МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА ПП¢ППП/2... · 2018-04-02 ·...
Post on 15-Jul-2020
2 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1. Методы производства ПП: химический, электрохимический, аддитивный, комбинированный позитивный.
2. Перспективное развитие аддитивной технологии.
3. Выбор субтрактивных технологических методов в производстве печатных плат.
4. Методы изготовления гибких и гибко-жестких печатных плат.
ЛЕКЦИЯ №2
МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА ПП
1. МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА ПП:
ХИМИЧЕСКИЙ,
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ,
АДДИТИВНЫЙ,
КОМБИНИРОВАННЫЙ
ПОЗИТИВНЫЙ
МЕТОДЫ ППП
СУБСТРАКТИВНЫЕ АДДИТИВНЫЕ КОМБИНИРОВАННЫЕ
Основание - фольгированные
диэлектрики, на которых
формируется проводящий
рисунок удалением фольги
спробельных участков.
Пример - химический метод
Избирательное осаждение
токопроводящего покрытия
на диэлектрическое
основание
Дополнительная химико-
гальваническая металлизация
монтажных отверстий
Химический метод ППП
до недавнего времени - основной способ изготовления внутренних слоев МПП
для плат бытовой радиоаппаратуры
для одно- и двусторонних ПП с неметаллизированными отверстиями.
Отверстия сверлятся или штампуются после, не металлизируются.
Пайка выводов радиоэлементов - к контактным площадкам.
Самый простой метод.
Защитный рисунок –
краска или СПФ.
Используется:
Комбинированный метод ППП
Комбинированный метод - самый
распространенный для ППП с
металлизированными отверстиями.
Исходный материал - фольгированный с двух
сторон диэлектрик.
Проводящий рисунок - вытравливанием Cu,
металлизация отверстий - методом хим. Cu с
последующим эл/х ↓ слоя Cu.
По методу защиты рисунка
Негативный
Защита - краска или
фоторезист
Негатив, проводники
закрыты
Недостатки:
ПП с ↓ плотностью монтажа
ПП ↓ качества,
↑ трудоемок.
Применяется очень редко.
Позитивный • Защита - металлорезист
• Позитив, проводники открыты
• Самый распространенный
• Базовый для получения ПП с металлизированными
отверстиями
Сверление отверстий - до нанесения защитного
рельефа
Заключительные стадии
• Сохраняется
металлорезист.
• Защитная паяльная
маска – на
металлорезист.
• Металлорезист удаляется.
• Защитная паяльная маска
– на Cu.
• Контактные площадки и
металлизированные
отверстия облуживаются.
Без паяльной маски за
время пайки (0,5 - 2,5 с)
- поверхностная
деструкция материала
диэлектрика.
Комбинированный метод ППП
Технологическая схема изготовления ДПП комбинированным позитивным методом с использованием металлорезита Sn-Pb
сверление и очистка отверстий
химическая металлизация отверстий
формирование защитного рельефа
металлизация рисунка схемы и
нанесение металлорезиста
удаление фоторезиста
травление рисунка схемы
Комбинированный метод ППП Основные стадии комбинированного позитивного метода:
резка заготовок и сверление базовых отверстий, для установки заготовок на координатный стол сверлильного станка;
сверление отверстий подлежащих металлизации;
обработка отверстий и подготовка заготовок к химической металлизации;
химическая металлизация и усиление слоя меди до 5 мкм гальваническим меднением («гальванозатяжка»);
нанесение защитного рельефа на пробельные места;
гальваническое меднение и нанесение металлорезиста;
удаление защитного рельефа;
травление меди с пробельных мест;
обрезка плат по контуру;
оплавление покрытия олово-свинец;
нанесение защитной паяльной маски;
маркировка, консервация, упаковка.
Комбинированный метод ППП
Направление современных процессов металлизации: равномерность покрытий тонких глубоких сквозных отверстий
и глухих переходов со слоя на слой
экологичность (П мет. и тр. - основной V загрязненных пром. cтоков)
В современных технологиях ППП - замена химической металлизации на методы прямой металлизации (исключение химического меднения)
Новации в области хим. процессов - использование выравнивающих добавок и переход к процессам прямой металлизации вместо процессов тонкой и среднетолщинной химической металлизации.
