Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






Характеристика технологій виготовлення ДП

Методи виготовлення ПП розділяють на дві групи: субтрактивні й адитивні (Рисунок 2).

У субтрактивних методах (subtratio-віднімання) як основа для друкованого монтажу використають фольговані діелектрики, на яких формується провідний рисунок шляхом видалення фольги з непровідних ділянок. Додаткова хіміко-гальванічна металізація монтажних отворів привела до створення комбінованих методів виготовлення ДП.

Аддитивні (additio -додаток) методи засновані на виборчому осадженні струмопровідного покриття на діелектричну основу, на яке попередньо може наноситися шар клейової композиції. У порівнянні із субтрактивними вони мають наступні переваги:

1) однорідність структури, тому що провідники й металізація отворів виконуються у єдиному хіміко-гальванічному процесі;

2) усувають підтравлювання елементів друкованого монтажу;

3) поліпшують рівномірність товщини металізованого шару в отворах;

4) підвищують щільність друкованого монтажу;

5) спрощують технологічний процес через усунення ряду операцій (нанесення захисного покриття, травлення);

6) заощаджують мідь, хімікати для травлення й витрати на нейтралізацію стічних вод;

7) зменшують тривалість виробничого циклу.

Незважаючи на описані переваги, застосування аддитивного методу в масовому виробництві ДП обмежено низькою продуктивністю процесу хімічної металізації, інтенсивним впливом електролітів на діелектрик, труднощами отримання металевих покриттів з гарною адгезією. Домінуючої в цих умовах є субтрактивна технологія, особливо з переходом на фольговані діелектрики з тонкомірною фольгою (5 і 18 мкм).

Субтрактивні методи. По субтрактивній технології рисунок провідників отримують травленням мідної фольги по захисному зображенню у фоторезисті або металорезисті. Застосовуються три різновиди субтрактивної технології.

Перший варіант - негативний процес із використанням сухого плівкового фоторезисту (СПФ). Процес досить простій, застосовується при виготовленні односторонніх і двосторонніх ДП. Металізація внутрішніх стінок отворів не виконується. Заготівля - фольгований діелектрик. Методами фотолітографії за допомогою сухого плівкового фоторезисту на поверхні фольги формується захисна маска, що представляє собою зображення (рисунок) провідників. Потім відкриті ділянки мідної фольги піддаються травленню, після чого фоторезист віддаляється.

Другий варіант - позитивний процес. Створюється провідний рисунок двосторонніх шарів з межслойними металізованими переходами (отворами). Сухий плівковий фоторезист (СПФ) нашаровується на заготовці фольгованого діелектрика, що пройшли операції свердлення отворів і попередньої (5-7 мкм) металізації міддю стінок отворів і всієї поверхні фольги. У процесі фотолітографії СПФ захисний рельєф одержують на місцях поверхні металізованої фольги, що підлягає наступному видаленню травленням. На ділянки, не захищені СПФ, послідовно осаджуються мідь і металорезист (сплав SnPb), у тому числі й на поверхню стінок отворів. Після видалення маски СПФ незахищені шари міді витравлюються. Процес більше складний, однак, з його допомогою вдається одержати металізовані стінки отворів.

Третій варіант - так званий тентінг - процес. Як і в позитивному процесі, береться заготівля у вигляді фольгованого діелектрика, формуються отвори, проводиться попередня металізація всієї плати, включаючи внутрішні стінки отворів. Потім наноситься СФП, що формує маску під час фотолітографії у вигляді рисунка друкованих провідників і утворює завіси - тенти над металізованими отворами, захищаючи їх під час наступної операції травлення вільних ділянок мідної фольги. У цьому процесі використовуються властивості плівкового фоторезисту нашаровуватися на свердлені основи без потрапляння в отвори й утворювати захисні шари над металізованими отворами. Застосування тентінг - метода спрощує технологічний процес виготовлення двосторонніх ДП із металізованими отворами.

