Однослойные и двухслойные печатные платы

Области применения однослойных и двухслойных  печатных плат:

• бытовая техника;
• устройства связи;
• блоки питания;
• измерительная техника;
• системы управления;
• устройства автоматики и автоматизированного управления;
• сильноточные коммутационные устройства.

Конструкция

Конструктивно однослойные и двухслойные  печатные платы состоят из слоистого диэлектрика, облицованного, соответственно, с одной  либо двух сторон тонким слоем токопроводящего материала.  Таким материалом чаще всего является  фольга из электротехнической меди высокой степени очистки.  Как правило, в качестве диэлектрика применяется стеклоткань либо электротехническая бумага, пропитанная бакелитовой или эпоксидной смолой.
После механической и химической обработки на одной либо двух сторонах диэлектрического или металлического основания формируется токопроводящий рисунок проводников. Этот рисунок часто называют печатным рисунком, так как одним из основных методов его формирования является метод, применяемый в офсетной печати. Между элементами токопроводящего рисунка остаются пробельные места – эти участки получили название непроводящего рисунка.

Электрическая связь слоев печатного монтажа в ДПП осуществляется с помощью металлизации отверстий. В ОПП  металлизации могут быть подвергнуты монтажные отверстия.

Поверхность печатного рисунка платы покрывается защитной паяльной маской, которая предотвращает растекание припоя за пределы контактных площадок, защищает проводники от внешних воздействий, облегчает визуальный контроль монтажа ПП. Поверхность контактных площадок покрывается финишным покрытием, предназначенным для защиты меди от влияния внешней среды и улучшения паяемости.

Технология изготовления

Для изготовления однослойных печатных плат в большинстве случаев применяется химический субтрактивный (subtratio - отнимание) метод формирования проводящего рисунка. В качестве основания для печатного монтажа используют фольгированные диэлектрики, на которых формируют проводящий рисунок путем удаления фольги с непроводящих участков.

Стандартный субтрактивный метод изготовления однослойных печатных плат. Этапы технологического процесса:

• вырубка (раскрой) технологический заготовки из листа материала;
• сверление отверстий;
• подготовка поверхности фольги (дезоксидация);
• устранение заусенцев;
• трафаретное нанесение краски, закрывающей участки фольги, не подлежащие вытравливанию;
• травление платы;
• смывка краски, отмывка и сушка платы;
• нанесение паяльной маски;
• горячее облуживание или нанесения другого типа финишного покрытия;
• нанесение маркировки (при необходимости);
• контроль качества изготовления.

При нанесении токопроводящего  рисунка проводников сетко-графическим методом либо методом офсетной печати обеспечивается ширина проводников и зазоров между ними 0,3 ... 0,5 мм ( 1-й и 2-й класс плотности монтажа). Точность воспроизведения изображения ±0,2 мм.

Для изготовления однослойных печатных плат с высокой разрешающей способностью проводящего рисунка технологическая операция трафаретного нанесения краски заменяется на несколько операций нанесения и проявления фоторезиста – применяется метод фотопечати токопроводящего  рисунка проводников. Защитный рисунок формируется посредством фотошаблона-негатива,прозрачного в местах, где будут находиться элементы печатного рисунка, и затемненного в областях, подлежащих вытравливанию. Применение фоторезистов дает возможность изготавливать более сложные платы  с насыщенным рисунком, высокой точностью изготовления элементов (±0,05 мм) и плотностью монтажа, соответствующими 3 - 5 классу точности (ширина проводников и зазоров между ними 0,1 - 0,25 мм), однако при этом возрастает стоимость изготовления печатных плат.

Для изготовления двухслойных печатных плат чаще всего применяется комбинированный позитивный метод формирования токопроводящего рисунка. Для плат невысокой степени сложности, параметры которых удовлетворяют типовым (в соответствии с таблицей предельных технологических параметров), применяется разновидность комбинированного метода – тентинг-метод.

Этапы технологических процессов изготовления двухслойных печатных плат и основные различия между ними:

Преимуществом тентинг-метода для производства двухслойных печатных плат с топологией невысокой степени сложности  является  упрощение технологического процесса и, как следствие, уменьшение затрат на изготовление.

Технологические параметры изготовления однослойных и двухслойных печатных плат

В таблице приведены предельные технологические параметры, которые могут быть  обеспечены при изготовлении однослойных и двухслойных печатных плат.  Эти параметры должны быть заложены инженером-конструктором в документацию на печатную плату.
При проектировании печатных плат по усложненным технологическим параметрам за счет применения более сложных технологических процессов стоимость их изготовления  возрастет.  Придерживайтесь значений типовых технологических параметров для получения оптимальной стоимости изготовления печатных плат.