Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 45
Текст из файла (страница 45)
4.4.1.5. Гибкие ОПП на фольгированном основании Односторонние ГПП имеют один проводящий слой в виде элементов печатного монтажа. Основные характеристики гибких ОПП на фольгированном основании приведены в табл. 4.34. Гтйпие 1Щ еибпие печатные кобили, епбпо-псеспиие платы 25л Таблиио 4.54 Основиыо характсрнстнки сибкнх ОПП иа $оаыироваеиои основании Пленочные фольгированные материалы ЛФР и Элифом-ПФ изготавливают на основе полиэтилентерефталатной и полиимидной пленок, соответственно.
Элифом-ПФ обладает высокой тепло- и радиационной стойкостью; может поставляться в комплекте с покрывной и склеивающей (лля МПП) пленками марок Элифом-ППП и Элифом-ППС. Основные параметры этих пленочных фольгированных материалов приведены в табл. 4.35 ~51. Таблиио 4.55. Основвыо нвранстрм нконочиых Еоаыироааинмх матсрнаков Основные этапы изготовления гибких ОПП на фольгнрованном основании приведены в табл. 4.36. 232 Глава 4. Коиеиг(грации и лгеаоды иэгоюоиееиии иечаигиых виип Тодлиие 4.3б. Основные эпьпы ТП изготовления габких ОПП ва фелыиреваииом овювавив № п/п Возможный способ получения Эскиз этапа изго- товления ОПП Основной этап ТП Входной контроль и термостабил изация ди- электрика марки ПТЭФ 2 Раскрой материала 3 Получение заготовок Резка Получение фиксирую- 4 щих (базовых) отверстий Штамповка Подготовка поверхно- сти заготовок 1.
Суспензия пемзового абразива. 2. Химический способ (подтравливание) 1. Офсетная печать, 2. Фотохимический способ с СПФ. Псдгтпеепвельные этапы: 1. Изготовление офсетной формы. 2. Изготовление ФШ Получение защитного рельефа См. табл. 4.2, и. 5 Травление меди с пробельных мест См. табл. 4.2, п. 7 Удаление защитного рельефа См. табл.
4.2, п. 8 Получение монтажных отверстии См. табл. 4.2, п. 9 Штамповка Нанесение маски СПФ вЂ” защита на ПЭТФ. Подготоепвельпые эвопьс Изготовление ФШ. Нанесение перфорированной поли- имидной покрывной пленки (ППП). Подготовительные этапы: Получение заготовок ППП с фикси- рующими и монтажнымн отверстиями Собрание защитной паяльной маски См. табл. 4.2, п. Рд 11 Лужение 12 Отмывка от флюса 13 Маркировка Контроль электриче- ских параметров 14 Обработка по контуру и получение крепежных отверстий Особенностью данного процесса изготовления является применение в качестве защитной паяльной маски перфорированной полиимидной покрывной пленки (ППП) с фиксирующими и монтажными отверстиями, ' Лгбкае ПП, габене нечааигые «абкгн, гнбнгхсхвнзнкае платы 233 Отверстия в односторонних гибких ПП на фольгированном основании могут быль получены также следующими способами: ° фотохимическим способом (химическое вытравливание отверстий в полиимиде); ° лазерным; ° плазмохимическим.
4.4.1.2. ДПП на гибком фолъгироаанном основании Двусторонние ГПП имеют два проводящих слоя в виде элементов печатного монтажа, причем конструкция этих плат может быть выполнена как с межслойными металлизированными переходами, так и без межслойных переходов. На рис. 4.47 приведены методы изготовления ДПП на гибком фольгированном диэлектрике, в табл.