Аддитивні методи. Для виготовлення друкованих плат із шириною провідників і зазорів 50 -100 мкм із товщиною провідників 30-50 мкм рекомендується використати аддитивний метод формування рисунка (метод ПАФОС). Це повністю аддитивний електрохімічний метод, по якому провідники й ізоляція між ними (діелектрик) формуються селективним гальванічним осадженням провідників і формуванням ізоляції тільки в необхідних місцях пресуванням. Метод ПАФОС, як аддитивний метод, принципово відрізняється від субтрактивного тим, що метал провідників наноситься, а не витравлюється. Провідний малюнок формується послідовним нарощуванням слоїв.

При забезпеченні необхідних параметрів технологічного процесу аддитивна технологія дозволяє одержувати малюнок провідників на платі з більшою точністю й відтворюваністю, ніж субтрактивна:

· ширина провідників, сформованих у рельєфі плівкового фоторезисту, практично по всій висоті провідника дорівнює ширині зображення на фотошаблоні, інтервал розкиду не перевищує 5-10 мкм;

· викривлення ширини провідників на поверхні плати щодо розмірів на фотошаблоні в середньому становлять від 10 мкм до 20 мкм;

· сумарний інтервал розкиду ширини провідників по всій висоті фоторельєфу не перевищує 15-20 мкм.

Таким чином, на відміну від субтрактивної технології аддитивні процеси принципово дозволяють одержувати ДП по найвищих класах точності.

По способі створення струмопровідного покриття аддитивні методи розділяються на хімічні й хіміко-гальванічні. При хімічному процесі на каталітично активних ділянках поверхні відбувається хімічне відновлення іонів металу. У розроблених розчинах швидкість осадження міді становить 2-4 мкм/год і для одержання необхідної товщини процес триває тривалий час.

Для виготовлення друкованих плат із шириною провідників і зазорів 50 -100 мкм із товщиною провідників 30-50 мкм рекомендується використати аддитивний електрохімічний метод формування рисунка, по якому провідники й ізоляція між ними (діелектрик) формуються селективним гальванічним осадженням провідників і формуванням ізоляції тільки в необхідних місцях пресуванням. Метод, як аддитивний, принципово відрізняється від субтрактивного тим, що метал провідників наноситься, а не витравлюється.

Методи нанесення рисунка ДП. Основними методами, застосовуваними в промисловості для створення рисунка друкованого монтажу, є офсетний друк, сіткографія й фотодрук. Вибір методу визначається конструкцією ДП, необхідною точністю й щільністю монтажу, продуктивністю обладнання й економічністю процесу.

Метод офсетного друку це виготовлення друкованої форми, на поверхні якої формується рисунок шару. Форма закочується валиком трафаретною фарбою, а потім офсетний циліндр переносить фарбу з форми на підготовлену поверхню основи ДП. Метод застосовується в умовах масового й крупносерійного виробництва з мінімальною шириною провідників і зазорів між ними 0,3-0,5 мм (плати 1 і 2 класів щільності монтажу) і з точністю відтворення зображення ±0,2 мм. Його недоліками є висока вартість обладнання, необхідність використання кваліфікованого обслуговуючого персоналу й труднощі зміни малюнка плати.

Сіткографічний метод оснований на нанесенні спеціальної фарби на плату шляхом продавлювання її гумовою лопаткою (ракелем) через сітчастий трафарет, на якому необхідний рисунок утворений осередками сітки, відкритими для продавлювання. Метод забезпечує високу продуктивність і економічний в умовах масового виробництва. Точність і щільність монтажу аналогічні попередньому методу.

Найвищою точністю (±0,05 мм) і щільністю монтажу, що відповідають 3 - 5 класу (ширина провідників і зазорів між ними 0,1-0,25 мм), характеризується метод фотодруку. Це контактне копіювання рисунка друкованого монтажу з фотошаблона на основу, покриту світлочутливим шаром (фоторезистом).

Односторонні ДП і ГДК (гнучкі друковані кабелі) виготовляють переважно субтрактивним сіточно - хімічним або аддитивним методом, а ДДП (двосторонні ДП) і ГДП (гнучкі ДП) хіміко -гальванічним аддитивним або комбінованими фотохімічними (негативними або позитивним) методами. Виробництво БДП (багатошарових друкованих плат) засноване на типових операціях одержання ОДП і ДДП і деяких специфічних процесах, таких як пресування шарів, створення міжслойних з’єднань і ін. Вибір методу виготовлення МДП визначається наступними факторами: числом шарів, надійністю з’єднань, щільністю монтажу, видом виводів установлюваних ЕРЕ (електрорадіоелементів) й ІС (інтегральних схем), можливістю механізації й автоматизації, тривалістю виробничого циклу, економічністю.

 

Рисунок 2 – Класифікація методів виготовлення ДП

 

Розрахунок необхідних розмірів ДП.

Робоча площа ДП або зона розташування посадкових місць на ДП, дорівнює загальній площі ДП за винятком площі крайового поля - вільної смуги уздовж периметра ДП, що передбачена для технологічних цілей, яка не займається рисунком, начіпними елементами й з'єднувачем. Розмір крайового поля з боку з'єднувача становить 15...30 мм залежно від типу й числа контактів роз’ємну, в інших місцях ширина крайового поля визначається конструкцією ДП і друкованого модуля в цілому й повинна бути не менш товщини плати, але не менш 1 мм. Умова можливості розміщення елементів схеми на заданій площі ДП визначаються з нерівності

,

Де Sроб – робоча площа ДП;

Si – площа посадкового місця i-го ЕРЕ, що визначається габаритними розмірами ЕРЕ, правилами формування виводів для установки при заданому кроці координатної сітки, варіантом установки елемента на платі.

Площа, яка потрібна для розташування всіх ЕРЕ на ДП розраховується по формулі:

, (1)

де - - площі займані резисторами, конденсаторами, діодами, транзисторами, інтегральними мікросхемами й розніманнями, відповідно.

Необхідну площу друкованої плати розраховуємо по формулі:

, (3)

де КЗ - коефіцієнт заповнення плати, для професійних апаратур КЗ = 0,65

Габаритні розміри ДП знаходимо з формули

,

де a і b довжина й ширина ДП. При цьому варто враховувати, що максимальний розмір сторони ДП не повинен перевищувати 500 мм. Це обмеження визначається вимогами міцності й щільності монтажу. Співвідношення розмірів сторін ДП для спрощення компонування блоків і уніфікації розмірів ДП рекомендуються наступні: 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 3:2, 5:2 і т.д.

Як відзначалося вище, по конструкції друковані плати діляться на типи:

- односторонні (ОДП)

- двосторонні (ДДП)

- багатошарові (БДП)

Основні конструктивні параметри друкованих плат, що відповідають цьому класу точності, наведені в таблиці 6.

Таблиця 6

Основні конструктивні параметри друкованих плат

 

№   Найменування параметра   Значення  
Мінімальне значення номінальної ширини провідника t, мм. 0,25
Номінальна відстань між провідниками S, мм. 0,25
Гарантійний пасок на зовнішньому шарі , мм. 0,10
Відношення діаметра отвору до товщини плати >0,33
Допуск на отвір з металізацією при діаметрі менше 1мм , мм. +0,05, -0,10
Допуск на ширину провідника , мм. +0,03, -0,05
Допуск на розташування отворів , мм. 0,08
Допуск на розташування контактних площадок , мм. 0,20
Допуск на розташування провідників , мм. 0,05

 

Розрахунок діаметра монтажних площадок:

.

 




Переглядів: 3574

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Матеріали друкованої плати. | Використання системи автоматизованого проектування P-CAD для проектування друкованих плат

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.009 сек.