Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Процессы гальванического наращивания на слоях Сг — Сц — Сг меди определяют надежность металлизации в переходных отверстиях и надежность присоединения выводов навесных элементов к контактным площадкам, Слой металлизации суммарно должен составлять 20...25 мкм и иметь минимальные значения внутренних механических напряжений.
Этим и объясняется необходимость гальванического наращивания, которое по сравнению с вакуумной металлизацией дает существенно менее напряженные металлические пленки. Учитывая кислотостойкость полиимида, применяют, например; сернокислый электролит меднения, содержащий сернокислую медь и серную кислоту. При гальваническом осаждении сплава свинец — олово контролируют качество покрытия под микроскопом: покрытие должно быть светло-серого цвета, мелкодисперсным, сплошным и равномерным по всей поверхности, без шелушений, вздугий, отслаиваний и темных пятен. Силу тока, мА, необходимую для нанесения покрытия на одну подложку рассчитывают по формуле: где Я вЂ” площадь покрытия, см', ބ— катодная плотность тока, мА/см'. Время осаждения сплава заданной толщины Т, ч, определяют по слелующей формуле: Т = й/и.
Здесь и — толщина сплава, мкм; и = 10 — приблизительная скорость осажления сплава, мкм/ч. В табл. 4.41 приведена последовательность основных Этапов изготовления гибких ДПП на нефольгированном полиимиде по тонкопленочной технологии. После резки и активации поверхности полиимида на установке химической активации и очистки подложек осуществляют напыление методом нонно-плазменного распыления с магнетронным источником или методом термического испарения защитных слоев Сг — Сц — Сг толщиной 0,8 — 0,4-0,б мкм на установке для двусторонней металлизации в вакууме полиимидной пленки.
Первый этап необходим для защиты полиимидной пленки во время травления переходных отверстий; двустороннее напыление — для исключения закручивания и коробления пленки. Двустороннее нанесение фоторезиста (тип ФН-11) производят на установке двустороннего нанесения н сушки фоторезиста (п. 3). Затем получают рисунок переходных отверстий (п. 4): выполняют двустороннее экспонирование на установке совмещения и экспонирования и проявление рисунка на установке проявления негативного фоторезиста. 238 Глава 4. дьоиси(рукции и лыгиоды нзгоиимлеиил лечаиигьгх идат Таблица 4.41.
Посладоввгелыимть основных этапов ТП юютовлення двусторонней ГПП на нолннмнде Эскиз этапа изготовления ГПП 2 Нанесение слоев Сг-Со — Сг Двустороннее нанесение фоторезиста ФН-11 ' ФН-11 (СПФ) Травление слоев Сг — Сп — Сг и полиимнд- ной пленки (КОН + моноэтаноламин) 6 Травление и очистка пслиимилной пленки Напыление токопроводящих слоев Сг — Со-Сг 8 Нанесение фоторезиста Вгчль Экспонирование и проявление рисунка печатного монтажа Галммиичаохая медь Снятие вуали и гальваническое меднение (предварительно сняв слой Сг) 11 Нанесение сплава алово-висмут 12 Снятие негативного фоторезиста 13 Травление слоев Сг — Со — Сг 14 Нанесение фоторезиста (защитный слой) Т.! Вырубка и очистка заготовки из нефольгнрованного полиимида„например, ПИ-40 А Получение рисунка переходных отверстий: а) двустороннее экспонирование; б) проявление рисунка переходных отверстий Слои хрома Слои меди ~ Поли имил Гибкие ШХ гибкие иеиаиииее кабели, гибки-зюесгикие ваииы На этапе 5 производят последовательное травление металлических слоев Сг — Си — Сг в отверстиях, затем — полиимидной подложки; травление каждого слоя осуществляют в собственном растворе.
На 6 этапе производят термообработку для выпаривания воды из фоторезиста, с целью уменьшения усадки полиимидной пленки, очистку полиимидной подложки и снятие металлических защитных слоев Сг — Си — Сг. На этапах 7, 8, 9 получают рисунок проводников и контактных площадок; проводят аналогичные операции напыления, нанесения фоторезиста, экспонирования, проявления рисунка. Особенность этапа заключена в том, что негативный фоторезист в данном случае защищает места, которые затем бу~~т травиться. На этапе 10 снимается вуаль фоторезиста в установке плазмохимического травления фоторезиста кислородной плазмой и на поверхностях, находящихся под снятой вуалью производят гальваническое меднение на линни гальванического наращивания металлических слоев для создания основного токоведущего слоя и нанесение сплава олово — висмут (п. 11) для защиты меди от окисления, для упрочнения поверхностного слоя и обеспечения паяемости плат.
На 12 этапе снимают негативный фоторезист и осуществляют травление участков (Сг — Си — Сг), находящихся под ним (п. 13). На последнем 14 этапе формируется рисунок защитного покрытия на основе негативного фоторезиста ФН-11. Приведенные выше этапы изготовления требуют высокой чистоты помещения, стабильных температур, высококачественных исходных материалов, в противном случае имеет место низкий процент выхода годных плат. Установка ГПП на жесткое основание осуществляется путем приклеивания.
