ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.05.2019
Просмотров: 650
Скачиваний: 2
– очистка отверстий от наносов смолы (desmaer-процесс);
– активация меди, тонкая химическая металлизация и гальваническая затяжка (как и для
ДПП – при комбинированном позитивном способе);
– нанесение и экспонирование фоторезиста через фотошаблон для изготовления
внешних слоев;
– основная гальваническая металлизация, нанесение металлорезиста и удаление
экспонированного фоторезиста;
– вырубка заготовок ядер МПП из фольгированного диэлектрика;
– подготовка поверхности фольги (дезоксидация);
– нанесение и проявление фоторезиста, закрывающего участки фольги, не подлежащих
вытравливанию;
– травление обнаженных участков фольги между элементами печатного рисунка
внешних слоев;
– удаление металлорезиста;
– отмывка платы, сушка;
– нанесение паяльной маски;
– нанесение финишного покрытия на контактные площадки;
– нанесение маркировки;
– обрезка платы по контуру;
– электрическое тестирование, контроль.
Рисунок 12 – Метод металлизации сквозных отверстий
Преимущества метода металлизации сквозных отверстий:
– возможность высокой автоматизации процесса изготовления МПП;
– высокая скорость изготовления плат, поскольку все заготовки;
– низкая чувствительность к браку и огрехам изготовления отдельных ядер;
– использование фольгированных диэлектриков с малой толщиной фольги позволяет
уменьшить боковой подтрав и изготавливать проводники малой ширины с высокой точностью;
– этот метод позволяет изготавливать печатные платы с практически не ограниченным
количеством слоев;
Недостатки метода металлизации сквозных отверстий:
– относительно механически слабая связь металлизации отверстий с торцами
контактных площадок внутренних слоев;
– для обеспечения качественной металлизации отверстий необходимо соблюдать
отношение минимального диаметра отверстия к толщине платы не более 1:10.
– из-за отсутствия межслойных переходов этот метод имеет несколько более низкую
плотность размещения топологии и монтажа.
– необходимо точно совмещать печатные слои при изготовлении ядер, а также ядра при
прессовании;
– особой тщательности требует подбор режимов прессования и качество
технологической оснастки прессов (для обеспечения прочной адгезии пакета слоев).
Метод оконтуривания. Прототипы печатных плат могут быть изготовлены без
применения фотохимических процессов – методом фрезерования. Основное преимущество
механического метода - высокая оперативность и простота реализации.
Механическое изготовление плат происходит полностью на одном станке и включает
следующие этапы:
подготовка управляющего файла для станка с ЧПУ
автоматическая сверловка заготовки
фрезерование изолирующих каналов
металлизация переходных отверстий (возможны различные способы)
Этапы изготовления печатных плат фрезерованием
1. Компьютерная
обработка.
Разработка
принципиальной
схемы
устройства.
Проектирование принципиальных схем производится разработчиками печатных плат.
Производится в программных продуктах Pcad, Orcad, Accel Eda и др.
2. Трассировка. Трассировка производится также разработчиками печатных плат в
программных продуктах Pcad, Orcad, Accel Eda и др. Форматы файлов Pcad, Dxf, Gerber
3. Доработка файлов. Вывод файлов сверления и фрезерования. Обычно производится
изготовителями печатных плат. Обработка под конкретное оборудование. Используются
программные продукты такие как CАМ 350, Instant САМ, Circuit САМ.
4. Механическая обработка
5. Сверление отверстий. Сверление - распространенный метод получения отверстий в
сплошном материале. Сверлением получают сквозные и несквозные (глухие) отверстия. Методы
сверления для двухсторонних и многослойных печатных плат идентичны при использовании
автоматизированного оборудования, за исключением того, что будут необходимы многократное
сверления, если ваша многослойная плата содержит скрытый переход.
6. Фрезерование (Гравирование фольгированного текстолита). Фрезерование - один из
высокопроизводительных и распространенных методов обработки поверхностей заготовок
многолезвийным режущим инструментом - фрезой. Фрезерование обычно производится на той
же установке что и сверления. Фрезерование может проводится несколькими методами - это как
простое фрезерование контура проводниров, так и выфрезеровывания какой-то какой-то
площади для облегчения последующей пайки.В настоящее время фрезерование обычно
производится на той же установке, что и сверление. Для ускорения процесса проводится не
удаление всех пробельных участков, а всего лишь оконтуривание проводников, выделение их из
слоя фольги. Фрезерование обычно ведется коническими фрезами с углом при вершине 60 или
30 градусов (в ряде случаев - менее 18 градусов). Для получения стабильной ширины контурной
канавки необходимо строго контролировать глубину врезания фрезы в заготовку.
Неплоскостность стеклотекстолита, неравномерный прижим заготовки к рабочему столу могут
привести к разбросу ширины реза. Именно поэтому ряд фирм применяют специальные
прижимные головки.
7. Создание электрических межслойных соединений. Помимо электрохимической
металлизации, которая производится перед фрезерованием, применяется ряд альтернативных
методов: пустотелые заклепки, впрыскивание проводящей пасты, перемычки, пистоны,
переходные втулки, показанные на рис. 13.
Рисунок 13 – Создание электрических межслойных соединений
4 Методы нанесения рисунка ПП
Основными методами, применяемыми в промышленности для создания рисунка
печатного монтажа, являются офсетная печать, сеткография и фотопечать. Выбор метода
определяется конструкцией ПП, требуемой точностью и плотностью монтажа,
производительностью оборудования и экономичностью процесса.
Метод офсетной печати (рис.14) состоит в изготовлении печатной формы, на
поверхности которой формируется рисунок слоя. Форма закатывается валиком трафаретной
краской, а затем офсетный цилиндр переносит краску с формы на подготовленную поверхность
основания ПП. Метод применим в условиях массового и крупносерийного производства с
минимальной шириной проводников и зазоров между ними 0,3-0,5 мм (платы 1 и 2 классов
плотности монтажа) и с точностью воспроизведения изображения ±0,2 мм. Его недостатками
являются
высокая
стоимость
оборудования,
необходимость
использования
квалифицированного обслуживающего персонала и трудность изменения рисунка платы.
Рисунок 14– Метод офсетной печати
Сеткографический метод (рис.15) основан на нанесении специальной краски на плату
путем продавливания ее резиновой лопаткой (ракелем) через сетчатый трафарет, на котором
необходимый рисунок образован ячейками сетки, открытыми для продавливания. Метод
обеспечивает высокую производительность и экономичен в условиях массового производства.
Точность и плотность монтажа аналогичны предыдущему методу.
Рисунок 15 – Сеткографический метод
Фотопечать представляет собой способ нанесения изображения рисунка печатных
проводников на материал основания, покрытый светочувствительным слоем (фоторезистом),
экспонируемым через фотошаблон с требуемым изображением, характеризуется самой высокой
точностью (±0,05 мм) и плотностью монтажа, соответствующими 3–5 классу (ширина
проводников и зазоров между ними 0,1-0,25 мм).
Фотошаблон рисунка ПП – это негативное или позитивное изображение требуемого
рисунка в масштабе 1
1 на стеклянной фотопластинке или пленочном материале, полученные
путем фотографирования с оригинала рисунка ПП.
Наиболее целесообразным является получение оригиналов фотошаблонов в системах
автоматизированного проектирования ПП.
Фоторезисты представляют собой тонкие пленки органических растворов, которые
должны обладать свойствами после экспонирования полимеризоваться и переходить в
нерастворимое состояние. Основные требования, предъявляемые к фоторезистам
высокая
разрешающая способность, светочувствительность, устойчивость к воздействию травителей и
различных химических растворов, хорошая адгезия с поверхностью платы. По способу
образования рисунка фоторезисты делятся на негативные и позитивные.
Негативные фоторезисты изготовляют на основе поливинилового спирта. Участки
негативного фоторезиста, находящиеся под прозрачными участками фотошаблона, под
действием света получают свойство не растворяться при появлении. Участки фоторезиста,
расположенные под непрозрачными местами фотошаблона, легко удаляются при проявлении
в растворителе. Таким образом, создается рельеф, представляющий собой изображение
светлых элементов фотошаблона (рис. 16 а).
Их широко применяют вследствие отсутствия токсичных составляющих, высокой
разрешающей способности, простотой проявления и низкой стоимостью. Недостатком этих
фоторезисты является невозможность хранения заготовок (более 3...5 часов) с нанесенным
слоем, так как происходит задубливание даже в темноте.
Позитивные фоторезисты применяют на основе диасоединений, которые состоят из
светочувствительной полимерной основы, растворителя и некоторых других компонентов.
Позитивный фоторезист под действием облучения изменяет свои свойства таким образом, что
при обработке в проявителях растворяются его облученные участки, а необлученные
(находящиеся под непрозрачными участками фотошаблона) остаются на поверхности
платы (рис. 16, б).
По адгезионной и разрешающей способности они превосходят негативные фоторезисты,
но имеют более высокую стойкость и содержат токсичные растворители. Достоинством
позитивных фоторезистов, является отсутствие дубления при хранении заготовок с нанесенным
светочувствительным слоем.
Рисунок 16 –Образование защитного слоя фоторезиста: а) негативного: б) позитивного; 1 –
фотошаблон; 2 – фоторезист; 3 – плата
В технологическом процессе производства ПП применяют жидкие и сухие фоторезисты.
Жидкие фоторезисты наносят погружением, поливом с центрифугированием,
накатыванием ребристым валиком и др.
Недостатком жидких фоторезистов является малая толщина и неравномерность слоя
покрытия, большая трудоемкость процесса нанесения и невозможность его использования на
плате с отверстиями.
Сухие фоторезисты в настоящее время получили широкое применение. Они заменили
жидкие как более технологические и простые в применении. Сухой пленочный фоторезист
представляет собой тонкую пленку, полимеризующуюся под действием ультрафиолетового
излучения.
Однослойные ПП и ГПК изготавливают преимущественно субтрактивным сеточно-
химическим или аддитивным методом, а ДПП и ГПП химико-гальваническим аддитивным или
комбинированными фотохимическими (негативным или позитивным) методами. Производство
МПП основано на типовых операциях получения ОПП и ДПП и некоторых специфических
процессах, таких как прессование слоев, создание межслойных соединений и др.