Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА РЭС

Евстафьев В. В., Енгибарян И. А., Сахаров И. А.,

3.2.2. Материалы для изготовления печатных плат

Основными элементами ПП являются основание, печатные проводники, контактные площадки и переходные отверстия с металлизированной стенкой для электрического соединения печатного монтажа разных слоев ПП. В качестве оснований ПП используют слоистые пластики, керамику, полиамидную пленку, металл и пресс-материалы.

В табл. 3.2 приведены параметры фольгированных слоистых материалов (ФСМ): удельное поверхностное PS и объемное Pν сопротивления, диэлектрическая проницаемость ε, tgδ, время Tуст тепловой устойчивости при t = 260 °С и толщина h.

Промышленность выпускает гетинаксы – ФСМ на основе склеенных листов бумаги и стеклотекстолиты – ФСМ на основе склеенных листов стеклоткани.

В бытовой аппаратуре чаше используют фольгированные гетинаксы. Они дешевые, легко поддаются обработке и обладают удовлетворительными электроизоляционными свойствами. Марки фольгированных гетинаксов: ГФ (общеупотребительный), ГОФВ (влагостойкий) и ГОФ (огнестойкий).

Для ПП, эксплуатируемых в тяжелых климатических условиях, используют фольгированные стеклотекстолиты, чаще всего марки СФ, которые относительно дешевые и имеют хорошие диэлектрические свойства. Их также применяют для изготовления ОПП и ДПП узлов бытовой аппаратуры.

Таблица 3.2

Параметры фольгированных слоистых материалов (ФСМ)

Параметр ФСМ

Марка ФСМ

ГФ

СФ

СТФ, СТФТ

СФВН

Брикор АА-2

ФЛАН-5

Элифом, ПФ, ЛФР

PS, Ом, не менее

107

1010

1011

1011

1011

1011

–

Pν, Ом м, не менее

5∙107

109

109

109

5∙1010

5∙1011

–

ε

7

4,3

5,5

4,6

2

5

4/3,5

tgδ

0,07

0,01

0,025

0,02

0,003

0,015

0,03

Туст, с, не менее

10

30

30

30

–

–

–

h, мм

0,8...3,2

0,5...3

0,08... 3

0,1...2

–

–

–

Фольгированные стеклотекстолиты марок СТФ и СТФТ имеют повышенную по сравнению с маркой СФ температуру стеклования смолы (температуру размягчения). Их применяют для изготовления ОПП, ДПП и МПП. Повышенной теплостойкостью (рабочая температура до 280 °С) и малым значением ТКЛР обладает стеклотекстолит марки СФВМ, который применяют для изготовления ПП с повышенной плотностью печатного монтажа и МПП с числом слоев до 25.

Для создания полосковых печатных плат микроволнового диапазона применяют фольгированные материалы марок Брикор и ФЛАН, которые обладают малыми диэлектрическими потерями в микроволновом диапазоне и стабильной диэлектрической проницаемостью.

Для изготовления гибких и гибкожестких печатных плат выпускают фольгированный лавсан марки ЛФР и фольгированный полиамид марки Элифом. Полиамидная пленка имеет самую высокую среди всех полимеров термостойкость (рабочая температура от –200 до +300 °С), высокую радиационную стойкость и сохраняет гибкость в широком диапазоне температур. Недостаток полиимида – высокое водопоглощение (до 3 % по массе).

Плоские проводники ПП могут формироваться травлением фольги, химическим и электрохимическим меднением, вакуумной металлизацией или посредством использования толстопленочной технологии. Поверхностная конфигурация проводников ПП выполняется рассмотренными ранее методами фотолитографии и трафаретной печати, а также механической обработкой заготовки ПП.

ГОСТ 2375–86 устанавливает пять классов плотности монтажа в зависимости от минимальной ширины проводника bmin и зазора (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Классы плотности монтажа

Класс плотности монтажа

bmin, мм

Umax, В

Imax, А

1

0,75

400

1,9

2

0,45

300

1,2

3

0,25

100

0,5

4

0,15

40

0,35

5

0,10

25

0,25

Печатные платы 1 и 2-го классов – самые простые и дешевые – применяют для монтажа ИМС малой степени интеграции. ПП 3-го класса, изготавливаемые из более дорогих материалов с применением сложного оборудования, используют для монтажа ИМС со штырьковыми выводами при средней насыщенности платы компонентами. Для изготовления ПП 4 и 5-го классов, применяемых для монтажа компонентов с самой высокой плотностью, необходимы специальные технологические процессы, прецизионное оборудование и высококвалифицированный персонал.

Технологический процесс изготовления ПП должен обеспечивать высокие электрофизические параметры изоляции между соседними проводниками: сопротивление изоляции между проводниками на стеклотекстолите при зазоре 0,2...0,4 мм не менее 10000 МОм при нормальных климатических условиях и электрическую прочность изоляции не менее 700 В при тех же условиях. Проводники ПП должны выдерживать не менее трех процессов пайки, а МПП – не менее двух.

Если трудоемкость изготовления ОПП взять за единицу, то трудоемкость изготовления ДПП составит 3... 5, а МПП – 10... 25.