раб. - рабочее напряжение, B, ρ_s - удельное поверхностное сопротивление резистивного слоя, [Ом/□], K - коэффициент, равный 180 - 250, [Вт·□/мкм].. 2 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к изготовлению печатных плат на металлических подложках, и может быть использовано в радиотехнике и приборостроении.

Известна печатная плата, содержащая диэлектрическую подложку с расположенными на ее поверхности резисторами и рисунком проводников и контактных площадок [1] В известной печатной плате диэлектрические подложки выполняются из стеклотекстолита, полиимида и т.д. При выполнении плат на таких подложках невозможно получить надежную работу схемы при рассеивании на проводниках токов больших мощностей.

Известна печатная плата, содержащая подложку, выполненную из анодированного алюминия с расположенными на ее поверхности резисторами и рисунком проводников и контактных площадок [2] Печатные платы на анодированных подложках позволяют получать схемы, работающие при больших мощностях без растрескивания материала подложки.

Задача, решаемая в предлагаемом изобретении, заключается в создании печатной платы, которая позволяет обеспечить надежную работу при прохождении и рассеивании на проводниках токов больших мощностей.

Поставленная задача решалась путем выбора соответствующего материала, из которого выполнены резистивный слой и рисунок схемы при одновременном упрощении технологии изготовления платы и повышении надежности ее работы.

Поставленная техническая задача решалась следующим образом. На подложку из алюминия с аннодированным слоем Al₂O₃ методом вакуумно-термического осаждения наносится слой кермета. Толщина резистивного слоя рассчитывается следующим образом.

(1) где h толщина резистивного слоя, мкм, U_раб. рабочее напряжение, B, ρ_s удельное поверхностное сопротивление резистивного слоя, [Ом/□],, K коэффициент, определяемый заданной мощностью и требуемой эффективностью рассеяния, [Вт·□/мкм],.

Опытным путем установлено, что К 180 250 Вт·□/мкм.. В дальнейшем изобретение подтверждается примером его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых: фиг. 1 изображает конструктивное выполнение печатной платы (вид сверху) с контактными площадками и резистивным слоем, фиг. 2 изображает конструктивное выполнение печатной платы (вид сбоку) с анодированной диэлектрической подложкой, контактными площадками и резистивным слоем.

Печатная плата содержит анодированную диэлектрическую подложку 1, расположенные на ее поверхности резистивный слой 2 и контактные площадки 3. Анодированная диэлектрическая подложка 1 содержит слой алюминия 4 с анодными слоями 5. В качестве анодных слоев 5 может использоваться Al₂O₃, а в качестве резистивного слоя 2 кермет РС 3710 с ρ_s= 100 Ом/□..

Для надежной работы печатной платы должно выполняться условие P_нагр.≈P_раб. < P_пред., (2) где P_нагр. удельная рассеиваемая мощность нагрева элемента, определяемая по формуле
где P_зад. заданная мощность, Вт,
a расстояние между контактными площадками, мкм,
b ширина элемента, мкм.

Пример. Берут алюминиевую подложку толщиной 0,8 мм, ее анодируют до толщины 90 мкм, напыляют резистивный слой из сплава РС 3710 толщиной, выбираемой из соотношения (1). При U_раб. 220 B, ρ_s= 100 Ом/□, K = 200 Вт·□/мкм., получим h 2,4 мкм. Затем на резистивный слой вакуумно-термическим методом из W- испарителя наносят слой алюминия толщиной 1,5 2 мкм через контактную маску. В качестве подслоя используют слой ванадия толщиной 0,1 0,2 мкм. Подслой из ванадия осаждают через ту же маску вакуумно-термическим методом. Затем проводят отжиг резистивного слоя при температуре 400 450^oC на воздухе в течение 4 5 мин. В процессе отжига контролируется величина сопротивления. При предельно допустимой мощности P_пред. 20 Вт/см² и заданной мощности P_зад. 200 Вт из соотношения (3), если а 60 мм, b 30 мм, получим P_нагр. 12 Вт/см², т.е. соотношение (2) выполняется, что обеспечивает надежность печатной платы. Таким образом получают печатную плату, которая обеспечивает надежную работу при рассеивании большой мощности.

Формула изобретения

Печатная плата, содержащая анодированную диэлектрическую подложку и расположенные на ее поверхности резистивный слой и контактные площадки, отличающаяся тем, что толщина анодного слоя подложки равна 80 100 мкм, а резистивный слой выполнен из кермета и толщина его h выбирается из следующего соотношения

где U_раб рабочее напряжение, Вт,
К коэффициент, равный 180 250, Вт·□/мкм
ρ_s удельное поверхностное сопротивление резистивного слоя, Ом/□,

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2