Технологические методы достижения заданных физических

Технология изготовления контактных и упругих элементов

Лекция 12

Общие положения

Контактами называют токоведущие детали устройств, обеспечивающих коммутацию электрических цепей. По условию работы контакты подразделяют на высокочастотные, слаботочные и сильноточные. Контакты работают попарно, а их соприкасающиеся поверхности оформляют в виде цилиндров, плоскостей и сферы.

Слаботочные контакты для токов от доле до единиц ампер изготовляют обычно из благородных и тугоплавких металлов, преимущественно из серебра, платины, палладия, золота, вольфрама и сплавов на их основе типа твёрдых растворов, в том числе дисперсионно-твердеющих и диффузионно-окисленных. Например, контактный сплав СрМ960 состоит из 96% серебра и 4% меди. Он имеет удельное сопротивление 0,018 мкОм×м. Основными эксплуатационным параметрами контактов являются: переходное сопротивление (обычно 0,01 – 0,03 Ом), ёмкость между контактами (для высокочастотных узлов должна быть не более 1 – 2 пФ), срок службы, который оценивается числом переключений и составляет от нескольких тысяч до нескольких миллионов переключений.

Сильноточные контакты для токов от единиц до сотен ампер используются в электромеханических и других устройствах. Их изготавливают из спечённых псевдосплавов, состоящих из двух и более компонентов, из которых один обладает значительно большей тугоплавкостью, другой большей электро- и теплопроводностью. Тугоплавкие компоненты из окиси кадмия, никеля, вольфрама повышают износостойкость, термическую стойкость и препятствуют свариванию контактов друг с другом. В качестве электропроводного компонента используют серебро или медь. Например, контактный материал КМК-А10м состоит из 85% серебра и 15% окиси кобальта и имеет удельное сопротивление 0,028 мкОм×м, а материал СВ50Н2 – из 48% серебра, 50% вольфрама и 2% никеля и имеет удельное сопротивление 0,041 мкОм×м.

свойств контактных и упругих элементов

В коммутационных устройствах различной аппаратуры надёжный электрический контакт обеспечивается, если контактные детали имеют хорошую электропроводность, теплопроводность, износоустойчивость и коррозионную стойкость. Эти характеристики контактов обеспечивают выбором материала и ТП их изготовления. При малых разрывных токах, для изготовления контактов применяют серебро, так как контакты из серебра имеют малое переходное сопротивление, почти не изменяющееся в процессе эксплуатации. При большой частоте разрыва цепей с малыми токами используют дугостойкие и износостойкие контакты из вольфрама, палладия, платины и их сплавов. Для сложных условий эксплуатации применяют золото, платину, палладий, родий, иридий и их сплавы. Следует особо отметить, что при изготовлении контактов их поверхность, размыкающая электрическую цепь, должна обладать коррозионной и электроэррозионной стойкостью. При изготовлении контактов для экономии драгоценных и дефицитных материалов применяют накладки из этих материалов, а остальную часть контакта выполняют из более дешёвого материала, например, из меди или латуни.

Пружины (винтовые цилиндрические, спиральные и плоские) должны иметь требуемую зависимость осевой силы от деформации, стабильную характеристику в рабочем диапазоне температур и во времени, быть коррозионно-стойкими и т.д. Эти характеристики обеспечиваются выбором материала и ТП изготовления пружины. Материалы для изготовления пружин разделяют на три основные группы (табл. 1). В первой группе цикл термической обработки осуществляется до формирования пружины. Требуемые упругие свойства обеспечиваются нагартовкой материала. Во второй группе требуемые упругие свойства обеспечиваются закалкой и отпуском после формирования пружины. В третьей группе упругие свойства создаются за счёт дисперсионного твердения, выполняемого после формирования пружины.

