Скачать презентацию Печатные платы Печатная плата Под печатной Скачать презентацию Печатные платы Печатная плата Под печатной

06 Печатные платы..ppt

  • Количество слайдов: 67

Печатные платы Печатные платы

Печатная плата Печатная плата

Под печатной платой понимается конструкция электрических межсоединений на изоляционном основании. Печатная плата с установленными Под печатной платой понимается конструкция электрических межсоединений на изоляционном основании. Печатная плата с установленными и смонтированными на ней электронными компо нентами представляет собой печатный узел, способ его формирования назвается печатным монтажом. Проводники, лежащие в одной плос кости, называют печатным рисунком, слоем. По функциональному назначению различают сиг нальные (информационные), потенциальные (заземление, питание), экранирующие и техно логические слои проводников, а по расположе нию — внутренние и внешние слои.

Классификация конструкций печатных плат Классификация конструкций печатных плат

Методы изготовления печатных плат Методы изготовления печатных плат

ØСубтрактивный ØАддитивный ØПолуаддитивный ØКомбинированный ØСубтрактивный ØАддитивный ØПолуаддитивный ØКомбинированный

Субтрактивные методы ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД СКРАЙБИРОВАНИЕ КОНТУРА ПРОВОДНИКОВ ЛАЗЕРНОЕ ГРАВИРОВАНИЕ Субтрактивные методы ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД СКРАЙБИРОВАНИЕ КОНТУРА ПРОВОДНИКОВ ЛАЗЕРНОЕ ГРАВИРОВАНИЕ

Химический метод Химический метод

Фрагменты субтрактивного (химического) метода изготовления ПП: 1 фотошаблон; 2 — защитная пленка; 3 — Фрагменты субтрактивного (химического) метода изготовления ПП: 1 фотошаблон; 2 — защитная пленка; 3 — фоторезист; 4 — фольга; 5 — основание ПП; 6 экспонирование фоторезиста (3) через фотошаблон (1) и защитную пленку (2); 7 рисунок из фоторезиста проявлен; 8 — рисунок из фольги вытравлен: 9 — фоторезист удален.

Преимущества: возможность полной автоматизации процесса изготовления; высокая производительность; низкая себестоимость. Недостатки: низкая плотность компоновки Преимущества: возможность полной автоматизации процесса изготовления; высокая производительность; низкая себестоимость. Недостатки: низкая плотность компоновки связей; использование фольгированных материалов; наличие экологических проблем из за образования больших объемов отработанных травильных растворов.

Метод скрайбирования контура проводников Метод скрайбирования контура проводников

Вид платы при изготовлении ее традиционной химической технологией. Ширина проводника 0. 25 мм Диаметр Вид платы при изготовлении ее традиционной химической технологией. Ширина проводника 0. 25 мм Диаметр отверстия 0. 8 мм. Простейшее оконтуривание. Дополнительно, оконтурены контактные площадки, в которые осуществляется монтаж элементов. Дополнительная выборка в особо ответственных местах, например, при монтаже кристалла на плату. При выборки больших площадей могут ис пользоваться цилиндрические фрезы.

Возможные виды межсоединений двух сторон скрайбированных плат: vпроводной перемычкой, vопаиваемой пустотелой заклепкой, vопрессовываемой заклепкой Возможные виды межсоединений двух сторон скрайбированных плат: vпроводной перемычкой, vопаиваемой пустотелой заклепкой, vопрессовываемой заклепкой

Аддитивные методы Аддитивные методы

Эти методы предполагают использо вание нефольгированных диэлект рических оснований, на которые тем или другим Эти методы предполагают использо вание нефольгированных диэлект рических оснований, на которые тем или другим способом, избирательно наносят токопроводящий рисунок. Разновидности метода определяются способами металлизации и избира тельностю металлизации.

