Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 42
Текст из файла (страница 42)
д., а также высокую плотность межсоединений. Высокая плотность межсоединений достигается либо уменьшением ширины проводников и расстояний между ними, либо путем создания многослойных конструкций ПП с числом слоев до 20-'ти и более. Проблема теплоотвода от мнкрокорпусов ПМК решается либо пугем использования радиаторов и принудительного охлаждения, либо применением общего металлического основания. Совместимость ПП с микрокорпусами по ТКЛР, который равен (5...7) 10 'С ', обеспечивается путем создания специальных конструкций МПП, таких как: ° платы с металлической основой, имеющие низкий ТКЛР; ° эпоксидные и полиимидные многослойные подложки, армированные кварцевым, графитовым или фирменным волокном Кет)аг; ° гибкие эластомерные покрытия (тефлон, силиконовые и полнуретановые смолы) наносимые на поверхность обычных многослойных материалов, которые воспринимают деформацию сдвига; ° нанесение бугорков припоя на контакты керамических микрокорпусов для увеличения высоты слоя припоя, что необходимо для уменьшения напряжения в паяных соединениях.
Наиболее широко применяются МПП из слоистых диэлектриков с металлическими сердечниками. 218 Глава 4. л(оисврбап(ви и методгя изгоиимлевия иечаввых влаги Для изготовления МПП из стеклоэпоксидных и стеклополиимидных диэлектриков применяются конструкции, в которых диэлектрические слои чередуются со слоями из композиционных металлических материалов (металлических сердечников). Чаще всего применяют молибден и инвар (никель 36 и железо 64 %), плакированные медью; инвар, покрьгтый фарфоровой эмалью, сплав А1!оги 42 (никель 42 и железо 52 %).
4.З.В.1. л4ПП с иивировыми слоями Таблица 4.32 Основные характеристики МПП с ииваровьиш слоямн Показатель Характеристика Элементная база Область применения Класс точности ПМК Спецтехника, вычислительная техника 3;4 Группа жесткости ЬЧ Рекомендуемые максимальные разме- ры, мм 550 х 450 К Фолыированный стеклотекстолит (ле= 35 мкм). 2. Полиимид фольгированный (ле = 35 мкм). 3. Металлический слой: а) силь 36Н; б) сталь 36Н, плакированная медью. 4.
Стеклоткань прокладочная Материал основания ОП...0,$5 Толщина металлического слоя, мм 0,4 (металлизированное) Минимальный диаметр отверстия, мм Минимальная ширина проводника, мм 0,2 Не более 2 Количество металлических слоев Мелкосерийное, серийное Тип производства Первоочередное развитие получила технология изготовления МПП с инваровыми слоями. Достоинством материала медь — инвар — медь, имеющего ТКЛР равный (2...3) 10 'С ', является возможность регулировать величину ТКЛР, изменяя соотношение значения толщины медного покрытия н толщины самого инварового сердечника. Чем больше толщина инвара, тем меньше ТКЛР. Инааровый слой обеспечивает механическую жесткость конструкции в 8 — 20 раз выше, чем у конструкции без металлических слоев, что очень важно при 3 — 8-кратном увеличении плотности размещения микросхем, которое на МПП без металлических сердечников вызывает деформацию МПП в процессе сборки; повышает устойчивость к термоциклам в 1000 раз при изменении температуры от -55 до +125 'С.
В конструкции МПП слои инвара выполняют функции шин «земля— питание», теплоотвода и экранирования логических цепей. Основные характеристики МПП с инваровыми слоями приведены в табл. 4.32. Диэлектрические слои изготавливают из фольгированного стеклотекстолита с толщиной фольги 35 мкм химическим негативным методом, металлические слои — из стальной ленты марки 36Н.
Для склеивания слоев применяют прокладочную стеклоткань. Мавгослайиие ШХ 2-й вариант 2-й вариант 1-й ыриаит Инвар $-й вариант Полиимид фольгироваиный Инвар плакирован- ный медью Стеклотекстолит фолыированный Получение Получение защитного Лазерное защитного рельефа рельефа фрезероыние Получение защитного рельефа схемы слоев Травление и ивара Травление мели Травление меди Удаление защитного рельефа Удаление защитного рельефа Удаление защитного рельефа Электрохимическое меднение (25...35 мкм) Прессование Сверление отверстий под металлнзацию Предырительная металлизация Получение защитного рельефа схемь> Электрохимическое меднение и нанесение травильного резисв Улаление защитного рельефа Травление меди с удалением травильного резиста Нанесение паяльной маски Лркение Рвс.
4А1. Структурная схема изготовления МПП с инааровыми слоями Слои из инвара могут быть изготовлены следующими способами: 1-й способ. На стальную ленту наносят защитный рельеф, проводят операпию травления окон в кислых травильных растворах, затем выполняют электрохимическое меднение на толщину 25...35 мкм.
2-й способ. Перфорированные слои из плакированного медью инвара получают пугем лазерного фрезерования окон. Особое внимание уделяют подготовке слоев из инвара перед прессованием для получения хорошей адгезии с диэлектриком. На рис.
4.41 представлена структурная схема изготовления МПП с инваровыми слоями. 230 Глава 4. аоистузеи(ии и тетоом изговтвлеиил иечаиивгх идат Недостатком МПП с инваровыми слоями является увеличение массы в два раза по сравнению 'с МПП без металлических слоев. 4.3.8.2 МПП на попннмндно-эпоксн-кавларовом основаннн Многослойные ПП на полиимидно-эпокси-кевларовом основании имеют низкий ТКЛР порядка (б...8) 1О С '.
