Po co drukować moduł PCB na ceramice?

13

O tym mówię (kliknij, aby powiększyć):

Wpisz opis zdjęcia tutaj

Pochodzi ze starego systemu telefonicznego z lat 90. Było wiele linii, niektóre cyfrowe, niektóre analogowe, a na etapie wyjściowym te moduły (dwustronne) stały (w szczelinie) na głównej płytce drukowanej i przylutowały do ​​niej (z widocznymi pinami).

Było na niej kilka innych sub-PCB, ale tylko te były z tego rodzaju ceramiki. Pytanie brzmi: dlaczego są drukowane na ceramice?

Wydaje się, że ślady będą miały wyższą odporność, a całkowity koszt budowy nietypowych płytek drukowanych jest często wyższy niż w przypadku ustalonych procesów. Z drugiej strony wygląda to na wielowarstwowe, a druga strona też jest wielowarstwowa, co sprawiło, że pomyślałem, czy jest to tańsze niż „prawdziwa” czterowarstwowa płytka drukowana (ponieważ nie ma przelotek). Ale potem niektóre moduły (niestety już nie pamiętam, który z nich był przeznaczony do cyfrowego, a który do linii analogowych) miał tylko jedną stronę wypełnioną.

Plazma
źródło
Wydaje się bardziej prawdopodobne, że zrobiono to dla właściwości dielektrycznych, ale układ nie wygląda jak rzeczy RF.
Samuel
@Samuel: nie ma RF, to albo telefon analogowy, albo ISDN albo zastrzeżony jak ISDN.
PlasmaHH
Czy po drugiej stronie są komponenty? Może wtedy tańszy sposób na zmniejszenie gęstości?
Some Hardware Guy
1
Och, szpilki krawędzi F i ceramika grubowarstwowa. Mam retrospekcje.
gsills,
@SomeHardwareGuy: „a druga strona też jest wielowarstwowa” tak, to w zasadzie czterowarstwowa płyta, ale mieli inne takie 4-warstwowe moduły na płycie głównej, gdyby było taniej, prawdopodobnie byłyby również ceramiczne.
PlasmaHH

Odpowiedzi:

12

Jest to stosunkowo niedroga metoda budowy, jeśli wykonujesz dziesiątki tysięcy jednostek. Jest to / było znane jako „moduł hybrydowy” lub „ceramiczny moduł hybrydowy”.

Należy pamiętać, że wszystkie rezystory są wydrukowane sitodrukiem na podłożu (ciemne prostokąty). Należy również pamiętać, że mogą wykonywać wiele warstw przewodów, ponieważ drukują warstwy izolacyjne między każdą warstwą.

Wreszcie, ponieważ rezystory są odsłonięte, mogą przyciąć każdy rezystor przed nałożeniem ostatniej ochronnej powłoki wierzchniej. To sprawia, że ​​ten typ konstrukcji jest wyjątkowo atrakcyjny, jeśli obwody wymagają precyzyjnego przycinania. Zobaczysz wykończenie jako laserowo wycięte w korpusie rezystora - cięcie ma zazwyczaj kształt litery „L”. Krótka noga „L” to początkowe zgrubne wykończenie, pionowa część cięcia to delikatne wykończenie.

Często widziałem ten typ konstrukcji dla precyzyjnych filtrów analogowych i telefonicznych hybrydowych sieci (konwersja 2-przewodowa na 4-przewodową).

Dwayne Reid
źródło
3
AKA „hybryda grubowarstwowa”.
Dave Tweed
Powszechnie stosowany również jako stopień wyjściowy w systemach wideo starych komputerów domowych (takich jak Amiga A500).
Majenko,
Większość rezystorów jest wydrukowana metodą sitodruku, ale widzę tam „105”… sitodruk megohm musiał zająć zbyt wiele nieruchomości! Co ciekawe, czasami nazywano je „hybrydowymi układami scalonymi” w przeciwieństwie do „monolitycznych układów scalonych”, a obecnie układami scalonymi.
Brian Drummond
Ach, teraz, kiedy to mówisz, nigdy nie zauważyłem śladów na opornikach, ale są one wyraźnie widoczne.
PlasmaHH
4

To migawka w ewolucji technologii montażu powierzchniowego. W połowie lat 80. ludzie desperacko pragnęli zwiększyć gęstość obwodów. Istniejącą technologią była hybryda z chipem i drutem, w której montowano matrycę IC i wiązano drutem z grubowarstwowymi podłożami hybrydowymi. Podłożami hybrydowymi były zwykle tlenek glinu. Jedynymi częściami do montażu powierzchniowego były ceramiczne mikroukłady, a następnie ceramiczne (grube) rezystory filmowe, a także te zabawnie wyglądające cylindryczne diody.

Aby układy scalone nie musiały być łączone drutem, najpierw matryca została pobrana i zamontowana w ceramicznych bezołowiowych nośnikach chipów (LCC). Wiele obaw budziło rozszerzanie termiczne i montaż bezołowiowy, więc najbezpieczniejszym rozwiązaniem wydawało się stosowanie ceramiki we wszystkim. Następnie zaczęły pojawiać się pierwsze pakiety SOIC dla aktywnych części o niskiej liczbie pinów.

Niektóre z tych rodzajów płytek ceramicznych SIP były również stosowane w obwodach energetycznych. W takim przypadku problemem była również przewodność cieplna, dlatego czasami stosowano podłoża BeO. BeO jest w porządku, dopóki pozostaje ceramiką, ale biorąc pod uwagę wysoką moc i napięcia, niektóre z nich mogą zobaczyć w użyciu, czasami mogą zostać uszkodzone. BeO może zostać uwolniony z mocy, co jest toksyczne.

gsills
źródło
Hm, to brzmi rozsądnie, ale nie pasuje do mojej sprawy. Główna płytka drukowana i inne moduły, które zostały zamontowane w ten sam sposób, zawierały wszelkiego rodzaju inne komponenty smt. Kolejny moduł ceramiczny zawiera także układ SO14 (lub podobny, z mojej pamięci). Lepiej by było, gdybyśmy pomyśleli o tym module jako pozostałości z pierwszego projektu z lat 80. przeniesionego na projekt z lat 90. (po co zmieniać coś, co działa, może zwłaszcza, gdy mamy dużo tych modułów w magazynie ...)
PlasmaHH
1

Oprócz udzielonych już odpowiedzi uważam, że lepsze właściwości termiczne i mechaniczne ceramiki w porównaniu z innymi typowymi materiałami były powodem zastosowania jej w tym zastosowaniu.

Guill
źródło
Moduły służą do przetwarzania sygnałów, a nie do celów energetycznych, dlatego wątpię, aby musiały rozproszyć dużo energii. Dodatkowo płytka zawierała szereg płytek montowanych pionowo w wersjach nie ceramicznych; Myślę, że laserowe rezystory tnące są dobrym znakiem, że obwód wymaga przycięcia.
PlasmaHH