МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Существуют разнообразные методы изготовления печатных плат, отличающиеся друг от друга сочетанием определенного способа нанесения проводников с тем или иным способом создания проводящего покрытия.

Те, кто получил наибольшее применение в промышленности методы изготовления печатных плат могут быть объединены по технологическим признакам в три основные группы. — подробнее тут

I группа — получение печатных проводников путем осаждения электролитической меди на изоляционное основание.

Для этого используют такие методы: фотоэлектрохимического; офсетно-електро-химический; сеточно-електро-химический;

II группа — получение печатных проводников путем травления фольгированного изоляционного материала. Для этого используют такие методы: фотохимический; офсетно-химический; сеточно-химический;

III группа — получение печатных проводников путем переноса их со стальной матрицы на изоляционное основание. Для зтого используют такие методы: фотоперенос; офсетоперенос; сеточный перенос.

Фотоэлектрохимического метод заключается в копировании изображения проводников с диапозитивов на изоляционную плату, покрытую светочувствительным слоем, с последующим химическим и затем электрохимическим осаждением металла.

К преимуществам этого метода относятся большая точность (± 015 мм) и разрешение (05 мм) получаемого изображения; возможность одновременной металлизации отверстий, пробитых в плате; простота технологического оборудования и скорость налаживания производства; экономия металла, который тратится только на печатные проводники. Однако технологический процесс изготовления печатных плат этим методом занимает немало времени. Недостатком его является и то, что изоляционное оснооаніе поддается воздействию химических реагентов.

Фотоэлектрохимического метод можно применять в опытном и серийном производстве при большой номенклатуре сложных двусторонних печатных плат.

Офсетноелектрохіміческій метод заключается в том, что негативное изображение схемы печатают офсетным способом кислотолугостійкі краской на изоляционное основание. Участки платы, не защищенные краской, металлизируют химическим, а затем электрохимическим способом. Точность получаемого изображения составляет ± 02 мм, разрешающая способность — около 1 мм.

Этот метод позволяет быстро воспроизвести изображение. Металлизацию переходных отверстий осуществляют одновременно с получением проводников. Металл расходуется экономно. К недостаткам метода следует отнести: длительность процесса изготовления печатных форм; сложность изменения рисунка схемы; трудность подбора краски; необходимость применения технологических проводников при металлизации; влияние на изоляционную плату химических реагентов.

Офсетноелектрохимический метод пригоден для серийного производства двусторонних печатных плат при стабильности схем.

Сеточноелектрохимический метод, применяемый для изготовления двусторонних печатных плат в крупносерийном производстве, состоит из последовательных операций:

— Химической металлизации изоляционных оснований с отверстиями;

— Нанесения через сетчатый трафарет кислотостойкой краской негативного изображения проводников;

— Электрохимического осаждения металла на незащищенные краской участки;

— Удаленное краски и снятия пищеварением химически осажденного металла.

Преимуществами этого метода являются скорость воспроизведения изображения и одновременная металлизация переходных отверстий. К недостаткам относятся небольшая точность (± 03 мм) и разрешение (15 мм) получаемого изображения, трудность изменения рисунка схемы, влияние на изоляционную плату химических реагентов и повышенный расход металла.

Фотохимический метод обеспечивает высокую точность (± 005 мм) и разрешение (02 мм) изображение схемы, которую копируют на фольгированный диэлектрик, покрытый светочувствительным слоем. После проявки изображения дубят светочувствительный слой, а незащищенные участки фольги удаляют химическим травлением.

К достоинствам этого метода относятся простота технологического оборудования, скорость налаживание производства и легкий переход от одной схемы к другой. К недостаткам относятся невозможность металлизации в отверстиях, продолжительность процесса, непроизводительный расход металла, снимаемый пищеварением, воздействие на изоляционное основание химических реагентов.

Фотохимический метод наиболее распространен в опытном и серийном производстве при большой номенклатуре сложных односторонних печатных плат.

Офсет нох ними но и метод заключается в том, что с позитивной печатной формы изображения печатают кіслотощелоче-стойкой краской офсетным способом на фольгированный диэлектрик. Металл с незащищенных участков удаляют химическим травлением. Точность получаемого изображения ± 02 мм, разрешение около 05 мм.

Высокая производительность этого метода позволяет применять его в крупносерийном производстве при ограниченной номенклатуре односторонних печатных плат.

Сеточнохіміческій метод аналогичен сеточно-электрохимического, с той лишь разницей, что исключается операция предварительной химической металлизации изоляционного основания, так как краску наносят непосредственно на фольгу. Точность получаемого изображения составляет ± 02 мм, разрешающая способность примерно равна 1 мм.

Этот метод обладает максимальной производительностью в сравнении с другими и поэтому рекомендуется для крупносерийного производства при малой номенклатуре односторонних несложных печатных плат. К недостаткам метода относятся: невозможность металлизации в отверстиях; трудность изменения рисунка схемы; непроизводительный расход металла, снимаемый пищеварением; меньшая точность и разрешающая способность по сравнению с фотохимическим методом; воздействие на изоляционное основание химических реагентов.

