книги из ГПНТБ / Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов

плат, предъявляются высокие требования. Они должны обладать следующими свойствами:

химической стойкостью при воздействии кислот, щелочей, элек­ тролитов и других химически активных веществ, применяемых при изготовлении печатных плат;

малой диэлектрической проницаемостью и малыми диэлектри­ ческими потерями;

высокой адгезией к металлическому покрытию;

пластики (гетинакс, текстолит, стеклотекстолит), пресс-материалы К21-22, АГ-4с и др. Наиболее часто применяются фольгированные гетинакс и стеклотекстолит. Фольгированными пластиками назы­ ваются листовые материалы, к которым с одной или с двух сто­ рон приклеивают медную фольгу толщиной 50 мк. Фольга к по­

Применение катаной фольги не дало положительных результатов вследствие ее низкой адгезии к пластикам. Полученная электри­ ческим способом фольга имеет шероховатую поверхность с одной стороны, что значительно увеличивает силу сцепления ее с осно­ ванием.

В настоящее время известно много способов получения прово­ дящих слоев на поверхности изоляционных оснований. При изго­ товлении печатных плат для гидроакустической аппаратуры широ­

печатная схема образуется травлением фольги по изображению, полученному фотоили сеточно-графическим методом. Достоин­

чатных плат печатная схема создается путем химического и элек­ трохимического покрытия диэлектриков проводниками с одновре­ менной металлизацией отверстий по рисунку, полученному на плате с помощью светочувствительного раствора. К преимущест­

цией отверстий. Однако меньшая прочность сцепления проводни­

ная схема получается путем травления фольги на фольгированном диэлектрике с последующей металлизацией отверстий. Преимуще­ ством данного способа перед выше рассмотренными является воз­ можность получения более насыщенного монтажа. Кроме того, комбинированный способ позволяет изготовлять печатные платы с повышенной точностью по сравнению с электрохимическим спо­ собом. Однако комбинированный способ изготовления печатных плат является достаточно трудоемким, что и следует отнести к его основному недостатку.

§ 52. Технология изготовления печатных плат

Химический способ изготовления печатных плат. Наиболее про­ стым способом изготовления печатных плат является химический.

облегчения процесса вычерчивания и обеспечения достаточной точности фотооригиналы чертят на специальной чертежной бумаге, на которой нанесена слабыми линиями координатная сетка.

специальных установках для раскроя листовых материалов. После

кой на полировальных машинах шлифзерном № 5 в смеси с вен­ ской известью. Заключительной операцией очистки поверхности

Рис. 104. Негатив печатной платы на фотопленке или фо­ топластинке (светлые места соответствуют рисунку про­ водников) .

(эмульсия) методом полива или окунания. На центрифуге плата сушится при температуре 35—40° С и частоте вращения ротора

дубление защищенных участков фольги в растворе хромового ан­ гидрида. Незадубленные участки эмульсии снимаются в растворе хлористого кальция и молочной кислоты. Для закрепления задубленного слоя на участках, соответствующих светлым местам нега­ тива, плату помещают в сушильный шкаф с температурой 60— 80° С на 5—10 мин.

2 FeCl3 + Си = 2 FeCl2 + СиС12.

Скорость травления медной фольги зависит от способа подачи травильного раствора на поверхность платы и температуры рас­ твора. В травильных машинах, куда раствор подается путем инжекции, медная фольга толщиной 50 мкм стравливается за 4—5 мин при температуре раствора 20—25° С.

В ваннах травления с барботированием (перемешиванием) раствора сжатым воздухом при температуре раствора 60° С время травления составляет 15—20 мин. В процессе травления концен­ трация хлорного железа уменьшается и травление замедляется. Для поддержания оптимальной концентрации хлорного железа в растворе (удельный вес 1,36—1,40 г/см3) травильные установки оборудуются приспособлениями для непрерывной фильтрации и корректировки.

Покрытие этим сплавом производится путем погружения платы на 3—5 сек в расплавленный (130—150° С) припой. Излишки припоя снимаются ракелем (резиновой лопаткой), а из отверстий выби­ ваются резким встряхиванием. Разработан ряд установок, механи­ зирующих процесс покрытия плат сплавом «Розе».

При сеточно-химическом варианте изготовления печатных плат

нанесение рисунка схемы на фольгу осуществляется кислотоупор­

через трафарет ракелем. Проходя через пробельные места, краска покрывает не подлежащие травлению области фольги.

Кислотоупорная краска содержит литопонные белила (60—70%), печатные белила (18—20%), осушитель «Рационал» (2—5%), натуральную олифу (3—5%) и технический вазелин. После сушки в сушильном шкафу при температуре 45—50° С в те­ чение 8—10 мин плата передается на травление незащищенных участков медной фольги. Все остальные операции изготовления печатной платы выполняются так же, как и при фотохимическом способе.

