Logo GenDocs.ru


Поиск по сайту:  


Лекции - Печатные платы - файл ПП.doc


Лекции - Печатные платы
скачать (548.3 kb.)

Доступные файлы (1):

ПП.doc828kb.06.06.2006 00:27скачать

содержание

ПП.doc

1   2   3   4   5   6
Реклама MarketGid:
^

4.3. Конструкционные материалы, применяемые для изготовления печатных плат


В качестве конструкционных материалов печатных плат обычно используются фольгированные и нефольгированные слоистые диэ­лектрики (пластики) различного типа и толщины.

^ Фольгированные диэлектрики представляют собой электроизоля­ционные основания, плакированные обычно электролитической мед­ной фольгой с оксидированным гальваностойким слоем, приле­гающим к электроизоляционному основанию. В зависимости от назначения фольгированные диэлектрики могут быть односторон­ними и двусторонними и иметь толщину от 0,06 до 3,0 мм.

^ Нефольгированные диэлектрики, предназначенные для полуад­дитивного и аддитивного методов производства плат, имеют на поверхности специально нанесенный адгезивный слой, который слу­жит для лучшего сцепления химически осаждаемой меди с диэлек­триком.

Большинство печатных плат для технических средств ЭВМ в настоящее время изготавливают субстрактивным методом (травление фольгированного диэлектрика).

В табл. 4.7 приведен ряд марок применяемых фольгированных диэлектриков.
Диэлектрическое основание платы представляет собой обычно бумажную (гетинаксы) или текстильную (текстолиты) основу, про­питанную фенольной либо эпоксидной смолой.

Преимущество гетинаксов заключается в том, что они легко поддаются механической обработке, поэтому возможна организация серийного и массового производства. К недостаткам материалов этого типа относятся повышенная чувствительность к влажности и нестабильность размеров.

В настоящее время намечается тенденция к использованию эпоксидной невоспламеняющейся бумаги, которая обладает лучшей стабильностью параметров и более приспособлена к автоматизации.
^ В стеклотекстолитах в качестве основы используют стеклоткань, пропитанную эпоксидной смолой. Они применяются, в основном, для производства ДПП и МПП.
Смеси «эпоксидная смола-стеклоткань» придаются определенные характеристики, зависящие от соотношения используемого кол-ва смолы и скорости проведения процесса отвердения. Заданная толщина диэлектрика достигается путем набора определенного кол-ва листов, а с наружных сторон добавляют листы фольгированной меди, которая предварительно подвергаются оксидированию со стороны, входящей в контакт с мате­риалом. Весь комплект помещается между идеально чистыми пол­ированными плитами гидравлического пресса многоярусного типа, оснащенного системой подогрева.
^ К числу важнейших характеристик материалов печатных плат обычно относят пределы прочности при растяжении и изгибе, мак­симальное удлинение, прочность сцепления фольги, максимальное удлинение при механических нагрузках или воздействии темпера­туры, стойкость к перегибам, максимальную рабочую температуру, допустимое кратковременное воздействие температуры, влагопоглощение, сопротивление изоляции, электрическую прочность, диэлек­трическую проницаемость и потери и др. При анализе характеристик диэлектрических материалов необходимо учитывать также, что ряд прочностных характеристик, коэффициенты термического расшире­ния материалов зависят от геометрических направлений.
Медная фольга имеет толщину преимущественно 35 и 50 мкм.

Для увеличения плотности соединений при субстрактивном мето­де формирования проводящего рисунка МПП (ширина линий 125...150 мкм) в последнее время все чаще используется тонкая фольга толщиной 5 и 10 мкм. Однако производство такой фольги связано с определенными трудностями. Поэтому обычно, если тре­буется наименьшая ширина линии проводящего рисунка, применяют аддитивные или полуаддитивные методы.

Из других материалов, используемых при изготовлении печатных плат, наиболее широко применяют никель и серебро в качестве металлического резиста, для обеспечения пайки, сварки. Кроме того, используется целый ряд других металлов и сплавов (например, олово — висмут, олово — индий, олово — никель и т. д.), назна­чение которых — обеспечение избирательной защиты или низкого контактного сопротивления, улучшение режимов пайки. Дополни­тельные покрытия, увеличивающие электропроводность печатных проводников, в большинстве случаев выполняют гальваническим осаждением, реже — способами вакуумной металлизации и горячего лужения.

В отличие от жестких печатных плат гибкие платы могут применяться как в стационарном режиме пайки, так и в динамическом. Если в первом случае ГПП подвергаются перегибам только во время производства и монтажа, то во втором они подвергаются постоянному или периодическому воздействию напряжения изгиба в результате качающего, сочленяющего или скручивающего усилия. Поэтому одна из важнейших характеристик ГПП (при сохранении всех остальных требований к ее материалам) — высокая устойчивость диэлектрических материалов ГПП к механическим воздействиям, т. е. к снятию и отслоению печатных проводников от основания. Эта устойчивость характеризуется числом перегибов на определен­ном радиусе и адгезией металлической фольги к диэлектрику. Ос­новные материалы для ГПП: лавсан фольгированный (ЛФ-1) и полиимид фольгированный (ПФ-1, ПФ-2). Полиимид обладает наи­лучшими характеристиками (за исключением стоимости) и является самым распространенным диэлектриком для ГПП. При необходи­мости обеспечения низкой стоимости чаще всего используется лав­сан.
До недавнего времени фольгированные диэлектрики на основе эпоксидно-фенольных смол, а также применяемые в ряде случаев диэлектрики на основе полиимидных смол удовлетворяли основным требованиям изготовителей печатных плат. Необходимость улучше­ния теплоотвода от ИМС и БИС, требования низкой диэлектриче­ской проницаемости материала платы для быстродействующих схем, важность согласования коэффициентов термического расширения материала платы, корпусов ИМС и кристаллоносителей, широкое внедрение современных методов монтажа привели к необходимости разработки новых материалов. Широкое применение в современных конструкциях технических средств ЭВМ находят МПП на основе керамики. Применение керамических подложек для изготовления печатных плат обусловлено прежде всего использованием высоко­температурных способов создания проводящего рисунка с мини­мальной шириной линий, однако используются и другие преиму­щества керамики (хорошая теплопроводность, согласование по ко­эффициенту термического расширения с корпусами ИМС и носи­телями и т. п.). При изготовлении керамических МПП наиболее широко используется толстопленочная технология.

В керамических основаниях в качестве исходных материалов широко применяются оксиды алюминия и бериллия, а также нитрид алюминия и карбид кремния.

Основным недостатком керамических плат является ограничен­ность их размеров (обычно не более 150x150 мм), что обусловлено в основном хрупкостью керамики, а также сложностью достижения необходимого качества.

Формирование проводящего рисунка (проводников) осуществля­ется трафаретной печатью. В качестве материалов проводников в керамических платах подложечного вида (рис. 4.5, а) используются пасты, состоящие из металлических порошков, органического свя­зующего вещества и стекла. Для проводниковых паст, которые должны обладать хорошей адгезией, способностью выдерживать мно­гократную термообработку, низким удельным электрическим сопро­тивлением, применяются порошки благородных металлов: платины, золота, серебра. Экономические факторы заставляют применять также пасты на основе композиций: палладий — золото, платина — серебро, палладий — серебро и др.

Изоляционные пасты изготавливаются на основе кристаллизую­щихся стекол, стеклокристаллических цементов, стеклокерамики. В качестве материалов проводников в керамических платах пакет­ного вида (рис. 4.5, б) используются пасты, изготовленные на основе порошков тугоплавких металлов: вольфрама, молибдена и др. В качестве основания заготовки и изоляторов применяются ленты из сыров керамики на основе оксидов алюминия и бериллия, карбида кремния, нитрида алюминия.

Металлические жесткие основания, покрытые диэлектриком, ха­рактеризуются (как и керамические) высокотемпературным вжиганием в подложку толстопленочных паст на основе стекол и эмалей. Особенности плат на металлическом основании — повышенная теплопроводность, конструкционная прочность и ограничения по быстродействию из-за сильной связи проводников с металлическим основанием.

Широкое применение находят пластины из стали, меди, титана, покрытые смолой или легкоплавким стеклом. Однако наи­более совершенным по комплексу показаний является анодирован­ный алюминий и его сплавы с достаточно толстым слоем оксида. Анодированный алюминий применяется также для тонкопленочной многослойной разводки плат.

Перспективно применение в печатных платах оснований со слож­ной составной структурой, включая металлические прокладки, а также оснований из термопластиков.

Основания из фторопласта со стекловолокном используются в быстродействующих схемах. Различные композиционные основания из кевлара и кварца» а также медь — инвар — медь используются в тех случаях, когда необходимо иметь термический коэффициент расширения, близкий к коэффициенту расширения оксида алюми­ния, например в случае монтажа на плату различных керамических кристаллоносителей (микрокорпусов). Сложные подложки на основе полиимида используются главным образом в мощных схемах или при высокотемпературных применениях печатных плат.
1   2   3   4   5   6

Реклама:





Скачать файл (548.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru