книги / Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры

8. Печатные платы

Рис. 8.10. Методы изготовления проводящих слоев печатных плат

Таблица 8. 11. Основные операции химического негативного метода

312

8.4. Технологические процессы изготовления печатных плат

313

8. Печатные платы

Таблица 8.12. Основные операции химического позитивного метода

4Подготовка поверхности

Получение защитного рельефа на пробель­ ных участках

Удаление защитного рельефа

Травление меди

S3

Сверление или пробивка отверстий

Вырубка по контуру и получение крепеж- ю См. табл. 8.11, п. 16

ных отверстий________________________

В случае использования нефольгированного жесткого основания схе­ му техпроцесса изготовления ОПП можно представить в виде в табл. 8.13.

Двусторонние печатные платы (ДПП) применяют практически во всех видах ЭА. ДПП 1-, 2- и 3-го классов точности изготавливают в мелко­ серийном, серийном и крупносерийном производстве, 4- и 5-го — в серий­ ном, прецизионные — мелкосерийном производстве. Максимальные габа­ риты ДПП 500x600 мм, минимальный диаметр отверстий — 0,4 мм. Мате­ риалы основания ДПП приведены в табл. 8.3. Для прецизионных ДПП применяют материалы с толщиной фольги 5 мкм или нефольгированные диэлектрики. Гибкие ДПП выполняют на гибком тонком фольгированном или нефольгированном основании. В табл. 8.14 и 8.15 приведены основные этапы ТП изготовления ДПП на жестком фольгированном основании ком­ бинированным позитивным методом.

314

8.4. Технологические процессы изготовления печатных плат

Таблица 8.13. Основные операции изготовления ОПП на жестком нефольгированном основании

Далее см. табл. 8.11, пункты с 9 по 16.

Таблица 8.14. Основные этапы ТП изготовления ДПП на фольгированном основании комбинированным позитивным методом

Возможные

N° Основные этапы способы Эскиз этапа получения

Входной

1контроль

диэлектрика

315

8. Печатные платы

1. Травление с

Травление меди

удалением метал-

10 с пробельных

лорезиста

мест

2. Травление с удалением полимерного резиста

316

8.4. Технологические процессы изготовления печатных плат

Окончание табл. 8.14

Примечание. СПФ — сухой пленочный фоторезист.

Комбинированный позитивный метод применяют также при изготов­ лении наружных слоев МПП методом металлизации сквозных отверстий (ММСО), попарного прессования, послойного наращивания и др. В табл. 8.15 приведены основные этапы ТП изготовления ДПП на нефольгированном основании электрохимическим методом.

При изготовлении ДПП на нефольгированном основании применяют методы, позволяющие получить ПП по 4-му и S-му классам точности: элек­ трохимический (полуаддитивный), аддитивный, фотоформирование, тен- тинг-метод, с использованием активирующих паст и др.

Рост степени интеграции микросхем ведет к увеличению выделяемой ими теплоты. Отвод теплоты от таких микросхем в процессе эксплуатации — сложная конструкторско-технологическая задача. Решить ее можно использо­ ванием ПП на металлическом основании, схема технологического процесса

317

Далее — по табл. 8Л4, начиная с п. 8

изготовления которых приведена в табл. 8Л6. В качестве основания приме­ няют металлические листы из алюминия, стали, титана или меди толщиной 0,1..3,0 мм. Токопроводящие участки ПП получают электрохимическим или аддитивным методами. Основным при этом является необходимость обес­ печения надежной электрической изоляции печатных

проводников от металлического основания.

В транспортируемой ЭА нашли применение рельефные платы (РП), получившие свое название Рис. 8.11. Форма пе- из-за рельефной формы проводников, имеющих в се-

318

8.4. Технологические процессы изготовления печатных плат

струкция печатного проводника в значительной степени повышает стой­ кость к перепайкам (до 50 перепаек) за счет высокой прочности сцепления меди с основанием, хотя в 2— 3 раза меньше по ширине по сравнению с обычным печатным проводником при одном и том же сечении по меди.

Таблица 8.16. Основные операции изготовления ДПП на металлическом основании

319

ширина проводников позволяют изготавливать рельефные двусторонние платы повышенной плотности монтажа, эквивалентные 5— 14-слойным Ml Ш, и размещать четыре проводника между отверстиями диаметром 0,8 мм и межцентровым расстоянием 2,5 мм.

Ортогональное расположение проводников (в продольном направ­ лении на одной стороне ц в перпендикулярном на другой) позволяет форми­ ровать переходные отверстия в любой точке пересечения трасс с шагом 0,3 мм, что укорачивает электрические связи, снижает уровень помех, паразитные связи и т. п. Роль экранов в рельефных платах выполняют шины «земли» л «питания», которые чередуются с проводниками логических связей. Проек­ тирование таких плат осуществляют с помощью САПР на базе пакетов при­ кладных программ САПР «RELEF» и др.

Существуют три способа получения рельефного рисунка схемы: фре­ зерование на станках с ЧПУ граверными резцами, прессование диэлектрика на специальных рельефных пресс-формах с последующим досверливанием отверстий на координатно-сверлильных станках и литье под давлением эпоксидной пластмассы (при этом получают канавки под проводники и сквозные отверстия платы).

Токопроводящие участки РП изготавливают субтрактивным, полуаддитивным и аддитивным методами.

Достоинствами РП являются: возможность осуществления сверхвысо­ кой плотности монтажа микросхем и ЭРЭ, высокий класс точности (4 или 5); возможность использования технологии поверхностного монтажа; сравни­ тельно низкая трудоемкость проектирования за счет применения простого алгоритма трассировки; высокая эксплуатационная надежность; замена фольгированных стекловолокнистых диэлектриков лучшими по параметрам полимерными нефольгированными материалами, имеющими более низкую стоимость; отсутствие экологически вредных фотохимических процессов нанесения рисунка, процессов изготовления оригиналов и фотошаблонов.

М ногослойные печатные платы (МПП) состоят из нескольких сиг­ нальных слоев, разделенных изоляционными прокладками и, при необходи­ мости, слоями электропитания и экранирующими слоями (рис. 8.2, в). Вследствие высокой плотности размещения печатных проводников МПП

320