Лужение

В некоторых вариантах технологических процессов изготовле­ния ПП припойные покрытия на поверхности медного рисунка (все­го или части) наносятся методом горячего лужения. В промышлен­ности применяют два способа горячего лужения ПП. Первый способ предусматривает нанесение на плату расплавленного припоя в избыточном количестве с последующим выравниванием его слоя по поверхности проводящего рисунка и удалением излишков. При­пой может наноситься методом погружения в него платы, поливом с последующим центрифугированием или волной (рис. 4.28).

Горячим лужением обычно наносят следующие припои: ПОСВ 20-34-46 (20%Sn -34% Рb - 46% Bi, температура лужения 150 ± 10°С) и сплав Розе (18%Sn - 32% Pb - 50% Bi, температура лужения 145 ± 10°С). Технологический процесс горячего лужения включает в себя пере­ходы: декапирование, нанесение флюса, лужение, промывку, сушку. Второй способ горячего лужения заключается в нанесении на плату строго дозированного количества припоя.

Рис. 4.28. Лужение с выравниванием припоя горячим воздухом в установках вертикального (а) и горизонтального типов:

1 – воздушные ножи; 2 – припой; 3 – ПП; 4 – емкость с припоем

Это осуществляет­ся с помощью специальных паст или валками, вращающимися в расплавленном припое.

Прессование

Прессованием в производстве МПП обычно называют осущест­вляемый при повышенных температуре и давлении процесс соедине­ния отдельных заготовок слоев в монолитную конструкцию с по­мощью склеивающих прокладок. Заготовки слоев МПП представляют собой одно- или двусторонние ПП, содержащие вокруг рисунка технологическое поле, на котором выполнены фиксирующие и тех­нологические отверстия.

Прессование является наиболее ответственным этапом процес­са изготовления МПП. Качество выполнения этого этапа в значи­тельной степени определяет как электрические и механические характеристики МПП, так и ее функциональную надежность при последующей эксплуатации.

В качестве склеивающих прокладок применяют листы прокла­дочной стеклоткани, которая обеспечивает прочное сцепление слоев между собой; заполнение вытравленных участков медной фольги; необходимые зазоры между слоями; электрические пара­метры (сопротивление, прочность) между слоями; заданную тол­щину МПП.

Процесс прессования включает в себя следующие основные операции: подготовку заготовок слоев, формирование пакета, прес­сование (склеивание).

Заготовки слоев МШ очищают от загрязнений механическим способом или в установках для химической подготовки внутренних слоев, содержащих модули обезжиривания, промывки в про­точной и дистиллированной воде, декапирования и сушки. Тщатель­ность выполнения очистки определяет электроизоляционные пара­метры МПП, так как оставшиеся не удаленными ионные примеси заг­рязнений при повышенной влажности могут вызвать изменение соп­ротивления изоляции между проводниками, утечку тока, миграцию ионов металла и другие процессы.

Прессование (склеивание) осуществляется в пресс-формах, сос­тоящих из двух стальных плит. В нижней плите закреплены фикси­рующие штыри в координатах, соответствующих расположению ФО и ТО в заготовках слоев и прокладочной стеклоткани. Верхняя плита содержит от­верстия, позволяющие надевать ее на фиксирующие штыри. Длина штырей должна превышать суммарную толщину размещаемого в пресс--форме пакета, но при этом штыри не должны выступать за поверх­ность верхней плиты.

В одной пресс-форме устанавливают до трех пакетов заготовок МШ. В этом случае между пакетами необходимо проложить лист из нержавеющей стали толщиной 1,0...1,5 мм.

Собранные пресс-формы устанавливают (вручную или с помощью подъемного устройства) между плитами пресса (одна пресс-форма между одной парой плит). Для прессования МПП применяют специа­лизированные многоярусные гидравлические прессы с полу- или полностью автоматической системой управления. Многоярусный прин­цип позволяет за один цикл одновременно прессовать МШ в нес­кольких пресс-формах. Плиты пресса обору­дованы встроенными системами нагрева и охлаждения. Двухъярусный пресс, открытый для загрузки, показан на рис. 4.29.

О

Рис. 4. 29. Двухъярусный пресс для изготовления МПП

перацию прессования обычно выполняют следующим образом. Собранные пресс-формы помещают между плитами пресса, которые должны быть нагреты до температуры 175 ± 5°С. Далее плиты прес­са приводят в соприкосновение с пресс-формой и предварительно сжимают их с удельным давлением около 100 кПа, что обеспечивает нагрев пакета с использованием его теплопроводности. По мере нагрева смола прокладочной стеклоткани расплавляется, смачивает слои, заполняет полости и вытесняет воздух из зазоров между слоями. Внешне это проявляется в виде пузырей на кромках паке­та, где также выделяется смола. В этот момент температура смолы составляет около 120 °С. С ростом температуры и продолжитель­ности воздействия начинается этап желатинизации смолы (пере­ход в состояние геля). Смола перестает течь, пузыриться, вязкость ее нарастает. В этот момент плиты пресса необходимо сжать с удельным давлением 2...4 МПа (в зависимости от типа и состояния связующего) и выдерживать в течение 0,5...1 ч. Температура пакета быстро приблизится к температуре плит, ускоряя процесс необра­тимой полимеризации смолы и склеивания слоев. После окончания полимеризации плиты пресса охлаждают. Во избежание коробления плат охлаждение производится без снятия давления. Важным фактором процесса прессования явля­ется момент при­ложения второй ступени давления. Если она приложе­на до стадии желатинизации, то большое количест­во жидкой смолы выдавливается и в плате образу­ются обессмоленные участки. Если давление создают после стадии желатинизации, то смола, переходя­щая в твердое состояние, дробит­ся, образуя пус­тоты, а между слоями ухудшает­ся связь.

Взаимосвязь изменений тем­пературы, давления и объемного электрического сопротивления изоляции прокладочной стекло­ткани в процессе прессования показана на рис. 4.30.

Д

Рис. 4.30. Характер изменения температуры (Т), давления (Р) и сопротивления изоляции прокла­дочной стеклоткани (R) в про­цессе прессования МПП

ля повышения производительности и сокращения технологичес­кого цикла применяют раздельное прессование на линии состоя­щей из двух рядом расположенных прессов, плиты одного из которых должны быть постоянно нагреты до температуры прессования, а плиты другого - постоянно охлаждены. Во втором прессе произ­водится только охлаждение плат под давлением.