Описание технологического процесса изготовления печатной платы


Печатной платой называют материал-основание вырезанным по размеру соединений с не­обходимыми отверстиями и, по меньшей мере, один токопроводящий рисунок, остальными ви­дами печатных плат являются:

• односторонние

• двухсторонние

• многослойные

• гибкие

• гибкие печатные кабели

Односторонние печатные платы — это основание, на одной стороне которого выполнен про­водящий рисунок, а на другой стороне размещаются электро-радио элементы и интегральные микросхемы (ИМС)

Двухсторонние печатные платы это основание, на обеих сторонах которого выполнены про­водящие рисунки и все необходимые соединения электро-радио элементов и интегральных мик­росхем размещаются с одной стороны, но с любой.

Многослойные печатные платы это основа, состоящая из чередующихся слоев изолиро­ванного материала с проводящими рисунками на двух и более слоях, между которыми выполне­ны требуемые соединения. Многослойные печатный монтаж позволяет уменьшить габаритные размеры и трудоемкость выполнения монтажных соединений, при этом хорошо решается задача пересечения распределения проводников.

Гибкие печатные платы имеют гибкое основание по расположению проводников и электро­радио элементов аналогично двухсторонней печатной плате, применяется там, где требуется меньшие размеры.

Гибкий печатный кабель состоит из тонких полосок проводящего материала, чаще всего медь, расположенных параллельно переплетенных между двумя пленками изоляционного мате­риала. Число проводников может быть от 2 до 50.

Печатную плату, обычно, выполняют в прямоугольной форме, размер одной из сторон не должен превышать 470 мм иначе теряется жесткость и виброустойчивость. Основание печатной платы изготавливается из изоляционного материала, который хорошо сцепляется с металлом проводником. Должен иметь диэлектрическую проницаемость не более 7 и малый тангенс угла диэлектрических потерь. Обладать достаточно высокой механической и электрической прочно­стью; Должен допускать возможность обработки резанием и штампованием;

Должен сохранять свои свойства при воздействии климатических факторов, а также в про­цессе создания рисунка,

схемы и пайки. Таким требованиям удовлетворяет гетинакс, стеклотекстолит и другие Фоль-гированные материалы.

Фольгированные материалы это слоистые прессованные пластины, пропитанные искусствен­ной смолой и облицованы с одной или двух сторон медной электролитической фольгой.

Толщина токопроводящего слоя может быть 18, 35 или 50 микрометров. По плотности про­водящего рисунка печатные платы делятся на 5-классов. Стадии обработки материалов и полу­чения рисунка.

Механическая обработка это очень важный этап и должен выполнятся с большой тща­тельностью. Механические повреждения заготовки (царапины, вмятины, заусенцы и другие) мо­гут являться причиной брака на последующих операциях. Основными этапами механической об­работки являются входной контроль материала, получение заготовки, обработка по контору Входной контроль фольгированного диэлектрика заключается в проверки размеров листа, со­стояние поверхности со стороны фольги в исходном состояние и при воздействии расплавленно­го припоя, гальванических растворов и других факторов, способность материала к механической обработке, поверхностное сопротивление и другие параметры.

Получение заготовки. Заготовку отрезают с припуском по контуру на одну или несколько плат, ширина технологического слоя при этом должна быть не менее 10 мм, для односторонних ПП и 30 мм для всех остальных видов плат. Резка листа диэлектрика производится дисковой фрезой (простые контуры) и вырубание под прессом (сложные контуры). Одновременно выру­бают или сверлят технологические и фиксирующие отверстия.

Сверление монтажных отверстий. Сверление выполняют пакетно-спиральным сверлом из твердого сплава на станках ЧПУ со скоростью вращения шпинделя 10000 об/мин, с механиче­ской подачей не более 0.1 мм на оборот с биением сверла не более чем 0.01 мм с усилием при­жима 1.5-2 мега Паскаля с дискретностью координатных перемещений.

Обработка по контуру. Окончательный контур платы получается вырубкой или фрезиро-ванием после изготовления печатных проводников. Вырубка по контуру может совмещаться с пробивкой отверстий, пазов и других элементов платы не подлежащих металлизации.

Получение рисунка печатной платы. Основными методами получения этого рисунка яв­ляется фотопечать и трафаретная печать.

Фотопечать представляет собой способ нанесения изображения рисунка печатных про­водников на материал основание покрытый светочувствительным слоем (фоторезистом), экспо­нируемый через фотошаблон с требуемым изображением. Фотошаблон рисунка печатной платы это позитивное или негативное изображение требуемого рисунка, в масштабе один к одному настеклянной фотопластинке или пленочном материале, полученное путем фотографирования с оригиналов рисунка печатной платы. Оригинал рисунка печатной платы представляет собой изо­бражение технологического слоя платы выполненное в увеличенном масштабе обычно в пози­тивном изображение. Для получения оригинала рисунка применяют вычерчивание, наклеивание липкой ленты, резание по эмали и другие способы. Фоторезисты представляют собой тонкие пленки органических растворов, которые должны обладать свойствами после освещения поли-меризоваться и приходить в не растворимое состояние. Под разрешающей способностью фото­резиста понимается число линий, которые можно нанести на 1 мм поверхности платы с расстоя­нием между ними равным их ширине. По способу нанесения фоторезисты делятся на позитивные и негативные. Участки негативного фоторезиста, находящиеся под прозрачными участками фо­тошаблона, под действием света получают свойства не растворяться при проявлении в раствори­теле. Участки фоторезиста расположенные под непрозрачными участками фотошаблона легко удаляются при проявлении, таким образом, создается рельеф. Позитивный фоторезист действует обратным образом. В тех. процессе производства печатной платы применяют жидкие и сухие фоторезисты.

Жидкие фоторезисты наносят погружением (окунанием), поливом с центрофугированием, нака­тыванием ребристым роликом. Сухие фоторезисты в настоящие время получили широкое рас­пространение, они заменяют жидкие, т.к. более технологичны и просты в употреблении. Сухой пленочный фоторезист представляет собой тонкую пленку, которая полимеризуется под дейст­вием ультрафиолетового облучения.

Трафаретная печать. Метод основан на получение необходимого рисунка схемы на по­верхности медной фольги путем продавливания защитной краски резиновым ракелем через сет­чатый трафарет.