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.