Прямая металлизация в ППП
Прямая металлизация - получение электропроводящего слоя для дальнейшего осаждения Cu эл/х by без хим. мет.
Эл. проводимость для эл/х Cu на внутренние стенки отверстия:
внедрении графита в диэлектрик отверстия, и придания ему электропроводных свойств;
использовании токопроводящих полимеров;
использование коллоидных систем, содержащих палладий.
Каждый метод прямой металлизации - нанесение электропроводного покр. непосредственно на смолу и стеклянные волокна, но не на медную фольгу.
Коллоидные системы с Pd - лучший вариант прямой металлизации сквозных отверстий.
По стоимости процесс прямой мет. на основе использования углеродных суспензий (Black Hole) дешевле. (фирма Resco).
Прямая металлизация в ППП
Преимущества процессов прямой металлизации: получение равномерных покрытий;
исключение из процессов растворов формалина и сильных комплексообразователей;
короткое время создания поверхностной проводимости диэлектрика – порядка 15 мин;
используемые в технологии растворы обладают высокой стабильностью; возможность создания поверхностной проводимости для широкого диапазона диэлектриков;
отсутствие разделительного слоя на стыках металлизации отверстий с внутренними контактными площадками;
хорошая рассеивающая способность при удовлетворительном обмене раствора в отверстиях;
меньший объем химических анализов;
отсутствие необходимости слива растворов, содержащих медь
30-40% зарубежных компаний используют при ППП «прямую мет.», в РФ < 10%.
Полуаддитивный метод ППП Полуаддитивный метод (электрохимический) - от лат. «additio»
(сложение). Проводящий рис. - в результате эл/х осаждения Ме, а не вытравливания. «Полу» - в технологии сохранена операция травления тонкого слоя металла (образуется по всей поверхности плат при химической металлизации).
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ
Исходный материал - нефольгированный диэлектрик.
На подготовленные заготовки с просверленными отверстиями - тонкий слой хим. Cu.
Укрепление слоем гальв. Cu =3-5мкм (гальванозатяжка).
Формирование защитного рельефа наружных слоев печатной платы.
Наращивание слоя гальв. Cu до 25 мкм.
Наращивание металлорезиста до 15 мкм.
Удаления фоторезиста.
Травление тонкого слоя меди 3-5 мкм.
Травление - малая продолжительность (до 1 мин). Отсутствует эффект бокового подтравливания – можно получить очень тонкие проводники до 0,15 мм и с таким же зазором между ними.
Преимущества:
снижение расходов на травление,
более низкая стоимость базового
нефольгированного материала,
забракованные платы не выбрасываются,
а после стравливания с них меди, могут
быть снова возвращены в производство.
Полуаддитивный метод ППП
Вариант данного тех. процесса - способ
дифференциального травления.
Гальваническое покрытие сплавом Sn-Pb не
наносится.
Утолщается до 30-35 мкм слой гальванически
осажденной меди!!!!
При травлении стравливается по 3-5 мкм меди, как с
проводников, так и с пробельных мест.
Проводники сохраняются, имея среднюю =25 мкм.
Полуаддитивный метод ППП
Полуаддитивный метод ППП Технологическая схема П ДПП
полуаддитивным методом с дифф. травлением.
заготовки нефольгированного диэлектрика, сверление отверстий
химическая металлизация
формирование защитного рельефа
металлизация рисунка схемы
удаление защитного рельефа
травление тонкого слоя меди
Тентинг-технология ППП
заготовка фольгированного диэлектрика с
просверленными отверстиями
химическая металлизация отверстий и наращивание слоя меди 35 мкм по всей поверхности ПП
нанесение фоторезиста (СПФ защищаются проводники и отверстия)
формирование защитного рельефа (снятие СПФ)
травление рисунка схемы (фоторезист после проявления, как бы нависает над отверстием, защищая его от травления, процесс получил название от слова tent – зонт)
снятие фоторезиста
Технологическая схема П ДПП по «тентинг»-технологии
Тентинг-технология ППП
Тентинг процесс
короче стандартного (по ОСТу)
дешевле
Возможности - после поступления на рынок
материалов с тонкомерной фольгой (18 мкм)
установок облуживания с выравниванием припоя горячими воздушными ножами (HAL-установки).