4.37 — основные характеристики гибких ДПП, а в табл. 4.38 — основные этапы изготовления. Рис. 4.47. Методы изготовления ДПП на гибком фсльгированном диэлектрике Таблица 4.37. Основнме харавтериспнш гибких ДПП на фолынрованном основашш Характеристика Показатель Промышленная электроника, вычислительная техника, спептехника, средства связи Область применения 2, 3 при толщине медной фольги 35 мкм; 4, 5 — при 18 мкм Класс точности 1-1т' 500 х 600 (толшина 0,1...0,5) Например, ПФ-2 (ле = 35 мкм) 0,2...1',0 Минимальный диаметр отверстия, мм 0,2...0,35 (ле = 35 мкм); 0,1...0,2 (Ье = 18 мкм) Минимальная ширина проводника, мм Тип произишства Мелкосерийное Метод изготовления Группа жесткости Рекомендуемые максимальные размеры, мм Материал основания !.
Комбинированный позитивный (с металли- зированными отверстиями). 2. Химический негативный (без отверстий). 3. Тентинг-мепш 234 Тлаеа 4 Яоаетрукцаа и лгееодм азитигагеааа аечааваях плат Тайшцо 4.38. Основные отавы ТП имотовлеиия гибких ДПП яа фелыироааявом осяовавщ М п/п Эскиз агапа изготовления Основной этап ТП Возможный способ получения Входной контроль и термо- стабилизация диэлектрика ПФ-2 2 Получение заготовок ПП Резка 1. Сверление.
2. Лазерное сверление. 3. Травление Получение фиксирующих отверстий 1. Сверление. 2. Лазерное сверление И 0,2...0,5. 3. Травление И 0,2...0,5 мм Получение монтажных и переходных отверстий См. табл. 4.7, п. 4 1. Химико-гальваническое меднение. 2. Магнетронное напыление. 3. Прямая металлизация Предварительная металл изация См. табл.
4.7, п. 5 1. Суспензия пемзового абразива, 2. Псдтрввливание 6 Подготовка поверхности Фотохимический способ: а) органопроявляемый СПФ; б) щелочепроявляемый СПФ Получение защитного рельефа См. табл. 4.7, п. 7 Далее — см. табл. 4,7, начиная с п. 8. Примечание. В качестве паяльной маски в данном ТП применяется СПФ-защита. 4.4.1.3. ДГИ7 нв гибком нвфольгированном основании В качестве материала основания применяют нефольгированный диэлектрик с адгезионным слоем на полиимидной основе или нефольгированный диэлектрик на полиимидной основе без адгезива.
Недостатком первого материала является старение адгезионного слоя, второго — плохая адгезия металлов. Основные характеристики гибких ДПП на нефольгированном основании приведены в табл. 4.39. Основные этапы изготовления гибких ДПП на нефольгированном основании приведены в табл. 4АО.
К особенностям изготовления гибких ДПП на фольгированном диэлектрике можно отнести: ° применение двухстороннего фольгированного полиимида, например, ПФ-2; ° получение монтажных и переходных отверстий диаметром 0,2...0,5 мм лазерным сверлением или травлением; ° осуществление предварительной металлизации либо химико-гальваническим методом, либо магнетронным напылением, либо прямой металлизацией; ' ° получение защитного рельефа фотохимическим способом; ° применение в качестве защитного травильного резиста либо металлорезиста, либо полимерного травильного резиста.
Дгбкие 1Щ габкве иечавпияе кабели, гибко-экепикие илиигаг 235 7абгвца 4.39. Основные хараатерястики пгбках ДПП на иефольгпроваивои есаовюши Показатель Характеристика Промышленная электроника, вычислитель- ная техника, средства связи 1; 2; 3; 4; 5 1-Ш Группа жесткости 500 х 600 (толщиной 0,1...0,5 мм) Рекомендуемые максимальные размеры, мм 1. Нефсльгнрованный диэлектрик на поли- иьщаной основе с адгезионным слоем. 2.
Не4юльгярованный диэлектрик на пали- имидной основе без вдгезива Материал основания 0,2...1,0 Минимальный диаметр отверстия, мм Электрохимический (пслуаддитивный) Метод изготовления Мелкосерийное Тип производства Таблица 4.40. Основные этапы ТП изготовления пгбквх ДПП иа иефолыпроваинои всиеааввн рй и/и Возможный способ получения Основной этап ТП Получение заготовок ПП Получение фиксирующих от- верстий См. табл. 4Д, п.
