Mengapa mencetak modul PCB pada keramik?

13

Inilah yang saya bicarakan (klik untuk memperbesar):

Itu dari sistem telepon lama (1990-an). Ada beberapa baris, beberapa digital, beberapa analog, dan pada tahap output, modul-modul ini (dua sisi) berdiri (dalam celah) pada PCB utama dan disolder ke sana (dengan pin yang dapat Anda lihat).

Ada beberapa sub-PCB lain dalam hal ini, tetapi hanya yang dari jenis keramik ini. Jadi pertanyaannya adalah: Mengapa dicetak pada keramik?

Tampaknya jejak akan memiliki ketahanan yang lebih tinggi dan biaya pembangunan keseluruhan untuk PCB yang tidak biasa seringkali lebih tinggi daripada untuk proses yang ditetapkan. Di sisi lain, ini terlihat seperti multilayer, dan di sisi lain juga multilayer, yang membuat saya berpikir jika ini lebih murah daripada PCB empat lapis "nyata" (karena tidak memiliki vias). Tetapi kemudian beberapa modul (sayangnya saya tidak ingat lagi yang mana dari yang untuk digital dan yang untuk jalur analog) yang hanya memiliki satu sisi.

pcb printed

— PlasmaHH
sumber

Tampaknya lebih mungkin dilakukan untuk properti dielektrik, tetapi tata letaknya tidak seperti barang RF.

— Samuel

@Samuel: tanpa RF, baik telepon analog atau ISDN atau ISDN seperti.

— PlasmaHH

Apakah ada komponen di sisi lain? Mungkin cara yang lebih murah saat itu untuk menurunkan kepadatan?

— Some Hardware Guy

1

Ooh, pin tepi klip-F dan keramik film tebal. Saya mengalami kilas balik.

— gsills

@SomeHardwareGuy: "dan sisi lain adalah multilayer juga" ya, pada dasarnya papan 4 lapisan, tetapi mereka memiliki modul 4 lapisan lainnya di papan utama, jika lebih murah maka mereka mungkin akan keramik juga.

— PlasmaHH

12

Ini adalah metode konstruksi yang relatif murah jika Anda menghasilkan puluhan ribu unit. Ini / dikenal sebagai "modul hybrid" atau "modul hybrid keramik".

Perhatikan bahwa semua resistor dicetak di layar pada media (persegi panjang gelap). Juga perhatikan bahwa mereka dapat melakukan banyak lapisan konduktor karena mereka mencetak lapisan isolasi antara masing-masing lapisan.

Akhirnya, karena resistor terbuka, mereka dapat memotong masing-masing resistor sebelum pelindung atas akhir diterapkan. Itu membuat jenis konstruksi ini sangat menarik jika sirkuit membutuhkan pemangkasan presisi. Anda akan melihat trim sebagai potongan laser di badan resistor - potongan biasanya dalam bentuk "L". Kaki pendek "L" adalah trim kasar awal, bagian vertikal dari cut adalah trim halus.

Saya dulu sering melihat jenis konstruksi ini untuk filter analog presisi dan jaringan hybrid telepon (konversi 2-kawat ke 4-kabel).

— Dwayne Reid
sumber

3

AKA "film tebal hibrida".

— Dave Tweed

Juga biasa digunakan sebagai tahap keluaran dalam sistem video komputer rumah lama (seperti Amiga A500).

— Majenko

Sebagian besar resistor dicetak layar tetapi saya melihat "105" di sana ... sablon megohm pasti terlalu banyak real estat! Menariknya, ini kadang-kadang disebut "IC hibrid" berbeda dengan "IC monolitik" atau saat ini, IC.

— Brian Drummond

Ah, sekarang Anda mengatakannya, saya tidak pernah memperhatikan tanda pada resistor, tetapi mereka jelas ada di sana.

— PlasmaHH

4

Ini adalah potret dalam evolusi teknologi pemasangan permukaan. Pada pertengahan 1980-an, orang-orang sangat ingin meningkatkan kepadatan sirkuit. Teknologi yang ada adalah chip dan kawat hibrida, di mana IC die dipasang dan kawat terikat pada substrat film tebal. Substrat hibrid biasanya Alumia. Tentang satu-satunya permukaan yang dipasang adalah tutup chip keramik, dan kemudian resistor film keramik (tebal), dan juga dioda silinder yang tampak lucu itu.

Agar IC tidak harus diikat dengan kawat, pada awalnya die diambil dan dipasang ke ceramic leadless chip carrier (LCCs). Ada banyak kekhawatiran tentang ekspansi termal dan pemasangan tanpa timbal, sehingga pendekatan teraman tampaknya menggunakan segalanya keramik. Kemudian paket SOIC pertama mulai muncul untuk bagian aktif dengan jumlah pin yang rendah.

Beberapa jenis papan keramik SIP juga digunakan dalam rangkaian daya. Dalam hal itu konduktivitas termal juga menjadi masalah, sehingga substrat BeO kadang-kadang digunakan. BeO baik-baik saja asalkan tetap menjadi keramik, tetapi mengingat daya tinggi dan voltase beberapa ini bisa digunakan, kadang-kadang akan rusak. BeO dapat dilepaskan dengan kekuatan, yang beracun.

— gsills
sumber

Hm, itu terdengar masuk akal tetapi tidak cocok dengan kasus saya. PCB utama dan modul lain yang dipasang dengan cara yang sama berisi semua jenis komponen smt lainnya. Modul keramik lainnya juga mengandung chip SO14 (atau serupa, dari ingatanku). Akan lebih cocok jika kita menganggap modul ini sebagai sisa dari desain 80-an pertama yang dibawa ke desain 90-an (mengapa mengubah sesuatu yang bekerja, mungkin terutama ketika Anda memiliki banyak modul ini dalam persediaan ...)

— PlasmaHH

1

Selain jawaban yang sudah disediakan, saya berpikir bahwa karakteristik termal dan mekanik keramik yang unggul dibandingkan bahan khas lainnya adalah alasan untuk menggunakannya untuk aplikasi ini.

— Guill
sumber

Modul adalah untuk pemrosesan sinyal, bukan untuk keperluan daya, jadi saya ragu mereka harus membuang banyak energi. Selain itu pcb berisi sekelompok pcb lebih dipasang vertikal dalam versi non keramik; Saya pikir resistor potong laser adalah pertanda baik bahwa rangkaian perlu pemangkasan.

— PlasmaHH