Печатной платой (ПП) называют материал основания, вырезанный по размеру, содержащий необходимые отверстия и проводящий рисунок. Виды ПП: односторонние, двусторонние, гибкие (имеют гибкое основание), гибкий печатный кабель состоит из тонких полосок проводящего материала (меди), расположенных параллельно и закрепленных между двумя пленками изоляционного материала (число проводников от 2 до 50, их ширина — под стандартные расчеты).
Механическая обработка печатной платы
Этапами механической обработки ПП являются:
· входной контроль материала — это проверка размеров листа, состояние поверхности фольги и диэлектрика, прочность сцепления фольги в исходном состоянии и при воздействии расправленного припоя, гальванических растворов;
· получение заготовки — это резка листа из фольгированного и нефольгированного материала дисковой фрезой с охлаждением сжатым воздухом и отсосом образующейся пыли (резка осуществляется роликовыми или гальваническими ножницами);
· сверление монтажных отверстий спиральным сверлом из твердого сплава с углом при вершине сверла 130°;
· обработка по контуру выполняется вырубкой или фрезированием после изготовления печатных проводников.
Получение рисунка печатной платы
Рисунок ПП выполняется фотопечатью и трафаретной печатью.
Фотопечать
Фотопечать — способ нанесения изображения рисунка печатных проводников на материал основания, покрытый светочувствительным слоем, экспонируемым через фотошаблон с требуемым изображением.
Для получения оригиналов рисунка печатной платы применяют вычерчивание, наклеивание липкой ленты, резание по эмали и т. п.
Вычерчивание оригинала печатной платы выполняют на специальной чертежной бумаге с помощью сдвоенных рейсфедеров, плакатных перьев, лекал и др. Для ускорения процесса вычерчивания рекомендуется на бумагу предварительно нанести типографским способом координатную сетку. Из-за высокой трудоемкости процесса и низкой точности это способ применяется редко.
Наклеивание липкой ленты сокращает трудоемкость изготовления оригинала печатной платы. На бумагу с координатной сеткой, наклеенную на недеформирующуюся основу (стекло, алюминий), наносят центры монтажных отверстий и контактные площадки, а проводники получают приклеиванием непрозрачной липкой ленты.
Резание по эмали применяют для печатных плат, требующих высокой точности выполнения проводников. Толщина слоя эмали, наносимого на заготовку из стекла, составляет 30—50 мкм. Эмаль наносят в несколько слоев краскораспылителем. После сушки заготовку устанавливают на стол координатографа. Головка, в которой закреплен резец, может перемещаться по координатным осям и прорезать контуры элементов печатной платы с точностью ±0,05 мм. Надрезанную эмаль удаляют пинцетом.
Недостатком рассмотренных методов получения фотошаблонов является необходимость масштабного фотографирования. Этот недостаток устраняется при получении требуемой схемы в масштабе 1:1 на фотопластинке сканирующим световым пером с помощью координатографа. Рисунок печатного монтажа кодируется и переносится на перфоленту, которая помещается в считывающее устройство координатографа.
Информация одного кадра вводится в блок управления, где преобразуется в импульсы для шаговых двигателей, которые перемещают координатный стол по оси X или У. При совместной работе двигателей стол перемещается под углом 45°. Точность установки координат ±25 мкм. Форму и размеры контактных площадок определяют диафрагмы. Сменные диски содержат от 16 до 32 различных по конфигурации диафрагм. Требуемые размеры и яркость светового луча обеспечиваются оптической головкой.
Фоторезисты — тонкие пленки органических растворов, которые должны обладать свойствами после экспонирования полимеризоваться и переходить в нерастворимое состояние. Основное требование, предъявляемое к фоторезистам — высокая разрешающая способность, светочувствительность, устойчивость к воздействию химических растворов.
Участок негативного фоторезиста, находящийся под прозрачными участками фотошаблона, под действием света получают свойство не растворяться при проявлении. Участки фоторезиста, расположенные под непрозрачными местами фотошаблона, легко удаляются растворителем. Позитивный фоторезист под действием облучения изменяет свои свойства так, что при обработке в проявителях растворяются его облученные участки, а необлученные (находящиеся под непрозрачными участками фотошаблона) остаются на поверхности платы.
Метод фотопечати обеспечивает разрешающую способность, позволяющую получать проводники, ширина которых и расстояние между ними составляет 0,1 мм.