Таблица 12.1

Группа сплавов	Основные марки материалов	Основные этапы ТП
	Бр0Ф6,5-0,4; Бр0Ф4-0,25; Л63; Л68; Л80; МНЦ-15 - 20	Отжиг Формование
	У8А, У10А, 65Г, 40Х13, 51ХФА, 60С2А, 65С2ВА	Отжиг Формование Закалка Отпуск
	БрБ2, БрБ2,5, БрБНТ1,7,БрБНТ1,9, Н36Х11, Н36ХТЮМ5, Н43ХТ, Н36ХТЮМ5,Н43ХТ, МНМц 20-20, 40КНХМ, Н14ХТ	Закалка Формование Дисперсионное твердение

Спиральные пружины, работающие при статической нагрузке в условиях длительного нагружения, изготовляют из высококачественной углеродистой стали, например У8А, обладающей большой прочностью и стабильностью. Исходным материалом служит нагартованная или термически обработанная лента. Бронзы и латуни применяют в тех случаях, когда нецелесообразно использовать сталь, например в магнитных полях, в агрессивных средах и т.д. Часто для изготовления пружин применяют термически обработанные материалы, которые после формования подвергают только низкотемпературному отпуску для снятия внутренних напряжений.

Факторы, влияющие на точность изготовления витой цилиндрической пружины. Характеристика витой цилиндрической пружины представляет собой зависимость осевой силы P (в ньютонах) от деформации сжатия или растяжения f (в миллиметрах):

P = fGd² / 8n D²_ср,

где G – модуль упругости при сдвиге, Н / м²; d – диаметр проволоки, мм; n – число витков; D_ср – средний диаметр пружины, мм.

Из анализа формулы следует, что наибольшее влияние на отклонение осевой силы от номинального значения оказывает диаметр проволоки, средний диаметр пружины. Чем меньше диаметр проволоки, тем больше влияние допуска на осевую силу пружины. Чем меньше средний диаметр пружины, тем значительнее влияние отклонения по среднему диаметру пружины на осевую силу пружины. Чем меньше витков в пружине, тем больше изменение числа витков влияет на осевую силу. Пружины работающие на сжатие, имеют поверхности опоры, перпендикулярные их оси. Это обеспечивается шлифованием концевых нерабочих витков пружины.

Факторы, влияющие на точность изготовления спиральных пружин. Характеристика спиральной пружины представляет собой зависимость угла поворота j от момента m (в ньютон×метрах):

j = 12m L / bS²E,

где L – развёрнутая длина пружины, м; b – ширина пружины, м; S – толщина пружины, м; E – модуль упругости, H / м².

Из анализа формулы следует, что наибольшее влияние на точность характеристики пружины оказывают отклонения в толщине материала.

Факторы, влияющие на точность изготовления плоских пружин. Характеристика плоской пружины представляет собой зависимость деформации пружины f (в метрах) от действующего усилия (в ньютонах):

f = 4Pl³ / bS²E,

где l – длина пружины, м; b – ширина пружины, м; S – толщина пружины, м; E – модуль упругости, H / м². Из анализа формулы следует, что наибольшее влияние на точность характеристики оказывают отклонение длины пружины и её толщина. Для лучшего использования упругих свойств исходного материала необходимо спиральные и плоские пружины длинной стороной располагать вдоль проката листа или ленты.

Цилиндрические пружины сжатия, растяжения, кручения получают навивкой проволоки на оправку или безоправочным способом. Спиральные пружины изготавливают навивкой лент требуемой ширины на оправку. Плоские пружины делают из листового материала штамповкой в штампах последовательного или совмещённого действия.

ЛЕКЦИЯ 13

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Печатной платой называется материал основания, вырезанный по размеру, содержащий необходимые отверстия и по меньшей мере один проводящий рисунок (ГОСТ 20406-75).

Основными видами печатных плат (ПП) являются: однослойные ПП (ОПП), двусторонние ПП (ДПП), многослойные ПП (МПП), гибкие ПП (ГПП), гибкие печатные кабели (ГПК).

ОПП представляет собой основание, на одной стороне которого выполнен проводящий рисунок, а на другой размещаются электрорадиоэлементы (ЭРЭ) и интегральные микросхемы. Для соединения выводов навесных элементов с печатными проводниками служат монтажные отверстия и контактные площадки. Металлизированные контактные отверстия обеспечивают более надежное соединение.

ДПП имеет одно основание, на обеих сторонах которого выполнены проводящие рисунки и все необходимые соединения. Переход токопроводящих линий с одной стороны на другую осуществляется металлизированными монтажными отверстиями.

МПП состоит из чередующихся слоев изоляционного материала с проводящими рисунками на двух и более слоях, между которыми выполнены требуемые соединения.

