4. Печатные платы (пп)

ПП являются основными элементами электронной аппаратуры, выполняющими функции несущей конструкции и коммутационного устройства на различных уровнях разукрепления аппаратуры. Одной из проблем в настоящее время является разработка и производство ПП, соответствующих мировому современному уровню для обеспечения конкурентоспособности ПП, которая определяется их качеством, надежностью и безопас­ностью эксплуатации. Проблема осложняется постоянным ростом функциональной и конструктивной сложности электрорадиоизделий (ЭРИ), устанавливаемых на ПП, а также процессом миниатюризации электронной аппаратуры, отставанием технологических возможностей межэлементной коммутации от уровня интеграции ЭРИ, что требует повы­шения трассировочных возможностей ПП за счет повышения плотности монтажа, увеличения числа слоев многослойных ПП, уменьшения габаритов и массы ЭА и, соответственно, 1111.

Прогресс в области создания новых технологий межсоединений идет двумя путями:

• совершенствованием процессов изготовления многослойных 1111;

-созданием двусторонних ПП, эквивалентных многослойным ПП с повышенной плотностью межсоединений в слое.

Последовательность этапов проектирования, конструирования и изготовления ПП можно представить в виде следующей схемы:

• оформление технического задания;

• конструкторско-технологические расчеты ПП;

-разработка чертежей ПП с помощью САПР: размещение ЭРИ и трассировка проводников наружных и внутренних слоев многослойных ПП;

• изготовление оригиналов рисунков всех слоев;

• изготовление фотошаблонов (ФШ);

• изготовление оригинала паяльной маски;

• поверочные расчеты на помехоустойчивость;

• технологический процесс изготовления ПП;

• контроль;

; - испытания. .

*\В качестве материала для ПП применяются слоистые диэлектрику!(стеклоткань), с одной или двух сторон фольгированные медной фольгой или нефольгированные диэлектрики.

Существует два вида технологии получения проводящего рисунка 1111:

• на основе субтрактивных методов;

• на основе аддитивного метода.

В первом случае процесс получения проводящего рисунка заключается в избирательном травлении участков фольги с пробельных мест (места не закрытые защитной маской;

В аддитивном методе процесс получения проводящего рисунка заключается в избирательном осаждении проводникового материала на нефольгированный материал ПП.

Существуют следующие типы ПП:

• односторонняя (01Ш), на одной стороне которой, выполнены элементы проводя­щего рисунка. Просты по конструкции и экономичны в изготовлении. Их применяют для монтажа бытовой радиоаппаратуры, блоков питания и устройств техники связи;

• двусторонняя (ДПП), на обеих сторонах которой выполнены элементы проводящего рисунка и все требуемые соединения в соответствии с электрической принципиальной схемой. Электрическая связь между сторонами осуществляется с помощью металлизированных отверстий.

Размещать ЭРИ можно как на одной, так и на двух сторонах ПП. ДПП применяются в измерительной технике, системах управления, автоматического регулирования и т.д.;

—многослойная (Ml111), состоящая из чередующихся слоев изоляционного материала с проводящими рисунками на 2-х или более слоях, между которыми выполнены требуемые соединения. Электрическая связь между проводящими слоями может быть выполнена специальными объемными деталями, печатными элементами или химико-гальванической металлизацией отверстий. Ml 111 характеризуется повышенной надежностью и плотностью монтажа, устойчивостью к климатическим и механическим воздействиям, уменьшенными размерами и меньшим числом контактов, но вследствие большой трудоемкости их изготовления и высокой стоимости используют МПП для ЭВМ, авиационной и космической аппаратуры.

ребования, предъявляемые к материалу 1111:

высокое поверхностное и удельное объемное сопротивления, характеризующие величину тока утечки;

• высокая электрическая прочность изоляции;

• низкие значения диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь;

• высокая механическая прочность;

• устойчивость к агрессивным средам;

• хорошая адгезия фольги с диэлектриком, которая зависит от материала фольги, способа ее получения, состояния поверхности, температуры и времени выдержки при повышенной температуре:

• негорючесть;

• низкое значение ТКЛР, совместимое с TKJIP выводов и корпусов ЭРИ;

• низкая стоимость?]

В качестве фольгированных диэлектриков применяются гетинакс, стеклотекстолит, полиамид и т.д.

Основными методами изготовления ОПП на жестком фольгированном основании являются: ,

[ ь- химический негативный;

W- химический позитивный;

Последовательность технологических операций обоими методами приведена в таблицах 1 и 2.

Таблица 1.

№ п/п	Основной этап ТП	Возможный способ получения	Эскиз этапа
1	2	3	4
1	Входной контроль и термостабилиза­ция диэлектрика
2	Раскрой материала			а	□	сП ЁЁШ
				□	а
				а	а	И □
				faxi'MEM кдюегшм wmw j>wwb ПП
3	Получение загото­вок и фиксирую­щих (базовых) от­верстий.	Штамповка		fa		^пп (Мйф - Вцинояцст»!
4	Подготовка повер­хности заготовки	Механический способ

Основные этапы химического негативного метода

Ж

>

Химическое меднение j ,мш£-

		щ
	1	1
		1

Получение заготовок, базовых » технологических отверстий

Получение монтажных и переходных отверстий

*шпш$

Гальваническая металлизация фв —в 4.11

Получение тщетного рельефа

р&влекиг

А^пп

W W

Марки ровк

Обработка по контуру

Оплавление сплава Sn-Pb

7, X

К

Прессование

Испытания

онтроль электрических параметров

Р ис. 42

Ниже некоторые технологические операции рассмотрим более подробно (рис. 42).

/-f2 Изготовление оригиналов и фотошаблонов ПП

Оригиналы и фотошаблоны (ФШ) необходимы для создания рисунка ПП (проводников, контактных площадок и т.д.) в соответствии с электрической принципи­альной схемой.

Оригинал рисунка ПП выполняется с необходимой точностью в увеличенном масштабе (2: 1, 4: 1) на стекле или синтетической пленке?) Оригинал содержит все проводники и контактные площадки, выполненные в заданном масштабе с соблюдением размеров, расстояний между ними и координат расположения их на ПП, а также контур готовой ПП, тестовые отверстия, маркировочные знаки и другие элементы. После изготовления оригинала его уменьшают до истинных размеров путем фотографирования, за счет чего снижается погрешность оригинала.

[Фотошаблон - фотографическое воспроизведение оригинала в масштабе 1:1 на высокостабильной основе (пленка, стекло)^ ФШ устанавливают на поверхность ПП, на

которую предварительно нанесена фоточувствительная пленка. Изображение с ФШ на ПП передается способом контактной печати экспонированием УФ-излучением.