Печатные платы

Уровень электролита следует поддерживать, доливая ванну водой или ортофосфориой Кислотой в зависимости от плотности раствора, которая составляет 1560—1600 кг/м3 Бутанол вводится по мере ослабления блеска поверхности или появления растравленных участков полируемой поверхности.

Используя комбинированный метод, можно изготавливать платы с повышенной плотностью монтджа. В этом случае исходным материалом служит стеклотекстолит, фольгироваиный очень тонкой мед ной фольгой (толщина фольги 5 мкм). Медная фольга защищается от возможных повреждений, при хранении, транспортировании и сверлении отверстий медным или алюминиевым листовым протектором толщиной 50—75 мкм. Материал с-медным протектором получил название «Слофаднт», а с алюминиевым протектором — СТПА. После сверления отверстий в заготовке и операции химического меднения протектор отделяется от поверхности фольги и укладывается в отдельную тару для последующей сдачи предприятиям цветной металлургии как вторичное сырье. Заготовка подвергается гальванической металлизации («затяжке») и другим операциям, приведенным выше.

Продолжительность операции травления уменьшается в 5 раз, так как толщина слоя меди, подлежащая вытравливанию, составляет 10—12 мкм вместо 45—50 мкм в случае применения обычных фоль-гированных диэлектриков. В результате этого эффект бокового под-травливання практически исключается н достигается возможность получения узких проводников шириной до 0,15 мм и таких же зазоров между ними, что характерно для плат, изготавливаемых по полуаддитивной технологии.

Технологический процесс изготовления двусторонних печатных плат комбинированным методом из материала типа «Слофадит» обеспечивает повышенную плотность монтажа (класс 3 по ГОСТ 23751—79), что позволяет во многих случаях многослойные платы в 6—8 слоев заменить на двусторонние.

Широкое применение микросборок, интегральных схем и изделий современной полупроводниковой техники привело к тому, что прн монтаже их на печатные платы резко возросла коммутация между ними н появилась необходимость размещения проводников в различных изолированных друг от друга слоях многослойной платы. Многослойные соединения осуществляются через металлизированные сквозные отверстия, поэтому и метод изготовления МПП получил название * метод сквозной металлизации». Другие способы меж слой-ного соединения применяются очень редко н поэтому не предусмотрены нормативно-технической документацией [5].

Рис. 4. Структура многослойной платы: / — металлический слой; 2 — тонкий диэлектрик слоя МПП; 3 — изоляционная прокладка из стеклоткани;

4 — контактная площадка в слое МПП

Структура многослойной платы представлена на рис. 4. Технологический процесс изготовления МПП состоит из трех основных этапов: 1) подготовки отдельных слоев; 2) сборки пакета и прессования; 3) получения проводящего рисунка на наружных слоях.

На заготовках из тонких фольгнрованных диэлектриков, например марок СТФ-1 или СТФ-2 {приложение 3), химическим методом получают проводящий рисунок, используя жидкие нли сухие пленочные фоторезисты. В качестве травителя могут быть использованы различные по типу растворы: кислые илн щелочные, представленные в гл. 6 настоящей брошюры. При выборе раствора следует остановиться на том составе, который принят для основного процесса, т. е. аммиачно-хлоридиого, так как нецелесообразно в производственных условиях иметь два различных состава. После вытравливания меди наблюдается нежелательная деформация сжатия диэлектрика, обусловленная виутренннмн напряжениями, проявляющими свое действие после удаления части медной фольги. Величина этих деформаций зависит от характера проводящего рисунка и она минимальна в случае применения диэлектриков, фольгирован-ных медью с двух сторон.

Вначале на каждом технологическом поле отдельно взятого слоя с проводящим рисунком пробиваются базовые илн фиксирующие отверстия, с помощью которых прн сборке достигается хорошее совмещение контактных площадок по вертикали. Количество отверстий устанавливается в зависимости от размеров платы нормативно-технической документацией и доходит до 10.

Для выполнения данной операции предназначена установка совмещения н штамповки базовых отверстий. Установка рассчитана на заготовки плат с максимальным размером 500 X 500 мм и минимальным — 200X200 мм. Шаг перемещения стола — 10 мм. Точность базирования ±0,05 мм. Диаметр базовых отверстий — 5 мм. Аналогичные отверстия пробиваются в листах прокладочной стеклоткани СП.

Прокладочная стеклоткань представляет собой листы стеклоткани нз крученых нитей диаметром 0,1—0,25 мм, пропитанной эпоксидным лаком ЭД-8-Х. Этот материал находится в иедополи-меризованном состоянии и имеет следующий состав (масс, доли, %): летучие — 0,3—1,2; связующие—45—52; растворимые смолы — 85—100. Время гелеобразования — 5—15 мин, срок хранения прокладочной стеклоткани — 6 мес. По истечении этого срока процессы полимеризации в материале, протекающие самопроизвольно, ухудшают его способность к склеиванию при прессовании многослойных плат.

Для обеспечения высокой прочности сцепления поверхности медных проводников с изолирующими межслойными материалами необходимо придать им микрошероховатость, а еще лучше создать оксидный слой соответствующей химической или струйной обработкой растворами’ травителей состава (г/л): СиС12—40—45, NH4CI— 145—150 илн (NH4)2S208 —200—250, H2S04 — 5—7. Температура раствора — до 60 °С. Для выполнения этой операции выпускается установка в виде линии химической подготовки слоев перед прессованием. Линия модульной конструкции имеет в своем составе отдельные модули для подтравливаиия, промывок и сушки заготовок. Скорость конвейера регулируется и этим обеспечивается необходимая производительность и качество обработки.

При наличии больших участков меди более эффективно химическое оксидирование в растворах типа «Эбаиол» следующего состава (масс, доли, %): NaC!02 — 48; NaOH — 40; Na3P04 — 12. Обработка заготовок производится в водном растворе, содержащем 180 г/л этого состава, при температуре 90 °С до образования черного оксидного покрытия. Для осуществления этой операции можно использовать линии ванн из комплекта ванн гальванической линии АГ-38, по отдельной компоновке.

Обработка в концентрированной сериой кислоте при температуре 35—40 °С в течение 0,5—0,7 мии, при этом глубина травления получается в пределах 15—20 мкм.

На некоторых предприятиях применяют более агрессивный раствор в виде смеси сериой и плавиковой кислот, взятых в отношении 5:1. Серная кислота растворяет эпоксидную смолу, а плавиковая—стекло с образованием газообразных продуктов по реакции

Si02 + 4HF —•> SiF4 + 2Н20.