Процесс ППП HAL методом - нанесение расплавленного припоя на чистые медные контактные площадки печатных плат незащищенные паяльной маской аналогичен обычному позитивному методу.
После травления Cu с пробельных мест удаляется также Sn/Pb со всех металлизированных поверхностей. Паяльная маска - на чистые Cu проводники.
Далее – ПП окунается в расплавленный (63/37) припой, наносится на все поверхности свободные от паяльной маски (т.е. контактные площадки и отверстия).
Тентинг-технология ППП
Схема HAL-
установки
вертикального типа
Тентинг-технология ППП
Тентинг-технология ППП
Схема HAL-установки
горизонтального типа
Тентинг-технология ППП
«Тентинг». После травления - отсутствует снятие
металлорезиста. =>
Преимущества лужения с выравниванием припоя: меньше шагов обработки;
припой не подвергается дополнительной химической обработке (нет загрязнения поверхность и изменения состава сплава);
меньше термических воздействий для роста интерметаллитов
контактные площадки после этого П имеют отличную способность к смачиванию;
профиль поперечного сечения проводников, сформированный травлением по защитному изображению фоторезиста или металлорезиста, имеет форму трапеции, расположенной большим основанием на поверхности диэлектрика.
Тентинг-технология ППП
С ↑ фольги ↑ интервал разброса замеров значений. Например, при травлении фольги 5 мкм разброс 7 мкм,
при травлении фольги 20 мкм разброс 30 мкм,
при травлении фольги 35 мкм разброс 50 мкм.
Искажения ширины медных проводников по отношению к размерам ширины изображений в фоторезисте и на фотошаблоне - негативе смещаются в сторону заужения.
Для получения изображений пленочный фоторезист =15-50 мкм.
Толщина фоторезиста в случае метода "тентинг" - для целостности защитных завесок над отверстиями на операциях проявления и травления (проводятся разбрызгиванием растворов под давлением 1,6-2 атм). Фоторезисты < 45 - 50 мкм на этих операциях над отверстиями разрушаются.
Для обеспечения надежного "тентинга", диаметр контактной площадки должен быть в 1,4 раза больше диаметра отверстия.
Минимальный поясок изображения контактной площадки (ширина между краем контактной площадки и отверстием) 0,1 мм.
Тентинг-технология ППП
Травление по защитному рисунку - в струйной
конвейерной установке в меднохлоридном кислом
растворе.
Время травления определяется максимальной
суммарной толщиной фольги с гальв. Cu.
Точность изготовления проводников
закладывается в конструкторскую документацию
на платы.
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ
2. ВЫБОР СУБСТРАКТИВНЫХ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В
ПРОИЗВОДСТВЕ ПЕЧАТНЫХ
ПЛАТ
Выбор субтрактивных технологических
методов в ППП
!!!!! При субтрактивной технологии
получения элементов с заданной шириной,
необходимо в размеры изображений на
фотошаблоне вводить величину заужения (к
номинальному значению ширины проводника
прибавляется величина заужения).
Выбор субтрактивных технологических
методов в ППП Т.о., субтрактивная технология имеет ограничения по разрешению:
Min воспроизводимая ширина проводников и зазоров
50 мкм при = 5-9 мкм ,
100-125 мкм при =20-35 мкм
150-200 мкм при =50 мкм.
Для получения логических слоев с металлизированными переходами с шириной проводников 125 мкм и менее, при толщине 50 мкм, используется технологический процесс по субтрактивной технологии травлением по металлорезисту с использованием диэлектрика с тонкомерной фольгой, толщиной 5 - 9 мкм.
Предварительная металлизация стенок отверстий и поверхности фольги заготовок диэлектрика производится на min возможную =8 - 10 мкм.
Условия получения изображения в пленочном фоторезисте отличны от условий процесса "тентинга". Для получения изображений используются тонкие пленочные фоторезисты с более высоким разрешением и гальваностойкостью. Подготовка поверхности подложки под наслаивание пленочного фоторезиста из-за небольшой толщины фольги и металлизированного слоя и во избежание их повреждения, проводится химическим способом.
