Файл: Учебнометодическое пособие по дисциплине Основы конструирования и технологии производства эс для студентов заочной формы обучения.docx

Аддитивный метод. Additive process.

В этом методе на нефальгированный диэлектрик подложки одним из способов избирательно наносится рисунок токопроводящих дорожек.

Токопроводящие элементы рисунка можно создать:

• 
  химическим восстановлением металлов на катализированных участках диэлектрического основания (толстослойная химическая металлизация);
  
• 
  переносом рисунка, предварительно сформированного на металлическом листе на диэлектрическую подложку (метод переноса);
  
• 
  нанесением токопроводящих красок или паст, или другим способом печати;
  
• 
  восстановительным вжиганием металлических паст в поверхность термостойкого диэлектрического основания из керамики и ей подобных материалов;
  
• 
  вакуумным или ионно-плазменным напылением;
  
• 
  выштамповыванием проводников.
  

Избирательность осаждения металла можно обеспечить:

• 
  фотолитографией фоторезиста, закрывающего участки поверхности
  

основания, не подлежащие металлизации (для метода толстослойной химической металлизации);

• 
  через фотошаблон или сканирующим лучом катализатора, предварительно нанесенного на всю поверхность основания;
  
• 
  трафаретной печатью (для паст и красок);
  
• 
  масочной защитой.
  

3. Полуаддитивные методы. Semi-Additive Process (SAP или mSap).

Данная группа методов сочетает преимущества субтрактивного и аддитивного методов. Она позволяют, избавиться от длительных и неустойчивых процессов толстослойной химической металлизации, заменив их на высокопроизводительные надежные электрохимические (гальванические)

---

методы металлизации. Эти методы используются в печатных платах сверхвысокой плотности.

Токопроводящий подслой, необходимый в таких методах для металлизации, создают любым способом, удовлетворяющим требованиям по проводимости и прочности сцепления с подложкой:

• 
  химическим осаждением тонкого слоя (до 1 мкм) металла;
  
• 
  вакуумным напылением металла, в том числе магнетронным;
  
• 
  процессами газотермической металлизации;
  
• 
  процессами термолиза металлоорганических соединений.
  

Например, электрохимический способ – на диэлектрическую заготовку печатной платы наносится негативный рисунок проводников. Остальная часть диэлектрика покрыта задубленным фоторезистом. Затем на незащищенные участки диэлектрика химическим осаждением наносят тонкую молекулярную пленку серебра, на которую затем химически осаждают слой меди толщиной около 1 мкм. Далее наращивают гальваническим осаждением слой меди толщиной 20 мкм за 30 минут, после чего удаляется негативный защитный слой фоторезиста. При этом способе одновременно с проводниками получаются и металлизированные отверстия.

Недостатки способа: неравномерная толщина проводников и их

электропроводность; малая прочность сцепления проводников с основанием; меньшая по сравнению с химическим травлением электропроводность и рыхлость гальванического слоя меди; для гальванического меднения необходим замкнутый контур проводников из технологических проводников, которые после металлизации необходимо удалить.

4. 
   Комбинированный способ. Проводники получают путем травления фольгированного диэлектрика, а металлизацию отверстий осуществляют электрохимическим способом. Существуют два комбинированных способа: позитивный и негативный. При негативном – технологический процесс сначала полностью повторяет технологический процесс химического травления, а затем производится металлизация отверстий электрохимическим способом (химическое осаждение серебра, меди и гальваническое меднение). Негативный способ сейчас применяется редко из-за необходимости получения замкнутого контура проводников для гальванического меднения.
   

---

Основные этапы позитивного комбинированного способа:

нанесение на просверленную заготовку из фольгированного материала негативного рисунка проводников;

химическое осаждение молекулярной пленки серебра в монтажные отверстия;

химическое меднение монтажных отверстий; гальваническое меднение монтажных отверстий;

гальваническое серебрение проводников и монтажных отверстий; снятие задубленной эмульсии фоторезиста;

химическое травление незащищенной осажденным серебром меди в растворе хлорного железа;

химическое осветление серебра после травления.

При комбинированном позитивном способе не требуется прошивка отверстий перед гальваническими процессами, обеспечивается хорошая адгезия проводников с основанием печатной платы, не обязательно лужение проводников в конце технологического процесса (так как они покрыты слоем

гальванического серебра). Комбинированный позитивный способ является основным при изготовлении двусторонних печатных плат.

6. 1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   18

---

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ БЛОКОВ РАДИОАППАРАТУРЫ НА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТАХ

При проектировании РЭА на печатных платах при учете возможностей производства и условий эксплуатации могут использовать следующие методы конструирования: моносхемный, схемно-узловой и функционально-узловой.

1. 
   Моносхемный метод. Вся принципиальная схема изделия располагается на одной печатной плате (портативный транзисторный приемник). При этом методе выход из строя одного элемента нарушает работу всего устройства. Замена элементов затруднена. Метод применяется редко.
   
2. 
   Схемно-узловой метод. На одной печатной плате располагается часть полной принципиальной схемы, имеющая четко выраженные входные и выходные характеристики. Например, узел УПЧ и УНЧ. Ремонтоспособность велика. Можно унифицировать изделия, сложность конструирования невысока. Однако стойкость к механическим нагрузкам невысока. Отсутствует коммутирующая печатная плата, что вынуждает использовать сложное соединение жгутами.
   

Метод применим для изделий массового применения, где важна экономичность, а условия эксплуатации не жестки.

3. 
   Функционально-узловой метод является универсальным для РЭА почти всех назначений. Основные преимущества, следующие: можно проектировать изделия из отдельных функциональных узлов, проектирование просто, стойкость к механическим нагрузкам высока, менее надежные каскады размещают на отдельных платах.
   

---

Недостатки метода: так как функциональные узлы устанавливаются на коммутирующую печатную плату, имеется большое число межплатных соединений, повышающих общий вес изделий.

В большинстве случаев в настоящее время используется этот

функционально-узловой метод конструирования.

9. МНОГОСЛОЙНЫЕ ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ (МПП) [1-6]

Применение интегральных микросхем (ИС), выполняющих одну функцию, значительно усложнило трассировку монтажных соединений на печатной плате. ИС являются многополюсными навесными элементами с тесно расположенными выводами. Поэтому монтажные печатные соединения не удается расположить на однослойных и двухслойных платах.

Необходимо применять многослойные печатные платы (МПП).

Изготавливают МПП либо методом попарного прессования, либо методом послойного наращивания. Метод попарного прессования основан на попарном совмещении отдельно изготовленных двусторонних фольгированных плат с металлизированными в каждой плате сквозными отверстиями. Толщина изоляционной прослойки равняется 0,1 мм.

Число слоев в МПП более 6-8 нежелательно, так как с их увеличением возрастет процент брака. Чаще ограничиваются четырехслойной платой.

Общая толщина МПП выбирается с учетом требований механической прочности и обеспечивается необходимым подбором толщины фольгированного и изоляционного материалов.

Размер многослойных печатных плат не рекомендуется делать больше 450x350 мм.

Печатные проводники распределяют по слоям в зависимости от функций в электрической схеме. Например, все проводники питания сосредотачиваются в одном слое.

---