методы фотопереносу, офсетопереноса и сеточного переноса разработаны в Советском Союзе и заключаются в предварительном нанесении на матрицу, изготовленную из нержавеющей стали, фотоэлектрохимического, офсетная-электрохимическим или сеточноелектрохіміческім методами медных проводников и последующем переносе их на изоляционное основание.

Перенос производят путем совместного прокатывания матрицы и платы между резиновыми валиками под определенным давлением. Плату перед прокатыванием покрывают клеевой пленкой (например, клеем БФ), которую затем подвергают полимеризации, тем самым обеспечивая надежное сцепление проводников с изоляционным основанием. Точность получения и обработки изображений фотоперенос и офсетопереіосе составляет ± 02 мм, при сітковому перенесет- ± 03 мм, разрешающая способность равна соответственно 05 и 1 мм.

Преимущества этих методов следующие: высокая прочность сцепления проводников с основанием, экономное расходование металла; отсутствие влияния на изоляционное основание химических реагентов. К недостаткам относятся: длительность процесса изготовления печатных плат; трудность изменения рисунка схемы; невозможность металлизации в отверстиях.

Метод фотопереносу рекомендуется для опытного и серийного производства при большой номенклатуре односторонних печатных плат, а два других метода — для крупносерийного производства при малой номенклатуре односторонних плат.

Разновидностью методов переноса является метод запрессовки проводников, что позволяет использовать пресс-материалы для изготовления основания с одновременным получением печатной схемы.

Проводники предварительно получают электрохимическим осаждением меди на стальную пластинку, а затем одновременно с оформлением контуров платы осуществляют перенос проводников из стальной пластинки, положенной в матрицу пресс-формы, в пластмассу.

Перенос возможен благодаря слабому сцеплению медных проводников с пластинкой, изготовленной из нержавеющей стали. В процессе полимеризации пластмассы проводники легко отрываются от пластинки и переносятся в пластмассу. После прессования получается готовая плата с проводниками, утопленными в пластмассе. Прессование производят при температуре 150 — 160 ° С и удельным давлением 600-1000 кг /см2 (для АГ-4).

Существенным достоинством изготовления плат с печатным монтажом методом запрессовки проводников является возможность широкого использования пресс-материалов в качестве оснований. Трудоемкость этого метода значительно ниже, чем электрохимических методов или методов травления фольгированного диэлектрика.

Из приведенного обзора основных методов получения печатных проводников следует, что методы 1 группы позволяют получить переходы с одной стороны платы на другую (металлизированные отверстия) одновременно с созданием проводников. По методам II и III групп изготавливают односторонние печатные схемы. Для перехода с одной стороны платы на другую нужно устанавливать пистоны, которые усложняют сборку и пайку плат и не дают гарантии надежного электрического контакта с печатным проводником.

В зависимости от метода получения проводников ширина их колеблется в пределах 04-15 мм. При необходимости ее можно увеличить. Наименьшее расстояние между печатными проводниками 02 мм, рекомендуемое — 15 мм.

Толщина проводников, полученных химическим травлением, определяется исходными материалами (фольгірован’ним диэлектриком) и составляет от 20 до 100 мкм. Толщина фольги равна 50 мкм.

Толщина проводников, полученных методами переноса, составляет 30-90 мкм.

Печатные проводники характеризуются двумя параметрами: электрическим сопротивлением и прочностью сцепления проводника с основанием. Проводники, полученные травлением фольгированного диэлектрика, обладают сопротивлением, сравнимым с сопротивлением объемного медного проводника эквивалентного сечения. Напри лер, погонное сопротивление печатного проводника толщиной 50 мкм и шириной 15 мм составляет примерно 003 ом /м.

Проводники, полученные электрохимическим осаждением металла, имеют сопротивление в три раза больше, чем проводники из фольги. В этом случае сопротивление проводника, указанных выше, составляет около 1 ом /м.

Печатные проводники допускают большую удельную плотность тока по сравнению с обычными проводниками, так как они имеют хороший тепловой контакт с изоляционным основанием и достаточное теплоізлучаюдую поверхность.

На рис. 1 показана зависимость температуры проводников, имеющих разную ширину, от величины протекающего по ним тока.

Прочность сцепления печатных проводников, изготовленных по методам 1 группы, составляет не менее 10-20 кг /см2 по методам II и III групп — не менее 25-30 кг /см2. Такое сцепление вполне обеспечивает прочность монтажа как при дальнейшей технологической обработке плат, так и во время эксплуатации аппаоатуси.

Поверхностное сопротивление изоляции между дв мя металлизированными проводниками или отверстиями равна 500 Мом (в нормальных климатических условиях для рассматриваемых диэлектриков).

Подписаться
Уведомить о
guest



Ссылки в комментариях будут свободны от nofollow.

0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Яндекс.Метрика