5 Лекция Классификация печатных плат. Методы изготовления печатных плат.

Цель: изучение классификации печатных плат и методов их изготовления.

Задачи:

1. Рассмотреть понятия печатной платы, ОПП, ДПП, МПП, ГПК, ГПШ.

2. Изучить классификацию печатных плат по различным признакам.

3. Ознакомиться с классами точности печатных плат.

4. Изучить методы изготовления печатных плат.

Учебная информация

Особенностью печатного электрического монтажа является нанесение на изоляционное основание металлизированного слоя, эквивалентного обычному монтажному проводнику. Крепление проводников на плате осуществляется за счет механического сцепления металла с изоляционным основанием. Современная ЭВА базируется на печатных платах (ПП): односторонние (ОПП), двусторонние (ДПП), многослойные (МПП), а также гибкие печатные кабели (ГПК) и шлейфы (ГПШ).

Печатная плата – изоляционное основание с нанесенным на него печатным монтажом. Печатный проводник – участок токопроводящего покрытия, нанесенного на изоляционное основание (ширина больше толщины).

Элементами печатной платы являются диэлектрическое основание, металлическое покрытие в виде рисунка печатных проводников и контактных площадок, монтажные и фиксирующие отверстия. Они должны соответствовать ГОСТ 23752-86 и отраслевых стандартов.

По размещению проводящего рисунка печатные платы делятся на односторонние, двусторонние и многослойные. Односторонние и двусторонние печатные платы просты по конструкции и несложны в изготовлении. МПП – состоит из нескольких печатных слоев, изолированных склеивающими прокладками.

По плотности проводящего рисунка и точности изготовления ГОСТ 23751 - 86 устанавливает классы точности для ПП и ГПК. Для изготовления плат определенного класса и назначения используются:

1 - 2 классы – для печатных плат с дискретными ЭРЭ при малой и средней насыщенности поверхности ПП навесными изделиями.

3 класс – для печатных плат с ИС и МСБ, имеющими штыревые и планарные выводы, а также с безвыводными ЭРЭ при средней и высокой насыщенности поверхности печатных плат навесными изделиями.

4 класс - для печатных плат с ИС и МСБ, имеющими штыревые и планарные выводы, а также с безвыводными ЭРЭ при высокой насыщенности поверхности печатных плат навесными изделиями.

5 класс - для печатных плат с ИС и МСБ, имеющими штыревые и планарные выводы, а также с безвыводными ЭРЭ при очень высокой насыщенности поверхности печатных плат навесными изделиями.

На рисунке 2 представлена классификация печатных плат.

В качестве основания печатных плат используют фольгированные и нефольгированные диэлектрики (гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, стеклоткань, лавсан, полиимид, фторопласт и др.), керамические материалы и металлические пластины.

При выборе материала основания печатных плат необходимо учитывать предполагаемые механические воздействия (вибрации, удары, линейное ускорение и т.п.), класс точности печатной платы (расстояние между проводниками), реализуемые электрические функции, быстродействие, условия эксплуатации, стоимость.

В настоящее время известно около 200 методов изготовления ПП, которые условно можно разделить на четыре группы.

На рисунке 3 представлены основные методы изготовления печатных плат.

Рис.2

Методы изготовления печатных плат отличаются способом образования проводникового слоя и процессом нанесения рисунка проводников на печатную плату.

ОПП изготавливаются сеточно-химическим и гальвано - химическим методами с использованием гетинаксов и (в отдельных случаях) стеклотекстолитов, облицованных с одной стороны медной фольгой. Проводящий рисунок схемы платы формируется с помощью краски с последующим травлением с пробельных участков. Этот метод позволяет полностью автоматизировать процесс изготовления и получать печатные платы с разрешающей способностью до 10 линий на 1 см.

ДПП изготавливают комбинированными способами: позитивным или негативным.

В системах передач и обработки информации, достаточно широко используются МПП, к достоинствам которых относится компактность, высокая плотность проводящего рисунка схемы, возможность сокращения общей длины соединительных проводников и числа контактов, снижение издержек на этапах проектирования и производства.

Рис.3.

Существует несколько десятков методов изготовления МПП, в том числе метод гальванического наращивания контактных столбиков, метод наращивания торцов, метод попарного прессования, метод металлизации сквозных отверстий и др. Наибольшее применение нашел метод металлизации сквозных отверстий, который нормативно - технической документацией определен базовым.

При изготовлении ОПП, ДПП, МПП, ГПК, ГПП перспективными являются:

- технология формирования проводящего рисунка платы с помощью токопроводящих паст на фольгированном диэлектрике;

- «беспалладиевая металлизация;

- технология металлизации с помощью магнетронного напыления;

- аддитивная и фотоселективная технологии, позволяющие получить платы на нефольгированных диэлектриках без использования дорогостоящих дефицитных материалов и реактивов.

Вопросы для самопроверки:

1. Дайте определения печатной платы, ОПП, ДПП, МПП, ГПК, ГПШ.

2. Поясните классификацию печатных плат по различным признакам.

3. Какие классы точности печатных плат Вы знаете?

4. Какие материалы для изготовления печатных плат Вы знаете?

5. Какие методы изготовления печатных плат Вы знаете?