Вывод: изготовление слоев по субтрактивной технологии с применением диэлектриков с тонкой медной фольгой толщиной 5 - 9 мкм обеспечивается получение проводящего рисунка с min шириной проводников и зазоров между ними 50 мкм при проводников 5-9 мкм и 100 - 125 мкм при проводников 40-50 мкм.
Основной критерий выбора метода производства -
точность воспроизведения рисунка проводника и зазора.
Пусть разрешение фоторезиста (РФ) сравнимо с 4/3 его толщины:
Величина вытравливаемого металла равна Н. Величина подтравливания (ВП) рисунка сравнима с глубиной травления:
Эмпирическая формула для оценки воспроизведения ширины зазора:
З = РФ+2*ВП
Для равнопрочности проводники и зазоры равны по ширине. =>, вытравив тонкие зазоры, можно сказать, что проводники МБ воспроизведены с той же шириной.
Выбор субтрактивных
технологических методов в ППП
Выбор субтрактивных технологических
методов в ППП
Схема травления (Н – толщина вытраливаемого
металла, F – толщина фоторезиста).
Выбор субтрактивных технологических
методов в ППП Для оценки воспроизведения тонких проводников достаточно
правильно оценить ширину зазора.
Рассмотрим в качестве примера «тентинг»-метод: фоторезист =50 мкм,
фольгированный диэлектрик =18 мкм,
наращиваемая меди 35 мкм.
Толщина вытраливаемого металла составляет: Н = 18+35 = 53 мкм
Используя формулу (1), получим разрешение фоторезиста:
Используя формулу (2), получим величину ширины зазора:
З = РФ+2*ВП = 67 мкм + 2*35 мкм = 137 мкм ~ 0,14 мм
При тентинг-методе трудно ожидать воспроизводимость рисунка (П/З) лучше, чем 0,14/0,14 мм. Для ряда методов было рассмотрено влияние толщины вытравливаемого металла на воспроизводимость проводников и зазоров /9/.
Выбор субтрактивных технологических
методов в ППП
При тентинг-методе воспроизводимость рисунка (П/З) не лучше, чем 0,14/0,14 мм.
Толщина
фольги, мкм
Толщина меди при
наращивании, мкм
П/З, мм
35 35 0,16/0,16
18 35 0,14/0,14
Зависимость величины П/З в «тентинг» -
методе от толщины используемой фольги
Зависимость толщины П/З в комбинированном методе
от толщины используемой фольги
№ Толщина фольги, мкм П/З, мм
1 35 0,1
2 18 0,075
Выбор субтрактивных технологических
методов в ППП
Слои П/адд. с диф.
травл.
Комб. позит. с
прямой мет. и
гальв. мет.
Комб. поз. с
хим. мет. и
гальв. мет.
«Тентинг» с
общей мет.
Фольга 18 мкм 18 мкм 18 мкм
Хим. Cu <1мкм
Металлизация
поверхности
3 мкм 6 мкм 35 мкм
Фоторезист
30 мкм 40 мкм 40 мкм 50 мкм
Металлизация
рисунка
25 мкм 35 мкм 35 мкм
Металлорезист 15 мкм 15 мкм
Глубина
травления меди
3 мкм 18 мкм 24 мкм 53 мкм
Проводник/зазор 0,02/0,02 0,075/0,075 0,085/0,085 0,15/0,15
Выбор субтрактивных технологических
методов в ППП
Выбор субтрактивных технологических
методов в ППП
Выводы:
выбор метода изготовления сказывается на точности воспроизведения рисунка печатных плат;
прецизионные печатные платы с проводниками и зазорами около 50 мкм и менее могут быть изготовлены из субтрактивных методов только полуаддитивным методом в сочетании с дифференциальным травлением.
Аддитивный МППП Нефольгированный диэлектрик с адгезионным покрытием.
В состав эпоксидной смолы - катализатор хим.меднения в виде соединений меди.
Подготовка поверхности - травление адгезионного слоя в сульфатно-хромовой смеси для улучшения выявления поверхности катализатора.
Сверление отверстий
Получение защитного рельефа – СПФ с повышенной разрешающей способностью и стойкостью в щелочных растворах.
Рисунок - по негативной технологии.
Химическое меднение. Осевший слой меди катализирует дальнейшее меднение до
толщины 20-25 мкм.
Характерная особенность - медь на фоторезист не осаждается,
так как поверхность фоторезиста не активирована.
После снятия фоторезиста - нанесение защитной паяльной маски и горячее облуживание..
Аддитивный МППП
Требования к осадку химической меди :
чистота меди 99,8-99,9%;
относительное удлинение не менее
6%;
электропроводность 2-510-8 Омм;
прочность 200-350 Н/мм2 ;
легкость паяния;
3 и > циклов перепаек без
растрескивания, отслаивания, вздутия
Аддитивный МППП Преимущества по сравнению с субтрактивным :
однородность структуры (проводники и металлизация отверстий получаются в едином химико-гальваническом процессе);
устранение подтравливание элементов печатного монтажа;
улучшение равномерности толщины металлизированного слоя в отверстиях;
повышение плотности печатного монтажа (ширина проводников составляет до 0,1 мм);
упрощение технологического процесса из-за устранения ряда операций (нанесения защитного покрытия, травления);
экономия меди, химикатов для травления и затрат на нейтрализацию сточных вод;
уменьшение длительности производственного цикла;
возможность полного исправления дефектных плат после стравливания меди и повторной металлизации.
Аддитивный МППП Ограничения:
низкой производительностью процесса хим. мет.
интенсивное воздействие электролитов на диэлектрик
трудностью получения мет. покрытий с хорошей адгезией.
=> Субтрактивная технология доминирует (особенно с переходом на фольгированные диэлектрики с фольгой толщиной 5 и 18 мкм).
Для устранения недостатков хим. метода - комбинированные способы. На поверхности нефольгированного диэлектрика - химически получают связанный с подложкой слой меди толщиной до 5 мкм, который при последующем селективном гальваническом наращивании служит рисунком печатных проводников.
(Повышается скорость технологического процесса)
Недостаток – неравномерная толщина покрытия в отверстиях из-за
неравномерного распределения плотности тока гальванических ванн
возникновение переходной зоны между химически восстановленной и гальванически осажденной медью.
3. ПЕРСПЕКТИВНОЕ РАЗВИТИЕ
АДДИТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Перспективное развитие аддитивной
технологии
1. Повышение стойкости и диэлектрических характеристик пленочного фоторезиста.
сохранение фоторезиста на платах
нанесение паяльных масок на всю поверхность.
нет рельефа, т.к. слой фоторезиста и проводящий рисунок - на одном уровне.
Перспективное развитие аддитивной
технологии
2. Использование селективного восстановления меди из ее солей, находящихся в составе пленки из фотоактиватора, действием ультрафиолетового света через фотошаблон.
Частицы меди катализируют процесс толстослойного хим меднения.
Метод - фотоаддитивный. Фотоактиваторы - соединений, которые наносятся на сверленую заготовку ПП из материала типа СТЭК.
Перспективное развитие аддитивной
технологии
3. Избирательная обработка
термочувствительного слоя лазерным
излучением для получения на заготовке кат.
активных центров для последующего хим. Cu.
Стадии процесса:
подготовка поверхности диэлектрической подложки;
нанесение на нее термочувствительного слоя соли
меди;
избирательный нагрев слоя (обработки лазером по
рисунку проводников);
химическое осаждение меди на обработанные
участки.
Перспективное развитие аддитивной
технологии
Использовании лазерного метода–
фотошаблон не нужен (вносит некоторые погрешности при формировании рисунка, уменьшая плотность монтажа).
Фокусирование луча лазера - до диаметра фокального пятна в пределах 40 мкм (повышается плотность монтажа).
В качестве источника излучения применяется СО2-лазер ЛГ-225Б с мощностью непрерывного излучения 25 Вт и длиной волны 10,6 мкм.
4. МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Г И
ГЖ ПП
Методы изготовления Г и ГЖ ПП Характеристики материала для гибких печатных плат:
размерная стабильность,
теплоустойчивость (выдержывать пайку без разрушений и снижения гибкости),
устойчивость к разрыву,
приемлемые электрические свойства,
гибкость при экстремальных температурах,
низкое водопоглощение (расслоение, отслоение при нагреве),
химическая стойкость (при производстве и при использовании),
негорючесть,
общие требования (стабильность характеристик, множественность источников поставки, стоимость, количество необходимого материала в изделии…).
