Имеет гибкое основание, аналогична ДПП.
ППП - проводная печатная плата.
Сочетание ДПП с проводным монтажом из изолированных проводов.
2.4 Технологические процессы изготовления печатных плат
Печатные платы являются основными конструктивными единицами любой
радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры, так как печатный
монтаж обеспечивает повторяемость параметров от образца к образцу, дает
возможность точно и просто идентифицировать установленные на плату элементы
и обеспечивает высокую надежность изделий за счет использования
стандартных, хорошо отработанных технологических процессов их изготовления.
Преимущество печатного монтажа заключается также в компактности аппаратуры
и уменьшении ее массы.
Кроме того, технология печатного монтажа не зависит от
функционального назначения аппаратуры, т.е. технология изготовления ПП для
радиовещательной аппаратуры, телевизионных приемников, персональных ЭВМ,
бортовых вычислительных систем самолетов одинакова. Поэтому возможны
механизация и автоматизация как технологических процессов изготовления
самих плат, так и процессов установки на них компонентов и сборки
аппаратуры.
Печатные платы изготовляют из сформированных под высоким давлением
слоистых пластиков, к которым с одной или с двух сторон приклеивают медную
фольгу. Такой пластик состоит из слоев волокнистого материала, склеенных
между собой термореактивной смолой под давлением и при повышенной
температуре. Материалом может быть диэлектрическая бумага, пропитанная
фенольной смолой, или стеклоткань с непрерывными волокнами, склеенная
компаундом на основе эпоксидной смолы. За рубежом такое материалы имеют
фирменные названия, у нас же первый материал получил название
«фольгированный гетинакс», а второй – стеклотекстолит».
Материалы на бумажной основе легче поддаются механической обработке,
однако по сравнению со стеклотекстолитом они менее стойки к температурным
перепадам и другим внешним воздействиям.
К печатным проводникам применимы те же способы выполнения монтажа,
которые используются в обычных конструкциях. Однако если при монтаже
изолированным проводом возможны пересечения проводников, то при печатном
монтаже их размещают только в одной плоскости, а в результате этого
невозможно их пересечение.
Чтобы в точках пересечения проводников не возникали контакты,
необходимо изменять пути прокладки (трассы) проводников (рис. 1). В
некоторых случаях для избежания контактов при пересечениях применяют
переходы на противоположную сторону с помощью металлизированных сквозных
отверстий (рис. 1,а).
При выборе формы проводников используют один из вариантов: либо
применяют плавные линии печатных проводников, которые обеспечивают
кратчайшие соединения элементов (рис. 1,а), либо вычерчивают рисунок
печатных проводников в виде прямых линий и прямых углов (рис. 1,б). Этот
метод характеризуется тем, что место каждой линии заранее определяется
координатной сеткой, в узлах которой располагаются отверстия. Рисунок
проводников получается простым.
а) б)
Рис.1 Образцы печатного монтажа:
а) – с кратчайшими соединениями элементов;
б) – с установкой элементов в узлах координатной сетки.
По стандартной технологии печатные платы изготовляют на
фольгированном диэлектрике комбинированным позитивным или комбинированным
негативным методом. Их называют комбинированными потому, что в обоих
случаях вытравливание рисунка печатных проводников производится химическим
способом, а наращивание меди на проводники и контактные площадки –
электрохимическим.
Комбинированный позитивный метод. Последовательность основных
операций изготовления ПП позитивным методом показана на рис. 2.
Рис.2 Последовательность операций изготовления печатных плат
комбинированным позитивным методом:
а) – заготовка из фольгированного диэлектрика;
б) – нанесение фоторезиста и экспонирование через фотошаблон;
в) – проявление защитного рельефа;
г) – нанесение защитного слоя и сверление отверстий;
д) – химическое меднение;
е) – удаление защитного слоя;
ж) – гальваническое осаждение меди;
з) – гальваническое нанесение защитного покрытия;
и) – удаление фоторезиста;
л) – стравливание фольги.
Заготовка из фольгированного стеклотекстолита или гетинакса
покрывается слоем фоторезиста (рис.2,а).
Фоторезист – это высокомолекулярное соединение, которое изменяет свои
свойства под действием ультрафиолетового излучения.