Электрохимический способ изготовления печатных плат. Полу­ чение проводников непосредственно на изоляционном основании осуществляется электрохимическим способом (рис. 106). Он вклю­ чает в себя следующие операции:

изготовление негатива и позитива схемы; изготовление заготовок, осуществляемое отрезкой от листа ди­

электрика требуемого размера заготовки с припуском на после­ дующую обработку торцов;

подготовка поверхности заготовок, которая заключается в при­

платы сильным источником света че­ рез позитив;

проявление изображения схемы, производимое в ванне с теплой водой (35—45°С). В процессе проявления незасвеченные места платы набухают и отслаиваются, а остальные задубливаются;

става: 30 г азотнокислого серебра; 500 мл этилового спирта, 500 мл дистиллированной воды. Активизация поверхности диэлектрика увеличивает силы сцепления химически осажденной меди с осно­ ванием;

химическое меднение, заключающееся в нанесении тонкого (1,5—3 мкм) токопроводящего слоя на поверхность диэлектрика при выдерживании плат в течение 10—12 мин в ваннах со сле­ дующим составом: 80 г медного купороса; 60 г едкого натра; 50 г глицерина; 30 мл формалина; 1000 мл дистиллированной воды. Для улучшения условий осаждения меди заготовки в ванне по­ качивают. После окончания процесса химического меднения платы промываются в теплой (50—60° С) воде и просушиваются;

раздубливание светочувствительного слоя, осуществляемое об­ работкой в 20%-ном растворе едкого натра при температуре 60—80° С в течение 3—7 мин. Удаление задубленного слоя после обработки в едком натре производится промывкой в горячей (50—70° С) воде с применением волосяных щеток;

производимый перед гальваническим меднением монтаж платы на приспособлении для контактирования в единую цепь всех по­ крытых химической медью участков. Контактирование осуществ­ ляется медной проволокой 0 0,2—0,3 мм или фольгой;

гальваническое наращивание меди, выполняемое в меднокис-

Для ускорения процесса электролитического осаждения рекомен­ дуется реверсирование тока, перемешивание электролита и дру­ гие методы интенсификации гальванических процессов;

промывка и демонтаж контактных приспособлений; покрытие антикоррозионным сплавом; окончательная механическая обработка;

выходной контроль готовых плат по внешнему виду, отсутствию отслоений проводников и короткозамкнутых цепей.

Комбинированный способ изготовления печатных плат. Как уже отмечалось, недостатком химического способа изготовления печатных плат является отсутствие металлизации отверстий, чем значительно снижается надежность пайки элементов на печатных платах. Кроме того, при необходимости изготовления двусторонних печатных плат химическим способом приходится ставить пустоте­ лые заклепки-пистоны, которые являются переходными контактами между слоями. Металлизация переходных отверстий электрохими­ ческим способом полностью устраняет этот недостаток.

процесс химического способа изготовления дополняется следую­ щими двумя операциями:

1)на печатную плату, изготовленную химическим способом, наносится через трафарет защитный кислотоупорный лак (АВ-4, К930, ХВЛ), покрывающий всю плату, кроме зенковок и от­ верстий;

2)производится химическое, а затем гальваническое осаждение меди в зенкованных отверстиях по технологии электрохимического способа изготовления.

§ 53. Многослойные печатные платы

Разработка и применение в радиоэлектронике новых материа­ лов и деталей, а также создание новых микроузлов в виде интег­ ральных и твердых схем вызвали коренное изменение в конструкции печатных плат. От одно- и двусторонних печатных плат начали переходить к многослойным, представляющим собой несколько склеенных печатных слоев, имеющих межслойные соединения.

Многослойные печатные платы предназначены для размещения на них многовыводных микросхем.

Применение таких плат в ближайшем будущем резко возра­ стает, так как этот способ монтажа позволяет значительно увели­ чить плотность монтажа, уменьшить размеры плат и повысить на­ дежность аппаратуры. К преимуществам многослойных печатных плат следует отнести также возможность выполнения минималь­ ных расстояний между проводниками и хорошую защиту провод­ ников внутренних слоев от воздействия окружающей среды бла­ годаря заливке их эпоксидными компаундами.

Однако технология изготовления многослойных печатных плат значительно сложнее по сравнению с технологией изготовления одно- и двусторонних плат. При этом к исполнителям предъяв­ ляются повышенные требования:

1)более высокая точность изготовления фотооригиналов и не­ гативов;

2)более тщательное выполнение всех технологических процес­ сов, так как контроль качества многослойных печатных плат за­ труднителен, а их исправление невозможно;

3)необходимость выполнения дополнительных трудоемких опе­ раций по склеиванию (прессованию) многослойных печатных плат.

Для изготовления многослойных печатных плат разработаны различные фольгированные специальные диэлектрики марок ФДТ-1, ФДТ-2, ФДМ-1, ФДМ-2, ФДМЭ-1 и нефольгированные стекло­ ткани марок Э и Э-0,1 (ЭИФ).

Фольгированные диэлектрики изготовляются на основе стекло­ ткани марки Э, пропитанной специальными эпоксидными компаун­

В настоящее время известно свыше 10 типов конструкций мно­ гослойных печатных плат. Рассмотрим способы изготовления, пре­

него фольгированного диэлектрика. Электрические соединения междуслоями выполняются в виде металлизированных отверстий. При этом соблюдается такая последовательность выполнения тех­ нологических операций: на двух заготовках из двустороннего фоль­ гированного диэлектрика выполняется рисунок схемы внутренних