4.4.1.5. Многослойные ГПП Многослойные ГПП имеют три и более провошпцих слоев с элементами печатного монтажа, соединенных металлизированными отверстиями (межслойными переходами) для обеспечения электрической связи между слоями. При конструировании многослойных ГПП используются: ° односторонние и двусторонние слои с элементами печатного монтажа, выполненные на гибком фольгированном или нефольгированном материале; ° соединительные пленки с адгезивом (препрег), защищенные удаляемой пленкой, для склеивания слоев в многослойную структуру; ° покрывная полиимидная пленка с адгезивом для защиты поверхности МПП. Основные характеристики МПП на полиимиде приведены в табл. 4.42.
Многослойные ГПП на полиимиде получают из ДПП и ОПП на полиимиде, которые устанавливают на жесткое основание с контактными площадками 112]. При этом каждую ДПП изолируют друг от друга перфорированными прокладками из полиимида, и весь пакет из собранных ДПП припаивают к контактным площадкам основания через сквозные переход- 240 Глава 4.
аоиструлзрв» н лттоды азаниоааеиад иеншниык адат Тсблиыз 4.42 Основные ларактернспнт МПП на нолнимнде ные металлизированные отверстия ДПП для получения электрической связи между слоями и основанием (рис. 4.48). Рнс. 4.48. Структура МПП на полиимиде в разрезе: ! — полинмилные прокладки; 2 — спала 3 — ДПП на полиимиде; 4 — контактные площадки; 5 — основание Для обеспечения хорошего теплоотвода в качестве жесткого основания применяют металлические пластины с изоляционным слоем: ° анодированный алюминий или сплавы алюминия с магнием; ° алюминий с эпоксидной смолой; ° сталь с эпоксидной смолой, эмалью или легкоплавким стеклом; ° ковар с диэлектрическим покрытием и др.
При выборе жесткого основания основными требованиями является: согласование металла и диэлектрика по ТКЛР; хорошая адгезия диэлектрика к металлу; высокое качество диэлектрического покрытия на металле. Наиболее широкое применение получили основания из алюминия. 4.4.2. Гибко-жесткие платы Конструкция ГЖП (см. гл.
!) состоит из жестких и гибких участков единой ПП, и может быть основана на жестких ДПП или МПП. Гибкие части могут содержать несколько односторонних или двусторонних ГПП. В отличие от обычных ПП проводники на гибких участках должны быть покрыты материалом, допускающим изгиб и деформацию. Наиболее часто гибкий участок ГЖП защищают ламинированием полиимндной пленки, которал обеспечивает защиту от внешних механических и климатических Лгбкие ШХ еибкае иечаишые кибеле, гибко-жесизкие илашы г43 Тоблииа 4.43. Основные ларщтеристяки ГЖП ав фольп~роваииом основании Показатели Характеристика Традиционная и ПМК Элементная база Область применения Спецтехника, вычислительная техника, средства связи, промышленная электроника Класс точности Группа жесткости Рекомендуемые максимальныо размеры жесткого участка, мм 550 х 450 (число слоев 10-12) Жесткие слои — стеклотекстолит фольгированный, (Ье = 5...35 мкм).
Гибкие слои — полиимид фольгированный, (йе = 35 мкм). Покрывная пленка — полиимидная с адгезионным слоем. Стеклоткань с полиимидным связуюгдим дая склеивания гибкой и жесткой частей. Стеклоткань прокладочная для жесткой части Материал основания Минимальный диаметр отвер- стия, мм 0,3 (мешллизированное) Минимальная ширина провод- ника, мм О,! Мелкосерийное Тип производства На рис. 4.49 приведена структурная схема ТП изготовления ГЖП.
воздействий, злектрическую изоляцию и герметизацик проводников. Для защиты гибких участков применяют также гибкие жщ(кис маски, которые наносят способом трафаретной печати или поливом. Соединение гибких и жестких слоев производят, используя склеивающие прокладки (препрсг), прессованием. Межслойные соединения осуществляют при помощи глухих, скрытых или сквозных металлизированных отверстий. Для монтажа ЭРИ и ПМК используют жесткие части ГЖП. В качестве основания может применяться дорогостоящая полиимндная пленка; стеклоэпоксид толщиной менее 100 мкм, обладающий меньшей гибкостью, но и меньшей стоимостью по сравнению с полиимидом; препрег на основе модифицированного зпоксида.
Некоторые рекомендации по выбору материалов ГЖП приведены в гл. 2. Гибко-жесткие платы можно применять при реализации уникальных и сложных, требующих повышенной надежности технических решений (безотказно работать в жестких условиях окружающей среды), размещаться в плотный трехмерный корпус, например, фотоаппарата. Недостатком ГЖП является их высокая себестоимость, сложность производства из-за использования разнородных материалов с разными ТКЛР, размерной стабильностью и пр.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