МПП позволяет уменьшить габаритные размеры, вследствие повышения плотности монтажа, и трудоемкость выполнения монтажных соединений. При этом хорошо решается задача пересечения и распределения проводников. Однако технологический процесс изготовления МПП является сложным и трудоемким.

ГПП имеют гибкое основание. По расположению проводников она аналогична ОПП или ДПП.

ГПК состоит из тонких полосок проводящего материала (обычно меди), расположенных параллельно и заклеенных между двумя пленками изоляционного материала. Число проводников может быть от 2 до 50. Их ширина и межцентровые расстояния сопрягаются со стандартными разъемами.

Печатные платы выполняют прямоугольной формы. Максимальный размер любой из сторон не должен превышать 470 мм. При увеличении размеров плат снижается их жесткость и виброустойчивость.

Основания ПП изготавливают из изоляционного материала, который должен хорошо сцепляться с металлом проводников, иметь диэлектрическую проницаемость не более 7 (для уменьшения паразитных емкостей между печатными проводниками) и малый тангенс угла диэлектрических потерь, обладать достаточно высокой механической и электрической прочностью, допускать возможность обработки резанием и штамповкой, сохранять свои свойства при воздействии климатических факторов, а также в процессе создания рисунков проводников и пайки. Таким требованиям удовлетворяют гетинакс и стеклотекстолит и некоторые другие фольгированные и нефольгированные материалы.

Фольгированные материалы представляют собой слоистые прессованные пластики, пропитанные искусственной смолой и облицованные с одной или двух сторон медной электрической фольгой толщиной 5, 9, 12, 18, 35, 50, 70, 100, 105 мкм К таким материалам относится фольгированный стеклотекстолит.

Фольгированные стеклотекстолиты марки СФ (СФ-1-35, СФ-2-35 и др.) рекомендуются для изготовления ПП, эксплуатируемых при t⁰ до 120 ⁰С. Более высокими физико-механическими свойствами и теплостойкостью обладает стеклотекстолит марок СФПН-1-50, СФПН-2-50.

Для МПП и ГПП применяют теплостойкий диэлектрик марок СРФ-1, СТФ-2 и травящийся стеклотекстолит марок ФТС-1, ФТС-2.

В наименовании марки материала буквы означают: Г – гетинакс; С – стеклотекстолит; Т – теплостойкий; О – общего назначения; Н – негорючий или нормированной горючести; Ф – фольгированный; 1 – 2 – облицованный фольгой с одной стороны или двух сторон; цифры: 5, 9, 12, 18, 35, 50, 70, 100, 105 – толщину фольги в мкм.

В качестве материала для печатных проводников используют медь с содержанием примесей не более 0,05%. Этот материал обладает высокой диэлектрической проводимостью, относительно стоек по отношению к коррозии, хотя и требует защитного покрытия.

Допустимую токовую нагрузку на элементы проводящего рисунка в зависимости от допустимого превышения температуры проводника относительно температуры окружающей среды выбирают (ГОСТ 32751-86):

¾ для фольги – от 100 до 250 А/мм²;

¾ для гальванической меди – 60...100 А/мм²;

что значительно больше плотности тока допустимой для круглых проводников. Толщина проводника принимается 18, 35, 50 мкм.

По плотности проводящего рисунка печатные платы и ГПП делятся на пять классов (ГОСТ 32751-86). Первый характеризуется наименьшей плотностью поводящего рисунка, а пятый наиболее высокой. Наименьшие номинальные значения ширины печатных проводников и пробельных участков для плат первого класса составляют 0,75 мм, а для пятого – 0,1 мм.

Форма, протяженность и расположение печатных проводников могут быть произвольными в зависимости от конструктивных особенностей схемы. Однако во всех случаях не допускаются резкие перегибы, острые углы и переходы резкое изменение ширины и острые углы снижают механическую прочность сцепления проводников с основанием и в процессе нагрева при пайке возможно отслоение.

Соединения металлических проводников с навесными элементами осуществляется контактными отверстиями и контактными площадками круглой, прямоугольной и другой формы. Для образования контактной площадки проводник в местах пайки расширяется до диаметра на 2,5...3 мм больше диаметра контактного отверстия. Если расстояние с соседними проводниками не большое, то допускается срез.