Наружные слои для таких МПП изготавливают из фольгированного полиимида с толщиной фольги й,„= 35 мкм, внутренние слои — фольгированный диэлектрик на основе эпоксидной смолы и армирующего волокна Кеч!аг Л = 35 мкм. Склеивающая прокладка представляет собой стеклоткань, пропитанную полиимидной смолой. Основные характеристики МПП на полиимндно-эпокси-кевларовом основании приведены в табл.
4.33. Таблица 4.33. Основные характеристики МПП на волвнмвдно-эвоксн-кевларовом основании Характеристика Показатель Элементная база ПМК Спецтехника, средства связи, вычислительная техника Область прнменення 3;4 Класс точности Группа жесткости Рекомендуемые максимальные размеры, мм 550 х 450 Наружные слои — полннмнд фолынрованный (Ьо = 35 мкм). Внутренние слои — фольгнрованный днэлектрнк на основе эпоксидной смолы н армнрующего волокна Геч)т (лэ = 35 мкм).
Стеклоткангь пропитанная полннмндной смолой Материал основання 0,4 (металлнзнрованное) Минимальный диаметр отверстия, мм Минимальная ширина проводника, мм 0,2 Мелкосерийное Тнп производства Внутренние слои из фольгированного диэлектрика на основе эпоксидной смолы и армирующего волокна Кеч!аг и наружные — из фольгированного полиимида изготавливают химическим негативным методом. Структурная схема ТП изготовления МПП на кевларовом основании приведена на рис. 4.42.
По сравнению с МПП с инваровыми слоями МПП с кевларовыми слоями имеют меньшую'массу, но повышенную деформацию, низкий теплоотвод и пониженную устойчивость к термоциклам. М о ПП 221 Изготовление внутренних слоев из фальгированного диэлектрика на основе эпоксидной смолы и армирующего волокна Кетвг Изпловление наружных слоев из полиимида фолыированного Нанесение защитного рельефа схемы слоев Нанесение защитного рельефа схемы слоев Травление меди Травление мели Удаление защитного рельефа Удаление защитного рельефа Подготовка поверхности слоев Подготовка поверхности слоев Прессование гидравлическое с вакуумированием Сверление отверстий под метзллнзацию Плазменная очистка отверстий Предмрительная металлизация Получение защитного рельефа схемы Электрохимическсе меднение и нанесение травнльного резиста Удаление защитного рельефа Травление меди с удалением гранильного резиста Нанесение паяльной маски Лужение Рвс.
4.42. Структурная схема ТП изготовления МПП на кевларовом основании 4.3.8.3. Мвгод нарам4наанил лврвраслрвдвлитвльныл слова В последнее время в мире возросли технические требования к качеству ПП и экологической безопасности их производства, что связано с применением ПМК и технологии поверхностного монтажа. Конструкция и технология изготовления ПП практически полностью определяется элементной базой и способами ее монтажа. В технологии сборки электронных модулей на ПП в настоящее время применяют следующую элементную базу 1441: ° традиционные выводные компоненты или компоненты «в отверстияа (1МС или ТНТ), включающие: 1) пассивные компоненты с осевыми (аксиальными) выводами; 2) пассивные и активные компоненты с радиальными выводами; 3) ИМС в корпусах 1-, 2- (О!Р-корпусах), 3- и 4-го типа; ггг Глава В.
Хонетруняии и методы изготовлении нечатных нлат ° ПМК (БМС или АМ!3), к которым относятся: 1) пассивные чип-компоненты в корпусах, различающихся по размеру, например, 0305, Об05, МЕЬР; 2) ИМС в базовых технологических корпусах ЯО, РЬСС, ОРР, ВОА и т. д.; ° бескорпусные ИМС, для монтажа которых применяют специализированные технологии, которые еще не являются стандартом (!аре ап!оша!ес) Ьопйпя — ТАВ, П)р сЫр-РС, СОВ, ОСА и др.). ° нестандартные компоненты (о<Ы !опп согпропеп!з — ОРС), такие как соединители, разъемы, трансформаторы, колодки, держатели, экраны и пр.
Рост функциональности на единицу площади требует от конструкторов-технологов ЭА увеличения количества соединений на единицу площади ПП. Для реализации высокого уровня плотности соединений разработано много новых упаковочных технологий (корпусов) ЭРИ и ПМК в микрокорпусах с большим числом выводов (1000 и более) и малым шагом расположения выводов 0,25...0,5 мм [451. К таким упаковочным технологиям относятся следующие технологии: ° СОВ (сЫр оп Ьоагб) — чип на плате или технология «открытой матрицы»; ° РР (П(р сЫр) — перевернутый кристалл; ° СЯР (сЫр зса!е расйай(пй или сЫР яхе расйайез) — кристалло-соразмерный корпус или микрокорпус в размер кристалла; ° ВОА (ЬаП япб аггауз) — матрица шариковых выводов; ° МСМ (пшй)сЫр пюбцйз) — многочиповый модуль; ° 1)СА (йгес! сЫр апасЬ) — прямое присоединение чипа; ° СОС (сЫр оп сЫр) — чип на чипе и др.
Основной тенденцией производства ЭА является переход от технологии сквозных отверстий (!Ьгопяй — Ьо!е !есйпо!оку — ТНТ) к технологии поверхностного монтажа (зиг(асе шоцпГеб !есйпо!оку — БМТ) и внутри нее — к Ппе рйсЬ сесйпо!оку (РРТ), ВОА, СЗР, МСМ и др. Использование технологии поверхностного монтажа (БМТ-технологии) существенно увеличивает плотность монтажа, что наглядно демонстрирует приведенное в табл. 4.34 сравнение некоторых конструктивных параметров ПП и ЭРИ для технологии монтажа в отверстия, поверхностного монтажа и РРТ-технологии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