Фотоаддитивный процесс Фотоаддитивный процесс

Нанесение и закрепление на поверхности подложки фото катализатора Экспанирование фотокатали затора через фотошаблон негатив Нанесение и закрепление на поверхности подложки фото катализатора Экспанирование фотокатали затора через фотошаблон негатив Активация фотокатализатора на освещенных участках под ложки – по местам будущих проводников Толстохимическая металлизация проводников за счет работы активированного катализатора. Готовая плата

Преимущества: vиспользование нефольгированных материалов; vвозможность воспроизведения тонкого рисунка. Недостатки: vдлительный контакт открытого диэлектрика с Преимущества: vиспользование нефольгированных материалов; vвозможность воспроизведения тонкого рисунка. Недостатки: vдлительный контакт открытого диэлектрика с технологическими растворами металлизации, ухудшающими характеристики электрической изоляции без дополнительных мер по отмывке; vдлительность процесса толстослойного химического меднения.

Аддитивный процесс Аддитивный процесс

Схема процесса аддитивной технологии с использованием фоторезиста: вырубка заготовки; сверление отверстий под металлизацию; нанесение Схема процесса аддитивной технологии с использованием фоторезиста: вырубка заготовки; сверление отверстий под металлизацию; нанесение катализатора на всю поверхности заготовки и отверстий; нанесение и экспозиция фоторезиста через фотошаблон-позитив; проявление фоторезиста с обнажением участков поверхности платы с нанесенным катализатором; толстослойная химическая металлизация отверстий и проводников; нанесение маркировки; обрезка платы по контуру; электрическое тестирование; приемка платы — сертификация.

Преимущества: использование нефольгированных материалов; изоляционные участки платы защищены фоторезистом — изоляция не загрязняется технологическими Преимущества: использование нефольгированных материалов; изоляционные участки платы защищены фоторезистом — изоляция не загрязняется технологическими растворами; фоторезист может оставаться на плате в качестве защитного покрытия. Недостатки: §длительный процесс толстослойной химической металлизации; §необходимость использования фоторезиста, стойкого к длительному воздействию растворов химического меднения с щелочной реакцией.

Нанесение токопроводящих красок или металлонаполненных паст Нанесение токопроводящих красок или металлонаполненных паст

Схема процесса изготовления рельефных плат с заполнением рельефа и отверстий металлонаполненными пастами Гравирование рельефа Схема процесса изготовления рельефных плат с заполнением рельефа и отверстий металлонаполненными пастами Гравирование рельефа проводников и контактных площадок в диэлектрической подложке. Используется сверлильный станок с ЧПУ с нормированным заглублением инструмента в обрабатываемую подложку Заполнение углублений рельефа металлонаполненной пастой (контактолом). Используется станок трафаретной печати с нормированной скоростью перемещения ракеля. Черным обозначен ракель станка, красным металло содержащая паста (контактол).

Термообработка в печи с нейтральной средой. Связующее металлонаполненной пасты выгорает. Металлические частицы спекаются, образуя Термообработка в печи с нейтральной средой. Связующее металлонаполненной пасты выгорает. Металлические частицы спекаются, образуя металлическую дорожку проводник и контактную площадку. Гравирование топологии рельефа другой стороны платы на станке с ЧПУ. Совмещение топологий двух сторон достигается за счет использования единых баз. Сверление сквозных отверстийна станке с ЧПУ.

Заполнение углублений рельефа металло наполненной пастой (контактолом) на другой стороне платы с использованием того Заполнение углублений рельефа металло наполненной пастой (контактолом) на другой стороне платы с использованием того же станка трафаретной печати с нормированной скоростью перемещения ракеля. Термообработка в той же печи с нейтральной средой. Сверление сквозных монтажных и переходных отверстий по металлу, наполняющему рельеф.

Горячая запрессовка металлического порошка (тиснение) Горячая запрессовка металлического порошка (тиснение)

Впрессовывание металлического порошка в диэлектрическое основание: I — горячая плита штампа; 2 свободно нанесенный Впрессовывание металлического порошка в диэлектрическое основание: I — горячая плита штампа; 2 свободно нанесенный металлический порошок; 3 полуотвержденное или термопластичное полимерное основание — подложка; 4 впрессованный в подложку металл; 5 — отвержденный полимер подложка.

Штампование Штампование

Штамповка (впрессовывание) проводников в подложку: 1 штамп; 2 фольга; 3 клей; 4 подложка (диэлектрическое Штамповка (впрессовывание) проводников в подложку: 1 штамп; 2 фольга; 3 клей; 4 подложка (диэлектрическое основание).

Метод переноса Метод переноса

Комбинированные Методы НЕГАТИВНЫЙ МЕТОД ПОЗИТИВНЫЙ МЕТОД Комбинированные Методы НЕГАТИВНЫЙ МЕТОД ПОЗИТИВНЫЙ МЕТОД

Комбинированный негативный метод Комбинированный негативный метод

Заготовка из фольгированного материала Нанесение защитного рельефа (фоторезиста или кислотоупорной краски) для защиты проводников Заготовка из фольгированного материала Нанесение защитного рельефа (фоторезиста или кислотоупорной краски) для защиты проводников травления Травление пробельных мест рисунка платы Нанесение лаковой рубашки на поверхность платы Сверление сквозных отверстий Химическая металлизация Отделение лаковой рубашки. В отверстиях остается химически осажденная металлизация Удаление защитного рельефа Электрохимическая металлизация с одной стороны платы Электрохимическая металлизация с другой стороны платы Обслуживание платы легкоплавкими припоями (например, в сплаве Розе). Плата готова для инспекции и сертификации

Недостатки метода: vпри металлизации отверстий открытые участки диэлектрического основания насыщаются химическими растворами и получают Недостатки метода: vпри металлизации отверстий открытые участки диэлектрического основания насыщаются химическими растворами и получают за счет этого повышенную проводимость. Надежность изоляции, реализуемая этим методом, — низкая; vдля гальванической металлизации отверстий возникают большие затруднения для организации электрического контакта стенок отверстий с катодом гальванической ванны. Это обуславливает наличие заметного количества непрокрытых или плохо прокрытых отверстий; vпри отделении лаковой рубашки возможно частичное разрушение проводящего подслоя в отверстиях. Условия для электрохимической металлизации нарушаются.

Комбинированный позитивный метод Комбинированный позитивный метод

Схема комбинированного позитивного метода изготовления двусторонних печатных плат с металлизированными отверстиями: üнарезка технологических заготовок; Схема комбинированного позитивного метода изготовления двусторонних печатных плат с металлизированными отверстиями: üнарезка технологических заготовок; üочистка поверхности фольги (дезоксидация); üсверление отверстий, подлежащих металлизации, на станках с ЧПУ; üактивация поверхностей под химическую металлизацию; üтонкая химическая металлизация (до 1 мкм); üпредварительное тонкая гальваническая металлизация (до 6 мкм) — «гальваническая затяжка» ; üнанесение и экспонирование фоторезиста через фотошаблон — позитив; üосновная гальваническая металлизация (до 25 мкм внутри отверстий); ü нанесение металлорезиста; üудаление экспонированного фоторезиста; üтравление обнаженных участков фольги; üудаление металлорезиста; üнанесение контактных покрытий на концевые печатные ламели; üтщательная отмывка платы, сушка; üнанесение паяльной маски; üнанесение финишных покрытий под пайку; üнанесение маркировочных знаков: üобрезка платы по контуру; üэлектрическое тестирование; üприемка платы — сертификация.

Преимущества: возможность воспроизведения всех типов печатных элементов с высокой степенью разрешения; защищенность фольгой изоляции Преимущества: возможность воспроизведения всех типов печатных элементов с высокой степенью разрешения; защищенность фольгой изоляции от технологических ра створов — хорошая надежность изоляции; хорошая прочность сцепления (адгезия) металлических элементов платы с диэлектрическим основанием. Недостатки: vотносительно большая глубина травления (фольга + металлизация затяжки) создает боковой подтрав, ограничи вающий разрешающую способность процесса; vтравление рисунка по металлорезисгу ограничивает свободу выбора травяших растворов; vпосле травления рисунка схемы, металлорезист или осветляют для улучшения паяемости, или удаляют и, после нанесения паяльной маски, осаждают финишные покрытия под пайку. Оба варианта требуют дополнительных капитальных затрат и прямых расходов.

