13.Методы изготовления коммутационных плат. Методы формирования рисунка схемы.

Методы изготовления плат разделяют на три группы

_ субтрактивные,

_ аддитивные,

_ последовательного наращивания.

При субтрактивных методах проводящий рисунок образуется путем удаления фольги с незащищенных участков поверхности. Для этого на фольгированный диэлектрик наносится рисунок схемы, а незащищенные участки фольги стравливаются. Дополнительная химико-гальваническая металлизация монтажных отверстий позволяет получать двусторонние платы комбинированными методами. Недостатки: расход меди и наличие бокового подтравливания элементов печатных проводников, что уменьшает адгезию фольги к основанию.

Аддитивный метод изготовления ПП, основанный на избирательном осаждении химической меди на нефольгированный диэлектрик. При этом используют диэлектрик с введенным в его состав катализатором и адгезивным слоем на поверхности. Аддитивный метод имеет более высокую надежность, т.к. проводники и металлизацию отверстий получают в едином химико-гальваническом процессе, устраняется подтравливание элементов печатного монтажа. Основной недостаток: низкая производительность процесса.

При полуаддитивном, или химико-гальваническом, методе на диэлектрическом основании сплошной токопроводяший слой получают химическим осаждением, а затем усиливают его до необходимой толщины в местах расположения печатных проводников и контактных площадок электрохимическим методом.

Преимущество: лучшая адгезия.

Метод последовательного наращивания применяют при формировании многослойной структуры на керамической плате, состоящей из чередующихся изоляционных и проводящих слоев. В изоляционных слоях в местах создания межслойных переходов выполняют окна, через которые при нанесении следующего проводящего слоя формируется электрическое межслойное соединение. При использовании толстопленочной технологии изоляционные и проводящие составы наносят путем трафаретной печати и затем вжигают. Преимущества–высокая надежность плат, большая гибкость при изменениях схемы, незначительные затраты на оборудование. Недостатки – наличие операции вжигания, невысокая производительность процесса.

МПП с металлизацией сквозных отверстий. При этом методе используются: для наружных слоев односторонний фольгированный диэлектрик, для внутренних – одно- или двусторонний фольгированный диэлектрик и в качестве межслойной изоляции стеклоткань СПТ-3. Из этих материалов изготавливают заготовки, в которых пробивают базовые отверстия для совмещения слоев и производят очистку поверхностей. На заготовках внутренних слоев рисунок получают с двух сторон негативным фотохимическим методом, выполняя при необходимости контактные переходы химико-гальванической металлизацией.

Рисунок наружных слоев получают комбинированным позитивным фотохимическим методом. Изготовленные слои совмещают друг с другом по базовым отверстиям, прокладывая между ними межслойную изоляцию, и спрессовывают в монолитную структуру.

Формирование рисунка схемы

осуществляют методами сеткографии, офсетной печати и фотопечати.

Сеткографический метод Суть метода заключается в нанесении на плату специальной кислотостойкой краски путем продавливания ее резиновой лопаткой (ракелем) через сетчатый трафарет, в котором необходимый рисунок образован открытыми ячейками сетки.Для изготовления трафарета используют металлические сетки из нержавеющей стали, полиэфирных волокон и капрона. Одним из недостатков сеток является их растяжение при многократном использовании.

Для получения рисунка ПП используют термоотверждающиеся

краски СТ 3, 5; СТ 3, 12, которые сушат либо в термошкафу при температуре 60 °С в течение 40 мин, либо на воздухе в течение 6 ч, что удлиняет процесс сеткографии.

Офсетная печать Суть метода состоит в изготовлении печатной формы (клише), на поверхности которой формируется рисунок платы. Форма закатывается трафаретной краской с помощью специального валика, а затем печатный цилиндр, покрытый слоем офсетной резины, переносит краску с формы на подготовленную по-

верхность основания платы.Точность печати и резкость контуров определяются параллельностью валика и основания, типом и консистенцией краски. С помощью одного клише можно выполнить неограниченное число оттисков. Производительность метода ограничена длительностью цикла (нанесение краски – перенос) и не превышает 200…300 оттисков в час. Недостатки метода: длительность процесса изготовления клише, сложность изменения рисунка схемы, трудность получения беспористых слоев, высокая стоимость оборудования.

Фотографический метод

Способ основан на использовании светочувствительных композиций, называемых фоторезистами (негативные и позитивные), которые должны обладать: высокой чувствительностью; высокой разрешающей способностью; однородным по всей поверхности беспористым слоем с высокой адгезией к материалу платы; устойчивостью к химическим воздействиям; простотой приготовления, надежностью и безопасностью применения.

Фоторезисты разделяются на негативные и позитивные; сухие и

жидкие. Негативные фоторезисты под действием излучения образуют защитные участки рельефа в результате фотополимеризации и задубливания.

Освещенные участки перестают растворяться и остаются на поверхности подложки. Позитивные фоторезисты передают рисунок фотошаблона без изменений. При световой обработке экспонированные участки разрушаются и вымываются.

Типовые техпроцессы изготовления односторонних, двуслойных ПП приведены на рис. 3.6 и рис. 3.7. Последовательность основных операций изготовления МПП на полиимидной пленке приведена.