С одной стороны, смещение спектральной чувствительности в
коротковолновую область спектра – это хорошо, так как позволяет обходиться
без темного помещения и работать при свете обычных ламп накаливания. С
другой стороны, чувствительность к ультрафиолетовым лучам вызывает
необходимость использования ртутных ламп в кварцевом баллоне, которые мене
удобны в эксплуатации, чем обычные.
Под действием излучения происходит фотополимеризация слоя, в
результате которой пропадает растворимость в обычных растворителях, поэтому
после проявления на освещенных участках поверхности образуется защитный
рельеф, а на затемненных – слой фоторезиста остается без изменения и в
дальнейшем вымывается.
Экспонирование фоторезистов, нанесенных на поверхность
фольгированного диэлектрика, производится через фотошаблон (рис.2,б), в
котором система прозрачных и непрозрачных участков образует требуемый
рисунок проводников и контактных площадок. При последующем проявлении
удаляется часть фоторезиста и образуется защитный рельеф, с рисунком и
размерами, определяемыми фотошаблоном (рис.2,в). При этом методе защитный
слой фоторезиста сохраняется на пробельных участках, а проводники и
контактные площадки остаются открытыми. Поскольку фотошаблон при подобном
процессе соответствует позитивному изображению печатной платы (темные
проводники на светлом фоне), то и сам метод называют позитивным.
После проявления рисунка схемы плату покрывают слоем лака для защиты
от механических повреждений и направляют на сверление отверстий (рис.2,г).
Эта операция нарушает непрерывность процесса, так как сушка и задубливание
лака занимают несколько часов. Затем сверлят переходные и монтажные
отверстия и производят их химическое меднение (рис.2,д). Далее следует
удаление защитного слоя (рис.2,е) и гальваническое осаждение меди на
проводники, контактные площадки и в отверстия (рис.2,ж).
При электролитическом наращивании соединение с катодом осуществляется
сплошным слоем медной фольги, покрывающим диэлектрик. Этот слой защищает
также поверхность диэлектрика от воздействия электролита.
На следующем этапе поверх медного слоя гальваническим способом
наносят защитное покрытие из сплава олово-свинец (рис.2,з), после чего с
пробельных мест удаляют защитный слой фоторезиста и стравливают фольгу
(рис.2,и, к).
Изготовление ПП завершается химической обработкой защитного покрытия
(осветлением) для улучшения его способности к пайке (окончательная отмывка
и консервация).
Позитивный метод позволяет изготовлять ПП с повышенной плотностью
монтажа, например, с расстоянием между проводниками в узких местах 0,35 –
0,5 мм, с хорошими электрическими параметрами и высокой прочностью
сцепления проводников с основанием.
Комбинированный негативный метод. При негативном методе защитный слой
фоторезиста наносится на проводники и контактные площадки, поэтому
фотошаблон имеет негативное изображение платы (прозрачные проводники на
темном фоне). Порядок операций при этом изменяется, но их количество и
общий характер сохраняются.
После покрытия платы лаком для ее защиты от механических повреждений
производят сверление отверстий и их химическую металлизацию.
Следующей операцией является гальваническое осаждение меди на
проводники и отверстия. Для обеспечения электрического контакта с катодом
создают дополнительные технологические проводники (перемычки) и прошивают
отверстия платы медным проводом.
В некоторых случаях применяют специальные рамки и другие
приспособления, обеспечивающие электрический контакт со всеми участками, на
которые медь должна наращиваться гальваническим способом.
Последовательность технологических операций при негативном комбинированном
методе изготовления печатных плат показана на рис.3, а – к.
Основной недостаток негативного метода заключается в том, что
щелочные и кислые растворы, применяемые при металлизации отверстий,
воздействуют на участки диэлектрика, незащищенные медной фольгой, что может
привести к ухудшению электрических параметров готовой платы. В то же время
негативный метод менее трудоемок, чем позитивный. Поэтому в тех случаях,
когда к платам не предъявляют повышенных требований, применяют
комбинированный негативный метод.
2.5 Методы изготовления многослойных печатных плат
Существует три метода изготовления многослойных печатных плат:
1. Металлизация сквозных отверстий
Данный метод основан на том, что слои между собой соединяются
сквозными, металлизированными отверстиями.
Достоинства:
. простой ТП;
. высокая плотность монтажа;
. большое количество слоев.
2. Попарное прессование
Применяется для изготовления МПП с четным количеством слоев.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
