- •8. Технология печатных плат Введение
- •8.1. Общие сведения о печатных платах
- •Конструктивные требования и характеристики печатных плат
- •Электрические характеристики печатных плат
- •8.2. Материалы печатных плат
- •8.3. Изготовление оригиналов и фотошаблонов
- •8.4. Технологические процессы изготовления печатных плат
8.2. Материалы печатных плат
В качестве основания печатных плат используют фольгированные и нефольгированные диэлектрики (гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, стеклоткань, лавсан, полиимид, фторопласт и др.), керамические материалы и металлические пластины. При выборе материала основания ПП необходимо обратить внимание на следующее: предполагаемые механические воздействия (вибрации, удары, линейное ускорение и т. п.); класс точности ПП (расстояние между проводниками); реализуемые электрические функции; быстродействие; условия эксплуатации; стоимость.
В табл. 8.6, 8.7 и 8.8 представлены материалы основания ПП, наиболее часто используемые в настоящее время для изготовления ОПП, ДПП, МПП, ГПП и ГПК.
По сравнению с гетинаксами стеклотекстолиты имеют лучшие механические и электрические характеристики, более высокую нагревостойкость, меньшее влагопоглощение. Однако у них есть ряд недостатков: невысокая нагревостойкость по сравнению с полиимидами, что способствует загрязнению смолой торцов внутренних слоев при сверлении отверстий; худшая механическая обрабатываемость; более высокая стоимость; существенное различие (примерно в 10 раз) коэффициента теплового расширения меди и стеклотекстолита в направлении толщины материала, что может привести к разрыву металлизации в отверстиях при пайке или в процессе эксплуатации.
Для изготовления ПП, обеспечивающих надежную передачу нано-секундных импульсов, необходимо применять материалы с улучшенными диэлектрическими свойствами (уменьшенным значением диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь). Поэтому к перспективным относится применение оснований ПП из органических материалов с относительной диэлектрической проницаемостью ниже 3,5.
Для изготовления ПП, эксплуатируемых в условиях повышенной опасности возгорания, применяют огнестойкие гетинаксы и стеклотекстолиты марок СОНФ, СТНФ, СФВН, СТФ, СОНФ-у.
Для изготовления ГПК, выдерживающих многократные (до 150) изгибы на 90° (в обе стороны от исходного положения) с радиусом 3 мм, применяют фольгированный лавсан и фторопласт. Материалы с толщиной фольги 5 мкм позволяют изготовить ПП 4-го и 5-го классов точности.
303
Таблица 8.6. Материалы ОПП и ДПП
Материал |
Марка |
Толщина, мм |
Материал |
Марка |
Толщина, мм |
Гетинакс фольгированный |
ГФ-1-35 |
1,0; 1,5; 2,0, 2,5; 3,0
|
Диэлектрик фольгированный общего назначения с гальваностойкой фольгой |
ДФО-1 ДФО-2 (фольга 35 мкм) ДФС-1 ДФС-2 (фольга 20 мкм)
|
0,06;0,08; 0,1; 0,13; 0,15; 0,20; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0
|
Гетинакс фольгированный с гальваностойкой фольгой |
ГФ-1-35Г ГФ-2-35Г ГФ-1-50Г ГФ-2-50Г |
