 |
Конструкционные материалы для производства печатных плат и их характеристики
|
|
|
|
Для изготовления ПП используются слоистые диэлектрики, состоящие из наполнителя и связующего вещества (синтетической смолы, которая может быть термореактивной или термопластичной).
Большинство диэлектриков выпускается промышленностью с проводящим покрытием из тонкой медной электролитической фольги. В качестве основы в слоистых пластиках используют электроизоляционную бумагу (гетинакс) или чаще стеклянную ткань (стеклотекстолит). Их пропитывают фенольной или фенолоэпоксидной смолой.
Фольгирование диэлектриков с одной или с двух сторон осуществляют прессованием при температуре 160...180°С и давлении 5...15 МПа. Фольгированные слоистые диэлектрики поставляются в виде листов толщиной 0,06... 3 мм. Их используют при субтрактивных методах изготовления ПП и MПП.
Гетинакс, обладая удовлетворительными электроизоляционными свойствами в нормальных климатических условиях, хорошей обрабатываемостью и низкой стоимостью, нашел применение в производстве бытовой РЭА.
Стеклотекстолиты обладающие лучшими техническими характеристиками используют для ПП, эксплуатирующихся в сложных климатических условиях. Они отличаются широким диапазоном рабочих температур (—60... +150°С), низким (0,2...0,8%) водопоглощением, высокими значениями объемного и поверхностного сопротивлений, стойкостью к короблению. Для улучшения прочности сцепления металлического покрытия с основанием на его поверхность наносят тонкий (50... 100 мкм) полуотвержденный клеевой слой (например, эпоксикаучуковую композицию).
Соединение отдельных слоев MППl осуществляют специальными склеивающими прокладками, которые изготавливают из стеклоткани, пропитанной недополимеризованной эпоксидной смолой. Содержание смолы в прокладках должно быть в пределах 42...52%, а летучих веществ — не более 0,75 %.
|
|
|
Армированные фольгированные пленки из фторопласта-4 (ФАФ-4Д) и полиэфирные пленки (ПЭТФ)используются для производства печатных кабелей.
Полиимидные пленки обладают более высокой термостабильностью (до 250°С), прочностью на растяжение, несгораемостью, радиационной стойкостью, а также способностью к равномерному травлению в щелочных растворах, но высокая стоимость и водопоглощение ограничивают их широкое применение коммутационными ДПП и МПП в микроэлектронной аппаратуре.
Классификация печатных плат и методов их изготиовления
Рис.3.2.
Сечения печатных плат: 1 — основание диэлектрическое или металлическое; 2 — печатный проводник; 3 — контактная площадка; 4 — монтажное отверстие; 5 — металлизация; 6 — диэлектрик Односторонние печатные платы (ОПП) выполняются на слоистом основании без металлизации (рис. 3.2,а) или с металлизацией (рис. 3.2,6) монтажных отверстий.
Двусторонние печатные платы (ДПП) имеют проводящий рисунок на обеих сторонах диэлектрического (рис.3.2,в) или металлического (рис.3.2,г) основания. Электрическая связь слоев печатного монтажа осуществляется с помощью металлизации отверстий.
Многослойные печатные платы (MПП) состоят из чередующихся слоев изоляционного материала и проводящего рисунка, соединенных клеевыми прокладками в монолитную структуру путем прессования (рис.3.2,д). Электрическая связь между проводящими слоями выполняется специальными объемными деталями, печатными элементами или химико-гальванической металлизацией.
Гибкие печатные платы (ГПП) оформлены конструктивно как ОПП или ДПП, но выполняются на эластичном основании толщиной 0,1... 0,5 мм. Они применяются в тех случаях, когда плата после изготовления подвергается вибрациям, многократным изгибам или ей после установки ЭРЭ необходимо придать компактную изогнутую форму. Разновидностью ГПП явля ются гибкие печатные кабели (ГПК), которые состоят из одного или нескольких непроводящих слоев с размещенными печатными проводниками. Толщина ГПК колеблется от 0,06 до 0,3 мм. Они широко применяются для межсоединений узлов и блоков РЭА, так как занимают меньшие объемы и легче круглых жгутов и кабелей, а их производство может осуществляться непрерывно на рулонном материале.
|
|
|
В соответствии с ГОСТ 23751—86 для ПП установлены пять классов плотности монтажа:
§ первый, допускающий минимальную ширину проводников и расстояние между ними 0,75 мм;
§ второй, для которого эти параметры равны 0,45 мм;
§ третий, допускающий минимальные размеры 0,25 мм;
§ четвертый — 0,15 мм
§ пятый — 0,10 мм.
Методы изготовления ПП
Методы изготовления ПП разделяют на две группы: субтрактивные и аддитивные.
В субтрактивных методах (subtratio — отнимание) в качестве основания для печатного монтажа используют фольгированные диэлектрики, на которых формируют проводящий рисунок путем удаления фольги с непроводящих участков. Дополнительная химико-гальваническая металлизация монтажных отверстий привела к созданию комбинированных методов изготовления ПП. Аддитивные (additio — прибавление) методы основаны на избирательном осаждении токопроводящего покрытия на диэлектрическое основание, на которое предварительно может наноситься слой клеевой композиции.
По способу создания токопроводящего покрытия аддитивные методы разделяются на:
1. химические
2. химико-гальванические.
При химическом процессе на каталитически активных участках поверхности происходит химическое восстановление ионов металла для обеспечения толщины покрытия в отверстиях не менее 25 мкм. В разработанных растворах скорость осаждения меди составляет 2-4 мкм/ч и для получения необходимой толщины процесс продолжается длительное время. Химико-гальванический метод является более производительным, при его использовании химическим способом выращивают тонкий (1-5 мкм) слой по всей поверхности платы, а затем его усиливают избирательно электролитическим осаждением. Предварительная химическая металлизация обеспечивает электрическое соединение всех элементов печатного монтажа.
|
|
|