Диаметры монтажных и переходных отверстий, металлизированных и не металлизированных, должны соответствовать ГОСТ 10317 - 79, который устанавливает ряд отверстий от 0,4 до 3,0 мм с шагом 0,1 мм. Из этого ряда исключаются диаметры отверстий 1,9 и 2,9 мм.

На одной ПП не рекомендуется иметь более 3-х значений диаметров разных отверстий, т.к. это затрудняет их обработку в связи с необходимостью частой смены инструмента.

Правила выполнения чертежей ПП определены Гост 10317-79. Основной шаг координатной сетки 2,5 мм. При использовании шага, менее основного, следует применять шаг равный 1,25; 0,625; 0,5 мм.

С 1 января 1998 г. для размещения соединений на ПП основным шагом координатной сетки является шаг 0,5 мм в обоих направлениях. Если координатная сетка с номинальным шагом 0,5мм не удовлетворяет требованиям конкретной конструкции, то должна применяться координатная сетка с основным шагом 0,05 мм. Для конкретных конструкций, использующих элементную базу с шагом 0,625 мм, допускается применение шага координатной сетки 0,625 мм. Шаг координатной сетки выбирают в соответствии с шагом большинства ЭРЭ, устанавливаемых на ПП. Если есть необходимость применить шаг координатной сетки, который отличается от основных шагов, то он должен быть кратным основным шагам.

Предпочтительными являются следующие шаги координатной сетки:

· n · 0,05 мм, где n = 5, 10, 15, 20, 25;

· n · 0,5 мм, где n = 1, 2, 5, 6, 10.

Допустимые шаги координатной сетки – дюймовые шаги, которые применяют в конструкции ПП, использующих ЭРЭ с шагом, кратным 2,54 мм:

· n · 2,54 мм;

· n · 0,625 мм.

Координатную сетку наносят сплошными тонкими линиями. За начало координат принимается центр крайнего левого и нижнего конструктивного или технологического отверстия. Допускается за начало координат принимать крайний левый нижний угол платы или точку, образованную линиями построения плат.

Центры монтажных отверстий располагаются в точках пересечения координатной сетки и задаются нумерацией отверстий с занесением их координат в таблицу или нумерацией линий координатной сетки.

Проводники на чертеже изображаются одной линией, являющейся осью симметрии проводника при ширине проводника более 2,5 мм они могут изображаться двумя линиями и выделяться зачернением или штриховкой.

Механическая обработка ПП

Механическая обработка является весьма ответственным этапом изготовления ПП и должна выполняться с большой тщательностью.

Основными этапами механической обработки являются: входной контроль материалов, получение заготовки, сверление монтажных отверстий, обработка по контуру.

Входной контроль фольгированного диэлектрика заключается в проверке размеров места, состояния поверхности со стороны фольги и диэлектрика, прочности сцепления фольги в исходном состоянии и при воздействии расплавленного припоя, гальванической обработке, поверхностного сопротивления и некоторых других параметров (ГОСТ 10316-78).

Получение заготовки. Заготовку отрезают с припуском по контуру на одну или несколько плат. Ширина технологического поля (припуска) составляет 10 мм для ОПП и 30 мм для МПП. Резка листа материала производится дисковой фрезой или на роликовых или гильотинных ножницах.

Для установки заготовки при выполнении отдельных операций технологического процесса предусматривают фиксирующие технологические отверстия.

Сверление монтажных отверстий. Сверление выполняют в кондукторе спиральным сверлом из твердого сплава с углом при вершине 122-130° без применения охлаждающей жидкости. Заготовки собирают в пакет толщиной не более 4,5 мм. Шероховатость поверхности просверленного отверстия не должна превышать Rа 10 мкм.

Монтажные отверстия сверлят на станках с ЧПУ. Станки должны обеспечивать частоту вращения шпинделя не менее 10000 об/мин, биение сверла не более 0,02 мм. Использование смазывающей и охлаждающей жидкости не допускается.

Получение рисунка ПП

Основными методами получения защитного рисунка ПП являются фотопечать и трафаретная печать.

Фотопечать представляет собой способ нанесения изображения рисунка печатных проводников на материал основания, покрытый светочувствительным слоем (фоторезистом), экспонируемым через фотошаблон с требуемым изображением.

