3.2 Механическая обработка печатной платы

Механическая обработка печатной платы включает в себя раскрой листового материала на полосы, получение из них заготовок необходимых размеров, образование технологических и переходных отверстий, получение чистового контура печатной платы. Размер заготовок определяется требованиями чертеж, раскрой должен производиться с минимальными отходами материала. Заготовки печатных плат в мелкосерийном производстве получают разрезкой с помощью роликовых ножниц. Режущие элементы ножниц изготовлены из твердого сплава, поэтому они обеспечивают высокую стойкость и надежность в работе.

Технологические отверстия получают пробивкой на универсальных штампах, т.к. они не подлежат металлизации и требуют меньшую точность образования. Применение универсальных штампов делает процесс штамповки экономичным в условиях мелкосерийного производства. При выборе способа получения переходных отверстий необходимо учитывать, что эти отверстия подвергаются металлизации и к чистоте их стенок и точности позиционирования предъявляются повышенные требования. Поэтому для получения переходных отверстий следует выбрать механическое сверление.

3.3 Выбор способа изготовления печатной платы

В настоящее время для электрического соединения рисунков проводников двусторонних печатных плат применяют металлизацию отверстий, так как этот метод по сравнению с другими имеет ряд преимуществ - существенно повышается надежность соединений, достигается хорошая электрическая и механическая стабильность при малой контактной площадке. Высокая надежность создания переходных соединений достигается уменьшением, по сравнению с другими соединениями, точек пайки.

Как отмечалось выше, в качестве способа изготовления печатных плат выбираем позитивный комбинированный способ, сущность которого состоит в сочетании субтрактивного способа для формирования проводников путем химического травления фольги и аддитивного для химико-гальванической металлизации отверстий.

После образования переходных отверстий в печатной плате, производится сенсибилизация в растворе двухлористого олова и активация в растворе хлористого палладия, затем осуществляется операция химического меднения всей поверхности платы, после которой толщина слоя осажденной меди составляет 1мкм. Перед созданием защитного рельефа проводится предварительное гальваническое наращивание меди с усилением слоя до 5мкм. Защитный рельеф создается с двух сторон платы на основе фоторезиста. Позитивный метод позволяет добиться высокой разрешающей способности.

В качестве фоторезиста применяется сухой пленочный фоторезист СПФ, т.к. он наиболее благоприятен при автоматизации процесса. Этот фоторезист обеспечивает равномерное нанесение защитных слоев при наличии переходных отверстий. После операций совмещения, экспонирования, проявления, проводится визуальный контроль качества проявления рисунка. После проведения всех этих операций покрытые медью участки, соответствующие рисунку, остаются свободными.

При гальваническом осаждении меди участки утолщаются и покрываются сплавом олово-свинец ОС-61. Сплав наносится гальваническим осаждением, а выбор сплава обусловлен его стойкостью к травлению. Далее производится лакирование печатной платы, которое служит защитой при последующем травлении и облегчает процесс пайки.

Затем следуют операции удаления защитного слоя фоторезиста, травления меди. При выборе вещества травителя необходимо учитывать, что сплав ОС-61 не должен быть поврежден, поэтому используется аммоний персульфат . Для восстановления сечения проводников проводится оплавление сплава ОС-61, т.к. в процессе удаления меди неизбежен подтрав.

После получения печатной платы осуществляется процесс получения печатного узла посредством выполнения электрических соединений. Применяется самый распространенный вид электрического соединения – пайка. Пайкой называется процесс соединения металлов в твердом состоянии путем введения в зазор расплавленного припоя, взаимодействующего с основным металлом и образующего жидкую металлическую прослойку, кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва.