Основой печатной платы, далее (ПП), является подложка из стеклотекстолита - диэлектрика, представляющего собой спрессованные листы стеклоткани, пропитанной эпоксидным компаундом (смолой). На поверхности стеклотекстолита находится токопроводящий слой медной фольги (проводник). Типовая толщина проводника - 0,035 и 0,018мм. Этот слой является обязательным для всех классов ПП. После проведения определенных технологических операций, остаются только нужные элементы этого проводника (токопроводящие "дорожки", контактные площадки).
В зависимости от того, сколько таких слоев имеет ПП, она может попадать в один из трех нижеприведенных классов:
- Односторонние (однослойные). Проводник присутствует только на одной стороне ПП.
- Двухсторонние (двухслойные). Проводник присутствует на обеих сторонах ПП.
- Многослойные. Они представляют собой как бы слоеный пирог из двухсторонних плат, между которыми проложены прокладки из стеклоткани, пропитанной в эпоксидной смоле.
Типовая толщина ПП - 1,6мм, бывает также 0,8; 1,2; 2,0мм. Эти толщины обеспечиваются количеством листов стеклоткани.
Защитная паяльная маска
Как правило, на ПП наносится паяльная маска (она же "зеленка") - слой прочного материала, предназначенного для защиты проводников от попадания припоя и флюса при пайке, а также от перегрева. Маска закрывает основную часть поверхности ПП и оставляет открытыми только контактные площадки, которые будут использоваться в дальнейшем при монтаже (пайке), радиоэлектронных компонентов на эту ПП.
Маркировка (сеткография)
Маркировка наносится краской на поверхность ПП, специализированным методом, называемым сеткография или фотопроявление.
Применяется для удобства монтажа (пайки) радиоэлектронных компонентов на ПП. Она может нести в себе следующую информацию: контур компонента, его сокращенное название и позицион-ное расположение на ПП, а также другую техническую информацию.
Классы точности
Все изготавливаемые ПП, должны соответствовать так называемым классам точности, то по какому классу точности будет изготовлена ПП, зависит от комплекса технологических возможно-стей производства. В последнее время при проектировании и производстве ПП обычно применяют 3, 4 и 5 классы точности. Ниже приведены основные требования по классам.
- Третий класс точности. Включает в себя следующие технологические требования:
Толщина токопроводящей "дорожки", должна быть минимум - 0,25 мм
Расстояние между элементами ПП, должно быть минимум - 0,25 мм - Четвертый класс точности. Включает в себя следующие технологические требования:
Толщина токопроводящей "дорожки", должна быть минимум - 0,2 мм
Расстояние между элементами ПП, должно быть минимум - 0,2 мм - Пятый класс точности. Включает в себя следующие технологические требования:
Толщина токопроводящей "дорожки", должна быть минимум - 0,15 мм
Расстояние между элементами ПП, должно быть минимум - 0,15 мм
Цена, качество, Сроки изготовления
Стоимость изготовления ПП обычно включает в себя стоимость подготовки к производству и непосредственно самого технологического процесса производства на предприятии и в основном зависит от класса точности ПП, объема заказа и сроков его исполнения.
Серийное производство. Название говорит само за себя. Основным фактором, влияющим на общую стоимость изготовления ПП, будет являться объем заказа.
Мелкосерийное производство. В этом случае, значимую часть стоимости будет составлять подготовка к производственному процессу.
Изготовление прототипов (опытные образцы ПП). В отличие от мелкосерийного производства, здесь влияние на цену оказывает срок исполнения заказа.
Технологический цикл производства печатных плат (ПП).
1. Входной контроль материалов
Осуществляется проверка всех входящих материалов, выборочный лабораторный контроль, при необходимости полный контроль всей партии материала.
2. Резка на заготовки по заданному маршруту
Стандартной заготовкой является заготовка 500х550 мм, но при малых партиях для уменьшения технологических отходов используются меньшие заготовки. Обрезка (вырубка) осуществляется на гильотине или с помощью вырубного штампа, алмазным диском...
3. Сверление
На платах сложного рисунка (сверло менее 0,6 мм) для повышения качества сверления между заготовками ПП прокладывается алюминиевая фольга (или гетинакс). Для выхода сверла используется гетинакс толщиной 2...3 мм.
Для оперативного изменения ленты сверловки на современных станках есть возможность ручной корректировки программ сверления непосредственно с пульта станка.
4. 1-я металлизация отверстий
Химико-гальванический процесс (процесс Шипле) с последующим наращиванием гальваническим способом до 4 мкм. Обеспечивает начальную металлизацию во всех отверстиях (если металлизация в каком-то отверстии не нужна, то это отверстие закрывается специальной пробкой).
5. Подготовка поверхности перед нанесением фоторезиста (ф/р)
Для стеклотекстолита с толщиной медной фольги более 18 мкм используется механическая или гидроабразивная (пескоструйная) зачистка поверхности, менее 18 мкм (такой материал обычно используется для изготовления ПП с дорожками менее 15 мкм) - микроподтравливание.
6. Ламинирование
Ламинированием называется процесс нанесения на печатные платы пленочного фоторезиста.
7. Экспонирование
Заготовка с нанесенным защитным фоторезистом засвечивается через фотошаблон с переносом рисунка на фоторезист.
8. Проявление
Этап заканчивается визуальным кантролем правильности рисунка ПП и ретушью по фоторезисту.
9. 2-я металлизация
Гальваническое наращивание пластической меди в переходных отверстиях и на проводниках до 25...30 мкм.
10. Снятие фоторезиста
Химический процесс в щелочной среде в модульной линии. По окончании - визуальный контроль.
11. Покрытие защитным резистом
12. Травление
Травление медной поверхности, не покрытой защитным слоем гальванической меди.
13. Снятие технологического слоя защитного фоторезиста
14. Зачистка поверхности перед нанесением маски
15. Нанесение жидкой маски
Может наноситься как фоточувствительная, так и 2-х компонентная маска (метод трафаретной печати).
16. Сушка маски
Инфракрасная сушка с активной вентиляцией для обеспечения равномерности покрытия.
17. Экспонирование
18. Проявка
19. Отверждение
Может применяться как ультрафиолетовое отверждение так и термоотверждение (обеспечиваются более жесткие условия).
20. Подготовка поверхности для нанесения припоя
Защита планарных выводов, ламелий для покрытия никилем, палладием, золотом.
21. Оплавление покрытия олово-свинец (ПОС)
Оплавление происходит как в металлизированных отверстиях, так и по плоскости. Выравнивание припоя осуществляется горячим воздухом. Наносится ПОС-61 толщиной 8...18 мкм.
22. Нанесение маркировки
23. Покрытие ламелей и планарных площадок Au, Ni, Pl, C
24. Резка на единичные печатные платы
Применяется алмазный диск, скрайбирование, гильотина.
25. Выходной контроль
В зависимости от типа платы и технического задания контроль может быть визуальным, электрическим. Электрический тестовый контроль предусматривает проверку печатной платы на обрыв или короткое замыкание.
26. Распечатка технологической документации и упаковка