Фотошаблон рисунка ПП – это негативное или позитивное изображение требуемого рисунка в масштабе 1:1 на стеклянной фотопластинке или пленочном материале, полученные путем фотографирования с оригинала рисунка ПП.

Оригинал рисунка ПП представляет собой изображение технологического слоя платы, выполненное в увеличенном масштабе, обычно в позитивном изображении. Для получения оригиналов рисунка ПП применяют: вычерчивание, наклеивание липкой ленты, резание по эмали и др.

Вычерчивание оригинала ПП проводят на специальной чертежной бумаге. Вследствие высокой трудоемкости и низкой точности этот метод используется редко.

Наклеивание липкой ленты значительно уменьшает трудоемкость изготовления оригинала ПП. При этом на бумагу с координатной сеткой, наклеенную на недеформирующуюся основу, наносят центры контактных отверстий и контактные площадки, а проводники получают наклеиванием непрозрачной липкой ленты.

Резание по эмали применяют для плат, требующих высокой точности выполнения проводников. Заготовку (стекло, покрытое эмалью 30...50 мкм) устанавливают на стол координатографа. Головка, в которой закреплен резец, может перемещаться по координатным данным и прорезать контуры элементов печатной схемы с точностью до ±0,05 мм.

На технологическом поле ПП могут предусматриваться элементы для контроля параметров ПП:

1) для определения числа перепаек;

2) для контроля прочности сцепления фольги с диэлектриком;

3) для контроля сопротивления между проводниками;

4) для контроля сопротивления изоляции между отверстиями.

Наиболее целесообразным является получение оригиналов фотошаблонов в системах автоматизированного проектирования ПП.

Фоторезисты представляют собой тонкие пленки органических растворов, которые должны обладать свойствами после экспонирования полимеризоваться и переходить в нерастворимое состояние. Основные требования, предъявляемые к фоторезистам: высокая разрешающая способность, светочувствительность, устойчивость к воздействию травителей и различных химических растворов, хорошая адгезия с поверхностью платы. По способу образования рисунка фоторезисты делятся на негативные и позитивные.

Негативные фоторезисты изготовляют на основе поливинилового спирта. Их широко применяют вследствие отсутствия токсичных составляющих, высокой разрешающей способности, простотой проявления и низкой стоимостью. Недостатком этих фоторезистов является невозможность хранения заготовок (более 3...5 часов) с нанесенным слоем, так как происходит задубливание даже в темноте.

Позитивные фоторезисты применяют на основе диасоединений, которые состоят из светочувствительной полимерной основы, растворителя и некоторых других компонентов. По адгезионной и разрешающей способности они превосходят негативные фоторезисты, но имеют более высокую стойкость и содержат токсичные растворители. Достоинством позитивных фоторезистов, является отсутствие дубления при хранении заготовок с нанесенным светочувствительным слоем.

В технологическом процессе производства ПП применяют жидкие и сухие фоторезисты.

Жидкие фоторезисты наносят погружением, поливом с центрифугированием, накатыванием ребристым валиком и др.

Недостатком жидких фоторезистов является малая толщина и неравномерность слоя покрытия, большая трудоемкость процесса нанесения и невозможность его использования на плате с отверстиями.

Сухие фоторезисты в настоящее время получили широкое применение. Они заменили жидкие как более технологические и простые в применении.

Сухой пленочный фоторезист представляет собой тонкую пленку, полимеризующуюся под действием ультрафиолетового излучения. Он состоит из трех слоев: оптически прозрачной пленки, светочувствительного полимера и защитной лавсановой пленки. Нанесение сухого пленочного фоторезиста осуществляется с помощью волнового механизма (ламинатора). Накатывание происходит при повышенной температуре с заданным давлением валика на заготовку с одновременным снятием защитной пленки.

Метод фотопечати обеспечивает высокую разрешающую способность, позволяющую получать проводники и пробельные участки шириной 0,1 мм.

Сеткографический способ нанесения рисунка проводников наиболее рентабелен для массового и крупносерийного производства ПП с минимальной шириной проводников и пробельных участков 0,5 мм. Сущность метода заключается в нанесении на плату специальной краски путем продавливания с помощью резиновой лопатки (ракеля) через сетчатый трафарет, на котором необходимый рисунок образован ячейками сетки, открытыми для продавливания краски.

