Способ изготовления гибко-жесткой печатной платы



Способ изготовления гибко-жесткой печатной платы
Способ изготовления гибко-жесткой печатной платы

 


Владельцы патента RU 2580512:

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и радиотехники, в частности к технологии изготовления гибко-жестких печатных плат (ГЖПП). Технический результат - разработка способа изготовления гибко-жесткой печатной платы, в котором предусмотрена защита гибкой части (фольгированного полиимида с медными проводниками и покрывной пленкой) от воздействия агрессивных химикатов на этапе формирования финишного электропроводного покрытия (горячего оплавления ПОС или иммерсионных покрытий). Достигается тем, что в способе изготовления гибко-жесткой печатной платы, включающем формирование методом фотолитографии и последующего гальванического нанесения токопроводящих компонентов электрической схемы на комбинированном гибко-жестком основании ГЖПП, нанесение финишного и защитного покрытий, перед нанесением финишного покрытия на жесткую часть и на прорези в контактных окнах гибкой части ГЖПП наносят защитную сухую паяльную маску, которую засвечивают посредством УФ-облучения, подвергают полимеризации для получения заданного контура защитной маски, после чего проводят окончательную стадию металлизации ГЖПП, затем удаляют окна над гибкой частью совместно с маской до полного раскрытия поверхности гибкой части ГЖПП. 3 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области электротехники и радиотехники, в частности к технологии изготовления гибко-жестких печатных плат (ГЖПП).

Проблема, решаемая изобретением, заключается в необходимости защиты уязвимой гибкой части ГЖПП на этапе формирования финишного электропроводного покрытия (горячего оплавления ПОС или нанесения иммерсионных покрытий) от воздействия агрессивных химикатов, температурных и механических воздействий.

Из предшествующего уровня техники известен способ изготовления гибких печатных схем (патент РФ №1632352, МПК H05K 3/28, опубл. 20.11.1995), согласно которому для повышения качества печатных схем предусмотрено снижение температурного градиента и исключение неконтролируемых деформаций в фольгированной диэлектрической пленке путем проведения контролируемой пластической деформации для выравнивания заготовки на предварительном этапе штамповки заготовки из фольгированной диэлектрической пленки, обеспечения равномерной толщины слоя фоторезиста и улучшения условий травления.

В качестве прототипа заявляемого известен способ изготовления ГЖПП, в котором используют защитную липкую ленту, которую помещают на прорези в жесткой части ГЖПП, формируемые перед прессованием заготовки (Технологии в производстве электроники, ч. III. Гибкие печатные платы. /Под ред. A.M. Медведева и Г.В. Мылова. - М.: изд. «Группа ИДТ», 2008, с. 130-131).

Недостатками аналогов является то, что в них не предусмотрена достаточно надежная защита гибкой части ГЖПП от воздействия агрессивных химикатов на этапе формирования финишного электропроводного покрытия, которые могут просочиться в прорези в жесткой части ГЖПП и значительно снизить качество готовых изделий.

Задачей изобретения является разработка способа изготовления гибко-жесткой печатной платы, в котором предусмотрена защита гибкой части (фольгированного полиимида с медными проводниками и покрывной пленки) от воздействия агрессивных химикатов на этапе формирования финишного электропроводного покрытия (горячего оплавления ПОС или иммерсионных покрытий).

Новый технический результат, обеспечиваемый при использовании предлагаемого способа изготовления гибко-жесткой печатной платы, заключается в обеспечении надежной защиты подверженной опасности разрушения гибкой части (полиимида с медными проводниками и покрывной пленки) от воздействия агрессивных химикатов на этапе формирования финишного электропроводного покрытия (горячего оплавления ПОС или иммерсионных покрытий).

Указанные задача и новый технический результат обеспечиваются тем, что в отличие от известного способа изготовления гибко-жесткой печатной платы, включающего формирование методом фотолитографии и последующего гальванического нанесения токопроводящих компонентов электрической схемы на комбинированном гибко-жестком основании ГЖПП, нанесение финишного и защитного покрытий, согласно предлагаемому способу перед нанесением финишного покрытия на жесткую часть и на прорези в контактных окнах гибкой части ГЖПП наносят защитную сухую паяльную маску, которую засвечивают посредством УФ-облучения, подвергают полимеризации для получения заданного контура защитной маски, после чего проводят окончательную стадию металлизации ГЖПП, затем удаляют окна над гибкой частью совместно с маской до полного раскрытия поверхности гибкой части ГЖПП.

Предлагаемый способ изготовления гибко-жесткой печатной платы поясняется следующим образом.

На фиг. 1 представлен вид сборки гибко-жесткой печатной платы после нанесения финишного покрытия (прорези закрыты паяльной маской), где 1 - слой полиимида (гибкая часть ПП), 2 - покрывная пленка, 3 - фольгированный стеклотекстолит + гальваническая медь, медная фольга + гальваническая медь (жесткая часть ПП), 4 - финишное покрытие, 5 - препрег, 6 - прорези 7 - окна, 8 - защитная паяльная маска.

Первоначально изготавливают заготовки гибкой и жесткой частей ГЖПП, затем осуществляют формирование методом фотолитографии и последующего гальванического нанесения токопроводящих компонентов электрической схемы на комбинированном гибко-жестком основании ГЖПП.

Перед нанесением финишного и защитного покрытий ГЖПП на жесткую часть и на прорези в контактных окнах гибкой части ГЖПП наносят защитную сухую паяльную маску. Маску наносят на всю заготовку (в том числе и на прорези в окнах над гибкой частью).

На полученные таким образом изделия с нанесенными защитными покрытиями оказывают воздействие УФ-облучения и осуществляют процесс полимеризации для получения заданного контура защитной маски, после чего проводят окончательную стадию металлизации ГЖПП.

Затем удаляют окна над гибкой частью совместно с маской до полного раскрытия поверхности гибкой части ГЖПП.

После нанесения финишного покрытия окна над гибкой частью совместно с нанесенной маской удаляются, освобождая гибкую часть ГЖПП.

На фиг. 2 изображена ГЖПП в готовом виде после удаления окна 7 над ее гибкой частью с нанесенной ранее маской 8.

Экспериментально установлено, что проведение операции защиты гибкой части ГЖПП с использованием указанной сухой паяльной маски способствует повышению качества готовых изделий, поскольку данное покрытие является надежной защитой ГЖПП перед последующей операцией металлизации ГЖПП.

Таким образом, использование предлагаемого способа обеспечивает более высокий, чем достигнутый в прототипе, технический результат, заключающийся в обеспечении надежной защиты подверженной опасности разрушения гибкой части (полиимида с медными проводниками и покрывной пленки) от воздействия агрессивных химикатов на этапе формирования финишного электропроводного покрытия (горячего оплавления ПОС или иммерсионных покрытий).

Возможность промышленной реализации предлагаемого способа подтверждается следующим примером выполнения.

Пример 1. В лабораторных условиях предлагаемый способ опробован с получением опытного образца ГЖПП, изображенного на фиг. 3, где 1 - гибкая часть (полиимид с медными проводниками и пленка покрывная) ГЖПП, 2 - металлизированное отверстие, 3 - жесткая часть платы (стеклотекстолит с токопроводящим рисунком, металлизированными отверстиями, защитной паяльной маской и финишным покрытием). Технология изготовления ГЖПП состояла в проведении следующих операций:

- нарезка гибких (полиимид с медными проводниками и пленка покрывная) и жестких (стеклотекстолит с токопроводящим рисунком, металлизированными отверстиями, защитной паяльной маской и слоем финишного покрытия) заготовок в размер групповых заготовок (пакета однородных элементов);

- формирование базовых отверстий в заготовках;

- формирование на гибких слоях рисунка проводников (последовательным сочетанием методов фотохимии и травления);

- фиксация покрывной пленки на гибком слое полиимида методом подпрессовки;

- формирование фрезерованием пазов (частичное или полное прорезание канавки) в жестких ламинированных слоях ГЖПП для последующего освобождения гибкой части на конечном этапе изготовления готовых ГЖПП;

- нарезка соединительных прокладок (препрегов) с удалением определенных участков для предохранения гибких областей от склеивания между собой и с жесткими частями;

- сборка пакета жестких и гибких слоев прессованием;

- прессование собранного пакета;

- формирование отверстий под металлизацию сверлением;

- химическая и электрохимическая металлизация отверстий:

- формирование негативного изображения на наружных жестких слоях заготовки ГЖПП;

- травление медного слоя и удаление фоторезиста;

- контроль электрических параметров ГЖПП;

- нанесение защитной маски на жесткие основания ГЖПП;

- нанесение паяльной маски;

- экспонирование паяльной маски;

- проявление паяльной маски.

Сухая защитная маска наносится на всю жесткую часть (в том числе и на прорези в окнах над гибкой частью ГЖПП), рабочий фотошаблон доработан таким образом, чтобы зона А на нем была прозрачной для УФ облучения на операции экспонирования. Засвеченные участки фотополимеризуются и теряют способность к растворению на этапе проявления. Над прорезями в жестком основании образуется надежная защита от реагентов, применяемых при проведении операции нанесения финишного покрытия (фиг. 2): 1 - покрывная пленка; 2 - слой полиимида с медным покрытием; 3 - слой фольги + гальваническая медь; 4 - слой финишного покрытия; 5 - препрег; 8 - маска. Последующие операции изготовления готовой ГЖПП были следующие:

- нанесение финишного покрытия;

- проведение контроля электрических параметров;

- проведение обработки по контуру.

При обрезке платы по контуру жесткая часть ГЖПП, покрывающая гибкое окно с нанесенной защитной маской, освобождается (вываливается), в результате чего образуется готовая ГЖПП. На фиг. 3 изображена ГЖПП после нанесения финишного покрытия. Прорези закрыты паяльной маской.

Полученный образец ГЖПП был подвергнут испытаниям.

Способ изготовления гибко-жесткой печатной платы (ГЖПП), включающий формирование методом фотолитографии и последующего гальванического нанесения токопроводящих компонентов электрической схемы на комбинированном гибко-жестком основании ГЖПП, нанесение финишного и защитного покрытий, отличающийся тем, что, с целью обеспечения защиты от воздействия химикатов и температурного воздействия на этапе операции горячего оплавления поверхности гибкой составляющей ГЖПП, перед нанесением финишного покрытия на жесткую часть и на прорези в контактных окнах гибкой части ГЖПП наносят защитную сухую паяльную маску, которую засвечивают посредством УФ-облучения, подвергают полимеризации для получения заданного контура защитной маски, после чего проводят окончательную стадию металлизации ГЖПП, затем удаляют окна над гибкой частью совместно с маской до полного раскрытия поверхности гибкой части ГЖПП.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в импульсных источниках вторичного электропитания в качестве способа отвода тепла от обмоток в планарном индуктивном элементе (ПИЭ).

Изобретение относится к способу внутреннего монтажа электронных компонентов (ЭК) для создания планарных радиоэлектронных узлов (РУ) на основе гибко-жестких плат. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности планарных РУ, создание надежной коммутации трех и более слоев платы, увеличение процента выхода годных узлов.

Изобретение относится к области радиоэлектроники, в частности к производству многослойных печатных плат (МПП) с высокой плотностью размещения элементов. Технический результат - снижение плотности межсоединений при изготовлении МПП.
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении печатных плат, применяемых при изготовлении радиоэлектронной техники. Технический результат - получение печатных плат с использованием безсвинцовых припоев с исключением использования дорогостоящего палладия, повышение надежности и увеличение срока эксплуатации печатных плат.

Изобретение относится к технологии производства многокристальных модулей, микросборок и модулей на основе печатных плат с внутренним монтажом компонентов. Технический результат - создание способа производства максимально компактных, надежных, быстродействующих и более экономичных в изготовлении электронных узлов радиоэлектронной аппаратуры за счет отсутствия процессов пайки и сварки в изготовлении электронных узлов.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для поверхностного монтажа микроэлектронных компонентов в многокристальные модули, микросборки и модули с внутренним монтажом компонентов.
Изобретение может быть использовано при изготовлении гибких микропечатных плат, применяемых при изготовлении вторичных преобразователей микромеханических акселерометров, микрогироскопов, интегральных датчиков давления.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к сборке и монтажу печатных плат. Основание для сборки печатных плат используется при производстве работ сборки и монтажа печатных плат.

Изобретение относится к технике электрического печатного монтажа, в частности к конструкциям печатных плат для средств автоматики и вычислительной техники. Технический результат - повышение качества защиты печатных плат от воздействия ЭМП, обеспечение улучшения электромагнитной совместимости печатной платы с другими устройствами.

Изобретение относится к способам изготовления печатных плат и может быть использовано при изготовлении печатных плат для электронных схем и полупроводниковых приборов.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технологии производства многокристальных модулей, микросборок и модулей с внутренним монтажом компонентов. Технический результат - снижение массы и габаритов, уменьшение трудоемкости и повышение надежности электронных узлов. Достигается тем, что в способе изготовления электронного узла вместо корпусных компонентов применяют бескорпусные кристаллы, в качестве основания используют пластину монокристаллического кремния. Формируют в ней сквозные окна с линейными размерами, соответствующими линейным размерам устанавливаемых в них бескорпусных кристаллов. Закрепляют с одной стороны основания липкую ленту, клеящейся стороной к поверхности основания. Устанавливают в сквозные окна кристаллы лицевой стороной к клеящейся стороне липкой ленты. Герметизируют полиимидным лаком. Затем формируют отверстия в слое полиимидного лака так, чтобы вскрыть контактные площадки кристалла. Для формирования топологии и коммутации слоев используют вакуумно-плазменное осаждение металлов через тонкую съемную маску со сформированной на ней топологией или используют процессы фотолитографии после вакуумно-плазменного осаждения металлов. 1 ил.
Наверх