Сверление и обработка отверстий Щц под металлизацию

После операции прессования на наружные слои МПП, под., ностью покрытые медной фольгой, наносят рисунок схемы наружных слоев. Обычно фотоспособом наносят позитивный рисунок схемы. При использовании сухого фоторезиста или метода сеткографии рисунок схемы можно наносить после сверления отверстий в МПП.

Отверстия в МПП необходимы для соединения - коммутации всех слоев МПП.

Отверстия должны быть просверлены в точно заданных местах- узлах координатной сетки. Для точного выполнения этой операции сверление отверстий в многослойной печатной плате обычно производят на сверлильных станках с оптическим (проекционным) приспособлением, со щупом-пангографом или с автоматическим цифровым управлением.

Сверлильный станок с автоматическим управлением обладает, как правило, наибольшей точностью и высокой производительностью. Перемещение стола с платой по осям X и Y и вертикальное перемещение сверла производится автоматически от системы цифрового управления. Такие станки часто бывают мио-гошпиндельными, благодаря чему одновременно сверлится большое количество отверстий. Цифровое управление обеспечивает точное перемещение стола с максимальной погрешностью 0,03н--0,05 мм. Погрешность расположения отверстий составляет 0,05-0,08 мм. Производительность станка на каждый его шпиндель в 2-3 раза выше, чем у станков с ручным управлением.

Сверление отверстий в стеклотекстолитовой плате необходимо производить специальными сверлами. Для этой цели применяют твердосплавные сверла.

Слоистые пластики на основе стекловолокна обладают значительными абразивными свойствами. Поэтому при механической" обработке отверстий в печатных платах происходит интенсивный износ режущего инструмента.

Правильный выбор режимов сверления (количество оборотов-и подача сверла) гарантирует получение отверстий с гладкими стенками, без сколов и ореолов на входе и выходе сверла.

Режимы обработки зависят от диаметра отверстий. ОбычнС чем меньше диаметр отверстий, тем больше оборотов и меньшую подачу должно иметь сверло.

При слишком малой скорости вращения сверла или слишком-большой подаче печатные проводники и контактные площадки изгибаются и отслаиваются. Хорошо заточенные твердосплавные сверла на больших оборотах не срывают контактных площадок и не образуют трещин в изоляционном ооновании слоев. Внутренние .расслоения приводят .к появлению .пустот и. неод.но.родностей при химико-гальваническом нанесении покрытий на стенки отверстий.

hjf при выборе режимов необходимо учитывать, что эпоксидная лола легче размягчается от температуры, чем другие терморе-ктивные смолы, поэтому во время сверления отверстий может дроизойти заволакивание смолой среза фольги в отверстиях, что ухудшает пли вообще нарушает соединение фольги с гальванической медью в отверстиях.

Специальные станки для сверления отверстий в печатных й1латах должны удовлетворять следующим требованиям:

а) число оборотов шпинделя 5000-35 ООО об/мин;

б) подача шпинделя механическая 0,02-0,05 мм/об;

в) способ регулирования числа оборотов и подачи шпинделя - бесступенчатый;

г) неперпендикулярность оси шпинделя к базовой плоскости 4;тола не более 0,01 мм;

д) вертикальный рабочий ход шпинделя 10 мм;

е) точность регулировки рабочего хода шпинделя ±0,5 мм,

ж) биение сверла, закрепленного в цанге не более 0,02 мм;

з) накопленная погрешность между любыми отверстиями на 51лате +0,025 мм;

и) вокруг обрабатываемого отверстия должен осуществляться прижим, усилие прижима 12-20 кГ/см;

к) для направления сверла и улучшения условий прижима вокруг обрабатываемого отверстия целесообразно в прижимное устройство встроить специальную твердосплавную направляю-дую втулку, диаметр направляющей части которой должен превышать диаметр сверла на 0,03-0,05 мм;

л) точность и жесткость основных узлов должна соответствовать нормали на металлорежущие станки повышенной точности.

В качестве инструмента для сверления отверстий в печатных платах следует применять специальные твердосплавные сверла. Номинальный диаметр сверл следует выбирать согласно зависимости:

где d - диаметр сверла, мм; do - номинальный диаметр обрабатываемого отверстия, ММ; Ai - допуск на диаметр обрабатываемого отверстия, мм; Аг - величина уменьшения диаметра обра-батываемого отверстия после охлаждения слоистых пластиков, мм.

Наилучшим способом очистки от смолы участка вокруг отверстия является химическое травление. При этом можно не только удалить остатки смолы, но и добиться того, чтобы край зонтактной площадки рельефно выступал над краем изоляцион-ои подложки, т. €. подтравить диэлектрик в отверстиях. Поверхность для осаждения меди на стенки отверстия увеличивается, >"альваническая медь надежней покрывает стенки отверстия и «Меет большую площадь контакта с контактными площадками «Доев. Межслойные соединения получаются более надежными.

в качестве раствора для оодтравления диэлектрика ттрименя-ют смесь серной кислоты, растворяющей эпоксидную смолу, плавиковой кислоты, растворяющей стекловолокно, которое обнажается на поверхности в результате травления смолы. Отнощение кислот 4:1.

Для сверления МПП в отечественной промышленности разработаны специальные сверлильные станки с числом оборотов-шпинделя до 40 000 об/мин.

На рис. 3.6 показан станок с ручным управлением, оборудованный оптическим устройством и съемным щупом для полуавтоматического сверления.

Технические характеристики станка

Тип станка.......... КП-5107

* Максимальный размер обрабатываемых плат....... 500X500 мм

Максимальная толщина пакета

обрабатываемых плат .... А мм

Число оборотов шпинделя (для ступени).......... 15 000 и 30 000 об/лшн

Производительность...... 20-нЗО отв/мин

На рис. 3.7 показан одношпиндельный сверлильный автомат с цифровым программным управлением. Тип автомата - КП-7511.

Программа сверления задается с помощью перфоленты. Характеристики автомата следующие:

1) размеры обрабатываемых плат до 220X350 м.и, толщиной 0,2-4,5 .им;

2) максимальный диаметр сверления 2,5 мм;

3) максимальный диаметр зенкования 3,0 мм;

4) максимальная зона обработки 220X330 мм;

5) характеристика шпинделей: