ПРЕССОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛАТ Джон Э. Мартин, фирма Дженерал Электрт Компант, Кошоктон, Огайо, США

ВВЕДЕНИЕ...................... 378

МАТЕРИАЛЫ..................... 378

1. Системы смол.................. 378

2. Материал В-типа (связуюпр1е слои)........ 379

3. Фольгированный медью листовой материал .... 379

4. Процесс прессования многослойных плат..... 380

ОБОРУДОВАНИЕ.................... 380

5. Пресс ..................... 380

6. Термодатчики.................. 381

7. Оборудование для фиксации слоев........ 381

ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ............... 382

8. Выбор сырья.................. 382

9. Определение конечной толнипы......... 383

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ЭТАПЫ............ 383

10. Подготовка слоев печатной платы........ 383

11. Хранение и обращение со связующими листами 384

СБОРКА И ПРЕССОВАНИЕ .............. 384

12. Общие сведения................ 384

13. Два метода управления температурой...... 385

14. Приложенче давления ............. 387

15. Снятие напряжений .............. 387

ДЕФЕКТЫ ПРЕССОВАНИЯ.............. 388

16. Плохая связь между слоями.......... 388

17. Вздутия внутри собранной платы........ 388

18. Мелкие пузырьки ............... 389

19. Смещение внутренних слоев .......... 389

20. Перекос платы в процессе пайки погружением . . . 389

21. Образование пор в процессе пайки........ 390

ВВЕДЕНИЕ

Первоначальный толчок развитию многослойных плат дала миниатюризация, однако разработчикам вскоре стало понятно, что в многослойную плату можно включить земляной слой, экранированные проводники, а в некоторых случаях даже встроенные конденсаторы. Это устраняет некоторые паразитные связи, неизбежные в обычных печатных платах. По этим причинам можно ожидать, что в ближайшем будущем технология производства многослойных плат будет стремительно развиваться.

Когда данная книга писалась, существовало довольно пренебрежительное отношение к процессам прессования, необходимым для получения высококачественных многослойных плат. Цель данной главы - дать представление о материалах, технологическом оборудовании и методах, применяемых в производстве многослойных плат.

Объектом рассмотрения будем считать стекловолокни-стые материалы, пропитанные эпоксидной смолой; такие материалы значительно упрощают технологию прессования, так как допускают определенные отклонения от режимов обработки. Следовательно, в качестве сырья будут рассмотрены фольгированный медью стеклотекстолит, полностью полимеризованный, и стеклоткань, пропитанная эпоксидной смолой и неполностью полимеризованная.

МАТЕРИАЛЫ 1. Системы смол

Известны сотни возможных систем эпоксидных смол, из которых лишь некоторые пригодны для склеивания под давлением. Тем не менее для склеивания под давлением пригодны только материалы, специально поставляемые для этих целей. При этом необходимо следовать всем рекомендациям изготовителей по режиму полимеризации, который зависит от количества и типа катализатора.

Система эпоксидной смолы состоит из двух составляющих - смолы и катализатора. Отдельно обе составляющие

могут храниться сколь угодно долго. Однако сразу после их смешивания начинается полимеризация, скорость которой зависит от температуры. Полимеризацию можно определить как необратимый процесс соединения малых молекул в более крупные. В результате этого получается прочный материал, стойкий к большинству растворителей. В эпоксидных системах имеет место прямое химическое сложение и в процессе реакции нет обезвоживания, например, в системах с фенольными смолами. Полностью полиме-ризованная эпоксидная смола обладает высокой электрической и механической прочностью, хорошей адгезией почти к любой поверхности и мало подвержена действию обычных растворителей.

2. Магаериал В-типа (Bonding sheats)

Поставщик связующих листов для прессования многослойных плат перемешивает смолу и катализатор в точно отмеренных пропорциях. Лента стеклоткани пропускается через ванну с этой смесью, там пропитывается, а потом отжимается роликами для удаления излишней смолы и получения расчетного содержания смолы в ткани. Пропитанная смолой стеклоткань подвергается в сушилке воздействию высокой температуры до тех пор, пока не перестанет прилипать на ощупь. Такое состояние упрощает обращение с материалом, несмотря на то, что необратимая полимеризация еще не наступает.

Другими словами, смола, пропитывающая стеклоткань, при нагревании разжижается, превращается в гель, а затем наступает полная полимеризация, после которой смолу уже невозможно расплавить нагреванием. Этот частично полимеризованный материал называется материалом Б-ти-па, или связующим листом. Использование именно этого материала в производстве многослойных плат предполагается автором данной главы.

3. Фольгированный ждъю листовой материал

Для изготовления фольгированных листов расчетной толщины берут необходимое количество слоев материала В-тят для получения расчетной толщины, накладывают