Основные элементы конструкции гибких печатных плат:
базовый материал, адгезив, металлическая фольга или
базовый материал и металлическая фольга.
Методы изготовления Г и ГЖ ПП Гибкие базовые материалы: лавсан и полиимид.
Полиимидные пленки - доминирующий материал для П ГПП.
Формул полиимида с ТМ Kapton, Apical, Novax, Espanex, Upilex.
Преимущества: отличная гибкость при всех температурах,
хорошие электрические свойства,
отличная химстойкость (кроме горячей конц. щелочи),
очень хорошая устойчивость к разрыву (но плохое распространение разрыва),
определенные типы полиимидов имеют дополнительные преимущества (коэффициент расширения согласованный с Cu, уменьшенное напряжение в ламинатах...)
полиимид можно химически травить,
рабочая температура от –200оС до + 300оС.
Недостатки: высокое водопоглощение (до 3% по весу),
относительно высокая стоимость,
высокотемпературные свойства (напр. 500оС для Upilex S ) ограничивают адгезивы.
Методы изготовления Г и ГЖ ПП
Лавсановые пленки (полиэтилентерефталат, PET).
ТМ: - Mylon, Melinex, Luminor, Celanar.
Положительные стороны:
Низкотемпературный термопласт (легко формуется).
Очень низкая стоимость.
Хорошая устойчивость к разрыву и распространению разрыва.
Очень хорошая гибкость.
Хорошая химстойкость.
Низкое влагопоглощение.
Хороший баланс электрических характеристик.
Рабочий диаппазон температур от -60оС до +105оС.
Отрицательные стороны:
ограниченность к пайке (имеет низкую точку плавления),
нельзя использовать при очень низких температурах (становится хрупким),
недостаточная размерная стабильность (применяют термостабилизацию).
Методы изготовления Г и ГЖ ПП
Адгезивы
используются для
соединения медной фольги с базовой пленкой,
создания защитных слоев О и ДГПП при частично полимеризованном виде,
объединения слоев многослойных и гибко-жестких конструкций.
Роль адгезива - определяющая и критическая для свойств конечного продукта. !!!!
Виды адгезивов:
Акриловый адгезив - популярен, применяют для полиимида (травится в щелочи, большой коэффициент расширения).
Эпоксид и модифицированный эпоксид в качестве адгезива хрупок.
Полиимидный адгезив требует очень высокой температуры обработки.
Методы изготовления Г и ГЖ ПП Гибкие ламинаты используют фольгу
катанную
ненагартованную.
Металлизация Г пленок напылением
химическим
вакуумным осаждением.
Фольга из специальных медных сплавов имеет большее сопротивление
большую прочность
обеспечивает большую устойчивость к перегибам (сравнимая с катаной фольгой)
более устойчивая в производстве ламината - меньше дефектов.
Методы изготовления Г и ГЖ ПП Защитные слои - аналог паяльной маски
увеличивают устойчивость к перегибам.
Защитные покрытия (жидкие; отверждение - УФ или тепло)
акрилаты,
полиуретаны,
акрилэпоксиды.
Фоточувствительные защитные слои - пленки и жидкие для сеткографии.
Соединительные пленки - пленки с адгезивом, защищенные снимаемой пленкой.
Применяются для многослойных гибких печатных плат и гибко-жестких плат.
Методы изготовления Г и ГЖ ПП
При конструирования ГПП необходимо:
избегать расположения сквозных металлизированных
отверстий на изгибающихся поверхностях,
не трассировать проводники под углом 90о к
направлению изгиба,
не трассировать проводники на одиночных слоях в
области изгибов,
дугу изгиба не делать малой: для увеличения срока
службы динамических гибких печатных плат,
проектировать с расположением медных слоев в
нейтральной части гибких печатных плат,
обеспечивать максимально допустимый радиус
перегибов.
Методы изготовления Г и ГЖ ПП Производство гибко-жестких плат.