Для изготовления трафарета используют металлические сетки из нержавеющей стали или металлизированного нейлонового моноволокна. Рисунок на сетчатом трафарете получается с фотошаблона с помощью пигментной бумаги или путем нанесения на поверхность сетки жидкого или сухого фоторезиста.

Трафарет в сеткографической рамке устанавливают с зазором 1-2 мм от поверхности платы так, чтобы контакт сетки с поверхностью платы был только в зоне нажатия на сетку ракелем, который перемещается вдоль платы, двигая перед собой “валик” с краской.

Технологии металлизации ПП

Формирование токопроводящих элементов ПП осуществляется двумя основными методами: химическим и электрическим. Химическая металлизация используется в качестве основного слоя при изготовлении плат аддитивным методом или как подслой перед гальваническим осаждением.

Процесс химической металлизации основан на окислительно–восстановительной реакции ионов металла из его комплексной соли в определенной среде. На диэлектрике реакция восстановления протекает при наличии на его поверхности каталитически активного слоя. Для придания диэлектрику способности к металлизации производят операции сенсибилизации и активирования.

Сенсибилизация – это процесс создания на поверхности диэлектрика пленки ионов двухвалентного олова, которые в последствие обеспечат восстановление ионов активатора металлизации.

Активирование заключается в том, что на поверхности, сенсибилированной двухвалентным оловом, происходит реакция восстановления ионов каталитического металла. Обработку проводят в растворах благородных металлов, преимущественно палладия.

После активирования и промывания платы поступают на химическое меднение.

Гальваническая металлизация при производстве ПП применяется для усиления слоя химической меди, нанесение металлического фоторезиста, например олова – свинца толщиною 8...20 мкм с целью предохранения проводящего рисунка при травлении плат, защиты от коррозии и обеспечении хорошей паяемости, создание на части проводящего рисунка специальных покрытий (палладий, золото, радий и т.п.) толщиной 2...5 мкм.

Травление меди с пробельных мест

При изготовлении ПП субтрактивным полуаддитивным методами важнейшим этапом формирования проводящего рисунка является процесс травления (удаления) меди с непроводящих (пробельных) участков. Травление выполняют химическим и электрохимическим способом. Выбор травильного раствора определяется следующими факторами: типом применяемого резиста, скоростью травления, величиной бокового подтравления, сложностью оборудования, возможностью регенерации и экономичностью всех стадий процесса.

Величина бокового подтравления (основной недостаток субтрактивного метода) оценивается фактором травления K=S/a, который представляет собой отношение толщины фольги S к величине изменения ширины печатного проводника а.

Наибольшие распространения в технологии производства ПП получили травильные растворы на основе хлорного железа.

Электрохимическое травление ПП основано на анодном растворении меди с последующим восстановлением ионов стравленного металла на катоде. Такой процесс обладает рядом преимуществ: упрощением состава электролита, методики его приготовления, регенерации и очистки сточных вод, высокой стабильностью и скоростью травления, экономичностью, легкостью управления и автоматизации всех стадий.

Широкое применение электрохимического травления сдерживается неравномерностью удаления металла по плоскости платы, что приводит к образованию не вытравленных островков и прекращению процесса.

Особенности изготовления МПП

Практический опыт изготовления МПП показывает, что наиболее технологичным является вариант МПП с металлизацией сквозных отверстий. Он позволяет получать до 20 слоев МПП, характеризуется высокой плотностью, хорошим качеством межслойных соединений, относительной простотой и экономичностью.

Изготовленные слои МПП совмещают друг с другом, прокладывая их склеивающими прокладками и спрессовывают в монолитную конструкцию. Печатный монтаж на наружных слоях МПП получают комбинированным позитивным методом, так же как на ДПП. Особенностью последующих операций является более сложная подготовка отверстий под металлизацию и необходимость 100% электрического контроля готовой платы из-за недоступности визуальной проверки проводящего рисунка внутренних слоев с большим числом межсоединений.

Отличительной особенностью МПП является более сложная подготовка отверстий под металлизацию. После сверления отверстий, производят гидроабразивную зачистку отверстий для очистки медных поясков фольги. Для увеличения поверхности сцепления при химико–гальванической металлизации с контактными площадками проводят химическое травление диэлектрика на величину не более половины толщины фольги в серной и плавиковой кислотах.

Дата добавления: 2014-12-16