СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАТ С ТОНКОПРОВОДНЫМ МОНТАЖОМ Российский патент 1995 года по МПК H05K3/28 

Изобретение относится к технологии изготовления плат стежковым методом, используемых в вычислительной технике и радиоэлектронике.

Известны способы изготовления плат с тонкопроводным монтажом (см.авт.св. СССР, N 1027842, кл. Н 05 К 3/30, N 1124877, кл. Н 05 K 3/00, N 1395130, кл. Н 05 К 3/30 и др.), включающее операции прошивки плат проводом ПЭВТЛК, лужения и пайки петель и защиты проводного монтажа лаками типа УР-231 или ЭП-9114.

Проводной монтаж защищается лаком УР-231 по ОСТ 5.9705-78 "Платы печатные с проводным монтажом".

Известны способы изготовления, осуществляющиеся по ОСТ 107.680244.001-87 "Изготовление печатных плат с односторонним проводным монтажом стежковым методом для радиоэлектронных средств ТТП". После монтажа навесных элементов и микросхем платы лакируются погружением в лак с последующей сушкой, при этом процесс погружения в лак повторяют 2-3 раза.

В результате эксплуатации наблюдается растрескивание этого лакового покрытия из-за разнотолщинности монтажа. Низкая надежность лакового покрытия приводит к ухудшению электрических характеристик платы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, в котором защита проводного монтажа лаком УР-231 осуществляется по ОСТ 1.42157-83 перед установкой pадиоэлементов в два этапа:
закрепление проводников ТПМ;
нанесение защитного влагостойкого лака УР-231.

Лак УР-231 наносится на платы в местах наибольшего пересечения проводов ТПМ в виде капли. Лак наносится таким образом, чтобы исключить попадание его в монтажные отверстия. При относительно равномерном распределении тонкопроводного монтажа на поверхность платы капли лака наносятся с интервалом 15-20 мм. Места, не подлежащие лакировке, защищаются липкой лентой или съемными лаками.

Платы лакируются в 2-3 слоя погружением в лак с последующей сушкой. После первого слоя платы сушатся на воздухе при 18-35^оС в течение 2-3 ч, затем второй слой сушится при 65±5^оС в течение 1 ч. Сушка последнего слоя лака производится в течение 1,5-3,0 ч.

Недостатками прототипа является:
возможный разрыв или повреждение монтажных проводов вследствие неравномерности лакового покрытия, вызванной разнотолщинностью монтажа и заливкой монтажных отверстий;
растрескивание лакового покрытия влечет снижение влагозащитных свойств платы, что приводит к ухудшению электрических характеристик.

Целью изобретения является повышение надежности защитного покрытия и влагостойкости плат.

Для этого в способе изготовления плат с тонкопроводным монтажом, включающем прошивку проводом, лужение и пайку петель и нанесение защитного покрытия с последующей установкой радиоэлементов, перед установкой радиоэлементов на плату распыляют адгезионный слой составом, состоящим из 85-90% этилового спирта, 2-3% аддукта канифоли и 8-13% поливинилбутираля, сушат, укладывают друг за другом на адгезионный слой соответствующей конфигурации поливинилбутиральную пленку (БУТВЭЛ), незаполимеризованную стеклоткань, затем под давлением опрессовывают плату в баротермостате с разряжением 10^-1 атм при температуре 160^оС в течение 1,5 ч.

Особенностью предлагаемого способа является формирование нового трехслойного защитного покрытия, пpичем первый слой адгезионный, осуществляемый распылением специальным составом, обеспечивающий равномерное покрытие поверхности платы, второй на БУТВЭЛ пленки, третий из стеклоткани. В аналоге и прототипе защитное покрытие, хоть и трехразовое, но лаковое покрытие, имеет низкую надежность, оно зависит от механических воздействий и растрескивается из-за разнотолщинности проводниковой подушки.

Кроме того, в предлагаемом способе сформированное защитное покрытие спекают опрессовкой при соответствующей температуре. В результате образованное защитное покрытие надежно благодаря лучшим адгезионным, механическим и влагостойким свойствам.

На чертеже показан фрагмент платы с тонкопроводным монтажом, разрез.

На чертеже обозначены печатная плата 1, проводной монтаж проводом ПЭВТЛК 2, адгезионный слой 3, пленке БУТВЭЛ поливинилбутиральная 4, незаполимеризованная стеклоткань 5 и облуженные и припаянные петли к контактным площадкам 6.