Наиболее сложные соединительные структуры современной электронной аппаратуры.
ГЖ ППП очень сложны в производстве. Используют большой набор разнородных материалов разной
природы и размерной стабильности, а также разной степени надежности металлизации.
Требуются элементы обоих технологий - Ж и Г ПП.
ЖПП спрессовываются с ГПП, соответствующие сквозные межслойные соединения.
Простейшая Г-Ж ПП 1-Ж и 1-Г слой .
Сложные ГЖПП – 10-20 и > Г соединительных наборов между Ж внешними слоями.
Одно- и двухслойные ГПП составляют гибкие соединительные наборы.
Методы изготовления Г и ГЖ ПП
Маршрутная схема изготовления гибко-жестких печатных плат: Нарезка Г и Ж ламинатов в размер групповых заготовок и маркировка
Создание базовых отверстий в заготовках.
Создание на Г слоях рисунка проводников (фотохимия и травление), в некоторых соединительных областях - межслойные металлизированные переходы,
Припрессовывание защитных слоев на травленный рисунок,
Жесткие ламинаты предварительно фрезеруются для обеспечения удаления ненужных частей после изготовления,
Нарезка соединительных прокладок, удаление определенных областей для предохранения Г областей от склеивания между собой и с Ж частями,
Спрессовывание защищенных схемных слоев и жестких внешних слоев с помощью вырезанных гибких соединительных листов ,
Гибко-жесткая панель сверлится,
Очистка отверстий (плазменное травления),
Химическая и электрохимическая металлизация ,
Формирование негативного изображения на наружных слоях,
Электрохимическая металлизация окон в рисунке - медь, затем олово-свинец.
Удаление фоторезиста и травление меди .
Снятие олово-свинца.
Нанесение паяльной маски на жесткие части.
Горячее лужение.
Выфрезеровывание гибко-жестких плат из заготовки. Лишние жесткие части механически удаляются.
Методы изготовления Г и ГЖ ПП Проблемы гибко-жестких плат:
Выдерживание требований термоциклов и термоударов (много адгезивов с высоким коэффициентом теплового расширения).
Первое решение проблемы применение безадгезивных материалов.
Второе решение проблемы применение новых или улучшенных конструкций (например, усиление металлизации сквозных отверстий).
Контроль и испытание гибких печатных плат (2 уровня): I - исходные материалами, используемыми в П ГПП
I I - конечный продукт.
Испытание исходных материалов: физические свойства,
химические свойства,
электрические свойства,
влияние на ОС.
Методы изготовления Г и ГЖ ПП
Испытания физических свойств:
гибкость при низкой температуре,
размерная стабильность,
содержание летучих веществ,
прочность на разрыв и удлинение,
усилие инициирования разрыва,
усилие распространения разрыва,
усилие отслоения (в состоянии постави, после ванны с
припоем, после термоциклов).
Испытание химических свойств:
химическая устойчивость (концентрированные кислоты,
основания, растворители),
горючесть (UL94V-0),
Методы изготовления Г и ГЖ ПП
Испытание электрических свойств: диэлектрическая постоянная,
фактор рассеивания,
диэлектрическая прочность,
поверхностное сопротивление,
объемное сопротивление,
Испытание влияния на окружающую
среду: влагопоглощение,
сопротивление изоляции во влаге,
сопротивления образования грибков.
Методы изготовления Г и ГЖ ПП
Спецификации и стандарты:
ГОСТ 23751 – 86 . Печатные платы. Основные параметры конструкции.
ГОСТ 23751 – 79*. Печатные платы. Требования и методы конструирования.
IPC-FC-231C Flexible Bare Dielectric for Use in Flexible Printed Wiring.
IPC-FC-232C Adhesive Coated Films for Use as Cover Sheets Flex Circuits.
IPC-FC-241C Flexible Metal-clad Dielectrics for Use in Fabrication of Flexible Printed Wiring.
IPC-RF-245A Performance Specification for Rigid-flex Printed Boards.
IPC-D-249 Design Standart for Flexible Single- and Double-sided Printed Boards.
IPC- FC-250A Performance Specification for Single- and Double- sided Flexible Printed Wiring.
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ…
top related