Диэлектрик фольгированный самозатухающий с гальваностойкой фольгой |
|||
Стеклотекстолит фольгированный |
СФ-1-35 СФ-2-35 СФ-1-50 СФ-2-50 СФ-1-(2)-35Г СФ-1-(2)-35Г |
0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0
|
Стеклотекстолит фольгированный с повышенной на-гревостойкостью |
СФПН-1-50 СФПН-2-50
|
0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 |
То же с гальваностойкой фольгой |
Стеклотекстолит фольгированный общего назначения |
СОНФ-1 СОНФ-2 |
— |
||
Стеклотекстолит теплостойкий фольгированный с гальваностойкой фольгой |
СТФ-1-35 СТФ-2-35 СТФ-1-18 СТФ-2-18 |
0,08; 0,1; 0,13; 0,2; 0,15; 0,3; 0,25; 0,5; 0,35; 0,8; 1,5; 2,5; 1; 2; 3
|
Гетинакс фольгированный общего назначения |
ГОФ-1-35Г ГОФ-2-35Г |
— |
|
|
Стеклотекстолит с двусторонним адгезионным слоем |
СТЭК |
1,0; 1,5 |
|
Стеклотекстолит теплостойкий и негорючий фольгированный с гальваностойкой фольгой |
СТНФ-1-35 СТНФ-2-35 СТНФ-1-18 СТНФ-2-18 |
|
Стеклотекстолит теплостойкий, армированный алюминиевым протектором |
СТПА-5-1 СТПА-5-2 (фольга 5 мкм) |
0,1; 0,12; 0,13; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 |
Стеклотекстолит листовой |
СТЭФ-1- 2ЛК |
1; 2
|
Стеклотекстолит с катализатором |
СТАМ |
0,7—2,0 |
Стеклотекстолит электротехнический |
СТЭФ-ВК- 1-1,5 |
Фольгированный армированный фторопласт |
ФАФ-4 (фольга 35 мкм) |
— |
|
Стеклотестолит фольгированный теплостойкий
|
СТФТ-1-35 СТФТ-2-35 СТФТ-1-50 СТФТ-2-50 |
-.5;1,0; 1,5;2,0; 2,5;3,0 |
Стеклотекстолит теплостойкий фольгированный |
СТАП -1-35, СТАП -3-35 СТАП -1-50, СТАП -2-50
(фольга 5,18, 35, 50, 70 и 100 мкм на медном или алюминиевом протекторе) |
0,5;1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 |
Таблица 8.7. Материалы МПП
Материал |
Марка |
Толщина, мм |
Фольгированный травящийся стеклотекстолит (гальваностойкая фольга) |
ФТС-1-18А,ФТС-2-18А, ФТС-1-35А, ФТС-2-35А, ФТС-2-35-Б |
0,1; 0,12; 0,14; 0,15; 0,18; 0,19; 0,23; 0,27; 0,5 |
Фольгированный диэлектрик для микроэлектронной аппаратуры |
ФДМЭ-1А,ФДМЭ-2А, ФДМЭ-2Б |
0,1; 0,13; 0,16; 0,20 |
Диэлектрик фольгированный тонкий |
ФДМ-1АФДМ-2А ФДМ-2Б |
0,15; 0,20; 0,23; 0,25; 0,30; 0,35 |
Стеклотекстолит теплостойкий фольгированный |
СТФ-1-35СТФ-2-35 СТФ-1-18 |
0,08; 0,1; 0,13; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 |
Диэлектрик фольгированный общего назначения |
ДФО-1 ДФО-2 (фольга 35 мкм) |
0,06; 0,08; 0,1; 0,13; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,8; 1,5; 2,0 |
Диэлектрик фольгированный самозатухающий |
ДФС-1 ДФС-2 (фольга 20мкм) |
|
Стеклотекстолит теплостойкий негорючий фольгированный |
СТНФ-1-35, СТНФ-2-35 СТНФ-1-18 |
0,08; 0,1; 0,13; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,5; 0,8; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 |
Стеклотекстолит теплостойкий, армированный алюминиевым протектором |
СТПА-5-1, СТПА-5-2 (фольга 5 мкм) |
0,1; 0,12; 0,13; 0,15; 0,2; 0,25 |
Полиимид фольгированный Полиимид фольгированный
|
ПФ-1, ПФ-2 (фольга 35 мкм) Элифон-ПФ-1, Элифон-ПФ-2 |
0,05; 0,1 - |
Стеклоткань прокладочная |
СП-4-0,025, СП-4-0,06,СП-4-0,1 |
- |
Стеклоткань прокладочная травящаяся |
СПТ-3-0,025 СПТ-3-0,06 СПТ-3-0,1 |
-
|
В производстве ПП широко используют отечественные и импортные материалы. Прежде чем останавливать свой выбор на том или ином материале, следует иметь в виду, что:
при использовании недорогих отечественных стеклотекстолитов при ширине проводников и зазоров между ними менее 0,3 мм большой процент ПП уйдет в брак, что, естественно, увеличит стоимость ПП и приблизит к стоимости ПП на импортных материалах;
Таблица 8.8. Материалы ГПП, ГПК и ГЖК |
||
Материал |
Марка |
Толщина, мм |
Лавсан фольгированный |
ЛФ-1, (фольга 35; 50 мкм) |
0,05; 0,1 |
Полиимид фольгированный |
ПФ-1 ПФ-2 |
|
Диэлектрик фольгированный тонкий |
ФДМ-1А ФДМ-2А ФДМ-1Б ФДМ-2Б |
0,1; 0,13; 0,16; 0,2 |
Фольгированный диэлектрик для микроэлектронной аппаратуры |
ФДМЭ-1А(1Б) ФДМЭ-2А (2Б) |
0,15; 0,20; 0,23; 0,30 |
Фольгированный армированный фторопласт |
ФАФ-4Д |
— |
Стеклотекстолит теплостойкий с алюминиевым протектором |
СТПА-5-1 СТПА-5-2 |
0,1; 0,12; 0,15; 0,2; 0,25 |
Стеклоткань с эпоксидной пропиткой |
СПТ-3 |
0,025; 0,1 |
Лавсан фольгированный |
ЛФР |
— |
при изготовлении ДПП отечественные материалы целесообразно применять, если нет повышенных требований по климатическим воздействиям и частотным характеристикам;
если стоимость модуля 1-го уровня (ячейки) превышает стоимость ПП примерно в 10 раз, желательно использовать импортные материалы;
подготовка производства ПП на импортных материалах в 2—2,4 раза дороже чем на отечественных, а изготовление 1 дм2 — в 1,8—2,2 раза и зависит от объема заказа в дм2 или типа производства и наличия-отсутствия защитной паяльной маски;
применение защитных паяльных масок увеличивает стоимость ПП на отечественных материалах примерно на 30...35 %, а на импортных — на 5 %.
Из зарубежных материалов отметим следующие:
стеклотекстолит фольгированный марки Duraver-E-Cu (FR-4, FR-2, СЕМ-1 и др.) фирм «Isola AG» (Германия), «МС Electronic» (Австрия) односторонний и двусторонний; размер листа 1070x1225мм; толщина листа от 0,05 до 1,5 мм; толщина фольги — 18; 35; 50; 70 и 105 мкм; огнестойкий;
стеклотефлоновые материалы Duroid «Rogers», TL «Taconics», Ultralam «Arlon» и др.;
материалы электроизоляционные фольгированные и нефольгирован-ные завода «Молдавизолит» (Молдавия):
МИ 1222 (односторонний) и МИ 2222 (двусторонний); размер листа 1020x1220 мм; толщина листа от 0,8 до 3,2 мм; толщина фольги — 18; 35; 50; 70 и 105 мкм; (тип FR-4); огнестойкий;
306
МИ 1222.8 и МИ 2222.8; толщина листа от 0,06 до 0,8 мм (тип
FR-4), огнестойкий;
МИ 1112А, МИ 1112В, МИ 2112А и МИ2112В (тип FR-2), огнестойкий;
МИ 1272 и 2272 (тип СЕМ-1),огнестойкий;
Прокладка склеивающая нормированной горючести марки Ти-
расЛам МИ 6222 (тип В).
Все материалы завода «Молдавизолит» сертифицированы на безопасность потребителя и окружающей среды в системе сертификации «Underwriters Laboratories» (UL) США и Госстандарта Российской Федерации.