Методы изготовления многослойных ПП Методы изготовления многослойных ПП

Метод попарного прессования Метод попарного прессования

3 4 Структура МПП попарного прессования: 1 — переходное металлизированное отверстие между наружным и 3 4 Структура МПП попарного прессования: 1 — переходное металлизированное отверстие между наружным и внутренним слоем; 2 — сквозное металлизированное отверстие: 3 — проводник наружного слоя; 4 — проводник внутреннего слоя.

Метод открытых контактных площадок Метод открытых контактных площадок

Структура МПП, изготовленной методом открытых контактных площадок: 1 — окно для пайки штыревого вывода Структура МПП, изготовленной методом открытых контактных площадок: 1 — окно для пайки штыревого вывода компонента; 2 — проводник внешнего слоя; 3 — проводник внут реннегослоя; 4 — соединение монтажных площадок в одном слое; 5 — окно для монтажа планарного вывода компонента.

Метод выступающих выводов Метод выступающих выводов

Структура МПП, изготовленной методом выступающих выводов: 1 переход печатного проводника внутреннего слоя в монтажную Структура МПП, изготовленной методом выступающих выводов: 1 переход печатного проводника внутреннего слоя в монтажную площадку; 2 крепящая колодка; 3 компо нент с планарными выводами; 4 окно платы; 5 проводник внутреннего слоя.

Метод послойного наращивания Метод послойного наращивания

Структура МПП послойного наращивания: 1 — межслойный переход — металлизированный столбик; 2 — монтажная Структура МПП послойного наращивания: 1 — межслойный переход — металлизированный столбик; 2 — монтажная контактная площадка; 3 — компонент с планарными выводами; 4 проводник внутреннего слоя; 5 — проводник внешнего слоя.

Метод металлизации сквозных отверстий Метод металлизации сквозных отверстий

Структура МПП, изготовленной классическим методом металлизации сквозных отверстий: 1 — контактная площадка внешнего слоя; Структура МПП, изготовленной классическим методом металлизации сквозных отверстий: 1 — контактная площадка внешнего слоя; 2 — сквозное монтажное металлизированное отверстие; 3 — проводник внутреннего слоя; 4 — проводник внешнего слоя; 5 — сквозное переходное металлизированное отвер стие; 6 — контактная площадка внутреннего слоя.

Выбор методов изготовления ПП Основные аспекты Выбор методов изготовления ПП Основные аспекты

Назначение электронной системы: технические условия на изделия, ожидаемый рабочий ресурс, элементная база с характеристиками Назначение электронной системы: технические условия на изделия, ожидаемый рабочий ресурс, элементная база с характеристиками по быстродействию, выходному сопротивлению, уровню рабочих сигналов, напряжению питания и т. д. Эксплуатационные требования по ремонтопригодности: возможности профилактики и ремонта, наличие запасных печатных узлов и блоков. Окружающие условия при хранении и работе. Технология изготовления: совместимость с действующим производством, степень и характер механизации и автоматизации при заданном объеме производства. Базовые и вспомогательные материалы: объем возможных поставок, стоимость, необходимость отбора по специальным требованиям.

Методы изготовления ПП по возрастанию плотности печатного монтажа Методы изготовления ПП по возрастанию плотности печатного монтажа

односторонние печатные платы; двусторонние печатные платы (ДПП) комби нированным позитивным методом; ДПП полуаддитивным методом; односторонние печатные платы; двусторонние печатные платы (ДПП) комби нированным позитивным методом; ДПП полуаддитивным методом; ДПП полуадцитивным методом с диффе ренциальным травлением; МПП методом попарного прессования; МПП методом открытых контактных площадок; МПП методом металлизации сквозных отверстий; МПП методом послойного наращивания; МПП комбинацией методов металлизации сквозных отверстий и послойного наращивания.