В предлагаемом способе изготовления плат с тонкопроводным монтажом, включающем прошивку проводом 2, лужение и пайку петель и нанесение защитного покрытия с последующей установкой радиоэлементов, перед установкой радиоэлементов распыляют адгезионный слой 3 составом, состоящим из 85-90% этилового спирта, 2-3% аддукта канифоли, 8-13% поливинилбутираля, сушат, укладывают друг за другом на адгезионный слой соответствующей конфигурации поливинилбутиральную пленку 4 и незаполимеризованую стеклоткань 5, затем под давлением опрессовывают плату в баротермостате с разрежением 10^-1 атм при температуре 160^оС в течение 1,5 ч.

П р и м е р. Берут плату 1, устанавливают на автомат стежкового монтажа АСМ-1 и прошивают стежками проводом ПЭВТЛК согласно электрической схеме. Со стороны образованных петель их облуживают и припаивают к контактным площадкам 6. С другой стороны, сверху платы, образовывается при прошивке слой проводов (проводная подушка), имеющих многочисленные пересечения и разнотолщинность. Указанный тонкопроводный монтаж подушка 2 чувствителен к малейшим механическим воздействиям, плотно не лежит на поверхности платы вследствие упругости провода ПЭВТЛК и не защищен на данной стадии изготовления от внешних факторов, особенно влажности, ухудшающей электрические характеристики монтажа.

Процесс защиты монтажа начинается с нанесения, например при помощи пульверизатора, адгезионного слоя составом, состоящим из 85-90% этилового спирта, 2-3% аддукта канифоли и 8-13% поливинилбутираля (ПВБ). В качестве ПВБ используется ПВБ марки ПШВ-Н по ТУ 6-11-0209955-12-90. В таблицу сведены рецептура и условия содержания продуктов состава.

Границы состава аддукта канифоли (2-3%) и ПВБ (8-13%) определяют границы состава этилового спирта (85-90%).

После нанесения на плату адгезионного соя 3 его сушат в сушильном шкафу при 18-25^оС в течение 30 мин.

Далее по конфигурации тонкопроводного монтажа на плате вырезается БУТВЭЛ пленка 4 и стеклоткань 5. В качестве пленки из поливинилбутираля используется пленка по ТУ 6-05%1732-870 а стеклоткань типа СТП-4-0.062 по ТУ 16-503.215-81.

Пленка 4 отмывается от соды проточной водой и сушится в сушильном шкафу при 60^оС в течение 1 ч.

Пленка 4 накладывается на подготовленный адгезионный слой 3, накрывается незаполимеризованной стеклотканью 5, плата для опрессовки устанавливается в приспособление с управляемым прижимом, обеспечивающим требуемое давление при прижиме. Приспособление с платами помещается в баротермостат с разрежением 10^-1 атм при 160^оС в течение 1,5 ч.

Указанный режим опрессовки слоев 3 5 на плате 1 формирует защитное покрытие с влагостойкостью, соответствующей требованиям ГОСТ В 20.57.307-76.

После получения защитного слоя на плату 1 устанавливают радиоэлементы на контактные площадки 6 с последующей их пайкой.

Благодаря формированию качественно нового защитного покрытия при установке и припайке радиоэлементов и эксплуатации тонкопроводной монтаж надежно защищен от механических повреждений.

Изготовленные предлагаемым способом платы с тонкопроводным монтажом отличаются высоким качеством. Полностью исключена возможность повреждения тонкопроводного монтажа, резко повышена по сравнению с прототипом стойкость плат к воздействию влаги.

Использование: изобретение относится к технологии изготовления плат стежковым методам, используемых в вычислительной технике и радиоэлектронике. Сущность изобретения: способ включает прошивку проводом, лужение и пайку петель и нанесение защитного слоя с последующей установкой радиоэлементов. Новым в способе является то, что перед установкой радиоэлементов распыляют адгезионный слой системы, состоящим из 85 - 90% этилового спирта, 2 - 3% аддукта канифоли и 8 - 13% поливинилбутираля, сушат, укладывают друга за другом на адгезионный слой соответствующей конфигурации поливинилбутиральную пленку и незаполимеризованную стеклоткань, затем под давлением опрессовывают плату в баротермостате с разряжением 10^-1 атм при 160°С в течение 1,5 ч. 1 ил.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАТ С ТОНКОПРОВОДНЫМ МОНТАЖОМ, включающий прошивку подложки проводом с образованием петель, лужение, пайку и нанесение защитного покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и влагостойкости плат, нанесение защитного покрытия проводят путем последовательного нанесения на поверхность подложки с проводом адгезионного состава, содержащего 85 90 мас. этилового спирта и 8 13 мас. аддукта канифоли, поливинилбутиральной пленки и незаполимеризованной стеклоткани, после чего полученный пакет нагревают до 160^oС при разрежении 10^-1 атм и прессуют в течение 1,5 ч.