4.1 Выбор технологического процесса

Проанализировав электрическую принципиальную схему, а также топологию было установлено, что данный узел можно выполнить на двухсторонней печатной плате, не требующей высокой плотности монтажа.

В настоящее время для изготовления односторонних и двусторонних печатных плат наибольшее распространение получили три метода: химический, электрохимический (полуаддитивный), комбинированно позитивный.

Химический метод широко применяется в производстве не только односторонних печатных плат, но и для изготовления внутренних слоев многослойных печатных плат, а также гибких. Основным преимуществом химического метода является простота и малая длительность технологического цикла, что облегчает автоматизацию, а недостатком отсутствие металлизированных отверстий и низкое качество.

Электрохимический (полуаддитивный) метод дороже, требует большого количества специализированного оборудования, менее надежен. Необходим главным образом для изготовления двусторонних печатных плат.

Комбинированно позитивный метод основан на химическом и электрохимическом методах. Позволяет получить проводники повышенной точности. Преимуществом позитивного комбинированного метода по сравнению с негативным является хорошая адгезия проводника, повышенная надежность монтажных и переходных отверстий, высокие электроизоляционные свойства. Последнее объясняется тем, что при длительной обработке в химически агрессивных растворах (растворы химического меднения, электролиты и др.) диэлектрическое основание защищено фольгой.

Проанализировав все методы, выбран метод комбинированно позитивный т.к. по сравнению с химическим он обладает лучшим качеством изготовления, достаточно хорошими характеристиками, что необходимо в измерительной аппаратуре и есть возможность реализации металлизированных отверстий.

4.2 Выбор материалов печатной платы

Для изготовления печатной платы необходимо выбрать следующие материалы: материал для диэлектрического основания печатной платы, материал для печатных проводников и материал для защитного покрытия от воздействия влаги. Сначала определяется материал для диэлектрического основания.

Для данного изделия необходимо выбрать материал с характеристиками подходящими для работы в СВЧ диапазоне, а также изготовления многослойной печатной платы. Допускается для удешевления многослойной печатной платы и уменьшения проблем с короблением печатной платы использовать только некоторые слои из СВЧ материала а остальные выполнять из cлоистого эпоксидного материала из стекловолокна  FR-4.

В качестве СВЧ материала выбираем армированный материал на основе термореактивного полимера с добавлением керамики — RO4403C, компании "Абрис Технолоджи" из серии RO4000 . Этот СВЧ-материал был разработан, чтобы, с одной стороны, обеспечить качественные СВЧ-характеристики, сравнимые с таковыми у фторопласто содержащих материалов, и, с другой стороны, максимально упростить технологию изготовления плат, т. е. сделать ее совместимой с традиционной технологией обработки армированных текстолитов (FR4). Материал RO4403C представляет собой армированное стекловолокно с высокой температурой стеклования (Tg>280°C) с наполнением из термореактивного полимера с добавлением керамики. В отличие от материалов на основе фторопласта (PTFE) материал RO4403C не требует специальной химической или плазменной обработки поверхности при подготовке производства металлизированных переходных отверстий. Благодаря этому стоимость производства печатных плат и монтажа на СВЧ-материала RO4403C сравнима с затратами для обычных слоистых пластиков на основе эпоксидных смол. Материал RO4403 имеет коэффициент диэлектрической проницаемости 3,17 и тангенс угла диэлектрических потерь 0,005. Материал серии RO4000 – это усиленные стеклом, гидрокарбонатные керамические термоактивные ламинаты с малым тангенсом диэлектрических потерь, диэлектрической проницаемостью от 2,3 до 10,2, разработаны специально для производства СВЧ печат-ных плат с рабочими частотами от 500 МГц и выше. Материалы серии RO4000 компания "Абрис Технолоджи" применяет в качестве базового материала для своих СВЧ печатных плат. В настоящее время точность воспроизведения элементов топологии составляет ±12 мкм, что достаточно для большинства применений.

В качестве фольги, используемой для фольгирования диэлектрического основания можно использовать медную, алюминиевую или никелевую фольгу. Однако, алюминиевая фольга уступает медной из-за плохой паяемости, а никелевая - из-за высокой стоимости. Поэтому в качестве фольги выбирается медь.

Медная фольга выпускается различной толщины. Стандартные толщины фольги наиболее широкого применения - 17,5; 35; 50; 70; 105 мкм. Во время травления меди по толщине травитель воздействует также на медную фольгу со стороны боковых кромок под фоторезистом, вызывая так называемое подтравливание. Чтобы его уменьшить обычно применяют более тонкую медную фольгу толщиной 35 и 17,5 мкм. Поэтому была выбрана медная фольга толщиной 35 мкм.

Исходя из всех вышеперечисленных сравнений для изготовления печатной платы позитивным комбинированным способом выбран материал МИ1222-2-18-1,5 1кл ТУ 2296-001-00213060-94.

Самый распространенный и дешевый способ защиты гетинаксовых и стеклотекстолитовых печатных плат - покрытие их бакелитовыми, эпоксидными и другими лаками или эпоксидной смолой. Наиболее стойко к действию влаги покрытие из эпоксидной смолы, обеспечивающее самое высокое поверхностное сопротивление. Несколько хуже защитные свойства перхлорвиниловых, фенольных и эпоксидных лаков. Плохо защищает покрытие из полистирола, но в отличие от остальных, при помещении изделия в нормальные условия оно быстро восстанавливает свои свойства.

Далее приведены наиболее распространенные материалы, применяемые для защитных покрытий.

Лак СБ-1с, на основе фенолформальдегидной смолы, нанесенный на поверхность сохнет при температуре 60 ˚С в течение 4 ч, наносят его до пяти слоев с сушкой после каждого слоя, получается плотная эластичная пленка толщиной до 140 мкм.

Лак УР-231 отличается повышенной эластичностью, влагостойкостью и температуростойкостью, поэтому может применяться для гибких оснований. Лак приготовляют перед нанесением в соответствии с инструкцией и наносят на поверхность пульверизацией, погружением или кисточкой. Наносят четыре слоя с сушкой после каждого слоя при температуре от 18 до 23 ˚С в течение 1,5 ч.

Исходя из вышеперечисленных сравнений выбран для защитного покрытия от действия влаги лак УР-231.