4 Получение монтажных и переходных отверстий Удаление органической защитной пленки Подготовка цоверхностя заготовки Химический способ См. табл. 4.7, п. 5 Предварительная металлиэация 1. Суспензия пемзового абразива. 2. Подтравливание Подготовка поверхности См. табл. 4.7, п. 7 Получение защитного рельефа Далее — см. табл. 4.7, начиная с п. 8. Область применения Класс точности Входной контроль и термостабилизация нефольгнрованного диэлектрика на полнимюшой основе с аагезионным сяоем !. Сверление.
2. Лазерное све)иение, 3. Травление 1. Сверление. 2. Лазерное сверление И 0,2...0,5 мм. 3. Травление И 0,2...0„5 мм 1. Химико-гальваническое меднение. 2. Магнетронное напыление. 3. Прямая металлиэация Фотохимический способ: а) органопроявляемый СПФ; б) щелочепроявляемый СПФ Эскиз этапа изготовления ДПП 236 .
Глава 4. йопаируиции и.методы изппповлеппп печатных плат 4.4.1 4 Гибкие ДПП на нефольгиропанном полиимиде, изгогоиленные по тонкопленочной технологии Одним из направлений повышения плотности монтажа ЭРИ на гибких ПП является использование тонкопленочной технологии для создания печатных элементов с применением фотолитографии, и вакуумного осаждения металлов, которые предъявляют ряд специфических требований к выбору материала гибких оснований и операциям ТП изготовления. Наиболее широко в настоящее время для этих целей применяют нефольгированный полиимид, который имеет много достоинств, но и,недостатки (см. гл.
2), основными из которых являются: ° адгезионная инертность; ° нестабильность линейных размеров гибких плат; ° повышенное влагопоглощение. Как показали исследования 1121 наиболее прочная металлизация полиимида осуществляется методами вакуумного осаждения металлических пленок Сг — Со — Сг с предварительной активацией поверхности полиимида, которая устраняет его адгезионную инертность в результате частичной деструкции или модификации наружных слоев, вследствие воздействия специальных химических (сильных щелочей, включая КОН и ХаОН) и физических обработок. Нестабильность линейных размеров гибких плат на пслиимиде связана с тем, что полиимид изменяет свои размеры при повышенных температурах в результате усадки, что влияет на точность совмещения рисунка переходных отверстий и проводников на гибкой плате и, следовательно, на допуск на минимальные размеры печатных элементов.
Предварительная термообработка полиимида позволяет снизить усалку до 10 раз. Влагопоглощение, влияющее на линейные размеры ПП является обратимым процессом, так как после удаления влаги происходит восстановление первоначальных размеров. Наиболее существенны изменения линейных размеров, возникающие при вакуумном осаждении металлических пленок, связаны с внутренними механическими напряжениями, компенсация которых достигается за счет того, что травление отверстий проводят на гибкой подложке в «растянутом состоянии, когда на полиимьцшой подложке нанесены слои Сг — Сп — Сг н вторую вакуумную металлизацию слоев Сг — Сп — Сг для получения рисунка схемы проводят с точным воспроизведением температурного цикла и параметров процесса первичной (предварительной) металлизации.
Одной из ответственных операций является получение отверстий диаметром 50...70 мкм методом химического травления полиимидной пленки в количестве нескольких тысяч на одной подложке. Для этого должна быть решена задача обеспечения равномерной скорости травления на всей поверхности подложки. Особенностью фотохимических процессов формирования рисунка коммутационных элементов и травления полиимидной пленки является применение в качестве масок при травлении пленок Сг — Сп — Сг щелочестойких негативных фоторезистов (например, ФН-11), которые имеют значительно меньшую разрешающую способность, нежели позитивные фоторезистьк Гибкие ПП, гибкие пеиатпые кабели, гибко-псесткае платы гзт Для устранения этого явления применяется кратковременная плазмохимическая обработка пленки фоторезиста в кислородной плазме. Такой прием позволяет увеличить разрешающую способность фоторезиста ФН-11 с 40...50 до 150...200 линий/мм.