книги / Технология многослойных печатных плат

закрепляется на носителе. Носитель" мо«жет быть металлический (алюминивая или медная фольга) и неметаллический (пленки из полиэфира или ацетата целлюлозы). После сверлении носитель удаляется. Высокая стоимость заготовок, покрытых сверхтонкой медной фольгой, несомненно является одним из факторов, сдер­ живающих распространение этого материала. Другой отрицатель­ ный фактор — наличие дополнительной технологической опера­ ции — удаление защитного носителя ('протектора), а также от­ сутствие стандартных методов осуществления этой операции. Многие зарубежные фирмы США успешно работают с незащи­ щенной фольгой, избавившись при этом от операции механиче­ ского удаления протектора. За рубежом проводятся исследова­ тельские работы е еще более тонкой фольгой, и, возможно, через несколько лет появятся ПП с шириной проводников 25... 75 мм. Недавно фирма «Дженерал электрик» завершила испытания опыт­ ных образцов МПП, в которых шинами питания и заземления служат два слоя инвара, плакированные с обеих сторон медной

ния теплоотвода. Инвар с низким ТКР ограничивает расширение ламината при нагревании, благодаря чему возможен непосред­ ственный поверхностный монтаж на МПП таких компонентов, как ИС в безвыводных кристаллодержателях и корпусах с матрицей штырьковых выводов. В последнее время разработаны методы получения медной тонкой фольги вакуумным напылением.

В нашей 'Стране разработана медная фольга толщиной 5 мкм на несущей подложке с гальваностойким покрытием (ТУ 48-21- 765/0—84). В качестве несущей подложки используется алюми­ ниевая фольга толщиной 100 мкм. На эту подложку в вакууме напыляется примерно 2 мкм меди, затем гальванически медь наращивается до 4 ... 5 мкм и далее —■ хром, который снижает •подтравление. Пример условного обозначения фольги медной, осажденной в вакууме, гальваностойкой, толщиной 5 мкм, шири­ ной 280 мм — ФМНГ-5Х280, где Ф — фольга, М — медная, Н — напыленная, Г — гальваностойкая. Гарантийный срок хра­ нения фольги 6 месяцев.

3.2. СТЕКЛОТЕКСТОЛИТ

Для изготовления ПП специального назначения и МПП в качестве основания используется стеклотекстолит, для получения которого применяют стеклянную беещелочную ткань и эиоксифенолоформальдегидный лак. Пропитку стеклоткани лаком произ­ водят на вертикальных пропиточных машинах, снабженных суши­ лом. Скорость движения стеклянного полотна 0,8... 1,2 MI/ мин. Пропитанная и просушенная стеклоткань наматывается на бара­ бан. Затем эта стеклоткань, находящаяся в стадии неполного отверждения (препрег), и фольга нарезаются на листы необхо­ димого размера. Склеивание фольги и стеклотекстолита произ-

32

СО

Характеристика размерной стабильности тонких фольгированных диэлектриков

Улучшение диэлектрических свойств подложек ПП (уменьшение значений диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлек­ трических потерь) прямо связано с увеличением быстродействия ИС. Ужесточение требований изготовителей ПП -к характери­ стикам диэлектрических подложек привело к разработке прин­ ципиально новых типов фольгированных диэлектриков с исполь­ зованием нетрадиционных исходных материалов, в первую оче­ редь полимерных связующих с высокими термическими и элек­ трофизическими свойствами. Первыми представителями новых по­ лимеров, нашедших применение в технологии изготовления под­ ложек ПП, стали ненасыщенные полиамиды (бисмалеинимиды).

Они хорошо совмещаются с обычными армирующими материала­ ми (стеклотканями), достаточно технологичны и в отвержденном

1 3

имидов, ВТ-смол) и наполнителей из кварцевых и органических

волокон.

Представляют интерес гибридные МПП, состоящие из мате­ риалов с двумя различными типами связующего, например эпок­ сидного полиимидного. Внутренние двусторонние слои изготавли­ ваются из фольгированного эпоксидного стеклотекстолита, а два наружных слоя — из фольгированного полиимидного диэлектри­ ка с рисунком только на внешней стороне. Все слои склеива­ ются прокладками на основе эпоксидного связующего. Такая кон­ струкция платы обеспечивает ее устойчивость к многократной пайке и в то же время значительно снижает стоимость.

3.5.ДЕФЕКТЫ МАТЕРИАЛОВ ОСНОВАНИЙ МПП

Врезультате исследований установлена возможность выявле­ ния дефектов материалов по результатам входного контроля фольгированных стеклотекстолитов [7]. В процессе изготовления

ППна материал основания воздействуют агрессивные химиче­ ские вещества, входящие в состав технологических растворов, и высокие температуры. Поэтому на готовых ПП часто выявляются различного рода дефекты в виде штриховых, нитевидных и мно­ жественных точечных повелений (мизлинг) материала основания, подрастворение верхнего слоя смолы с отчетливым проявлением

структуры стеклоткани.

В большинстве случаев такие дефекты выявляются только по­ сле проведения финишной операции (например, оплавления галь­ ванического покрытия). Было установлено, что дефекты материа­ ла основания ПП ухудшают стойкость ПП к термическим воз­ действиям и снижают сопротивление изоляции. Так, испытание МПП с точечными побелениями материала основания вокруг кон­ тактных площадок на устойчивость к термоциклированию в кремнийорганической жидкости в температурном диапазоне 40...

... 200 °С показало, что они выдерживают не более пяти циклов смены температур. При этом первоначальные точечные повеления увеличиваются по площади и сливаются друг с другом, образуя сплошное повеление вокруг контактных площадок. Металлогра­ фический анализ подтвердил результаты измерения электрическо­ го сопротивления в процессе термоциклирования — на слое ме­ таллизации после воздействия пяти циклов смены температур по­ явились трещины. Контрольные образцы МПП без точечных по­ велений вокруг контактах площадок выдержали 30 и более циклов смены температур. Многослойные печатные платы со штриховыми нитевидными побелениями и подрастворением верх­ него слоя смол на материале основания подвергались испытаниям на устойчивость к одновременному воздействию влажного тепла (55°С, 93% относительной влажности) и постоянного электри­ ческого напряжения (75 В при расстоянии между проводниками 0,32 мм). При этом контролировалось сопротивление изоляции.

40