Разработка технологии и оборудования вакуумной металлизации полимерных пленок для производства гибких печатных плат

• Автор: Трофименко, Кирилл Андреевич
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И ОБОРУДОВАНИЯ ВАКУУМНОЙ

МЕТАЛЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК.

1.1. Современное состояние производства гибких печатных плат

1.1.1. Классификация гибких печатных плат.

1.1.2. Особенности технологий изготовления гибких

печатных плат.

1.2. Технологические методы и оборудование для нанесения проводящего слоя на полимерную пленку.

1.2.1. Вакуумное нанесение покрытий на полимерную

1.2.2. Технологические методы вакуумного нанесения покрытий.

1.2.3. Состояние разработок технологического оборудования вакуумной металлизации полимерной пленки
1.3. Методы повышения адгезионной способности покрытий
1.3.1. Механизмы возникновения адгезионной способности
1.3.2. Методы повышения адгезионной способности покрытий
Выводы и постановка задачи
ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОАДГЕЗИОННОГО СЛОЯ МЕТАЛЛА К ПОВЕРХНОСТИ ПОЛИМЕРА.
2.1. Физикохимические процессы, протекающие при воздействии плазмы на полимерные материалы
2.2. Теоретический анализ процесса развития рельефа плоской поверхности.
2.3. Разработка физической модели формирования высокоадгезионного слоя металла к поверхности полимера
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ И ПРОВЕРКА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.
3.1. Разработка образца экспериментального оборудования вакуумной металлизации полимерных пленок для производства
гибких печатных плат
3.2. Система перемотки экспериментальной установки
3.2.1. Описание лентопротяжного механизма.
3.2.2. Разработка конструкции барабана
3.2.3. Шиберзаслонка.
3.3. Источники модификации и металлизации полимерной пленки.
3.3.1. Конструкция ионного источника
3.3.2. Конструкция магнетронного источника
3.4. Методика проведения эксперимента.
3.5. Исследование адгезионной способности проводящих слоев к политетрафторэтилену
3.5.1. Исследование модификации поверхности ПТФЭ плазмохимической обработкой
3.5.2. Исследование адгезионной способности проводящих
слоев к ПТФЭ
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ОБРАЗЦА ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ И ТЕХНОЛОГИИ ВАКУУМНОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ГИБКИХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ ..
4.1. Вакуумная система и система перемотки промышленной установки.
4.1.1. Описание вакуумной системы
4.1.2. Описание системы перемотки
4.1.3. Описание конструкции барабана.
4.2. Источники модификации и металлизации полимерной пленки.
4.2.1. Протяженный ионный источник
4.2.2. Протяженный магнетронный источник.
4.3. Разработка технологии вакуумной металлизации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Экспериментальный и промышленный образцы оборудования и рулонная технология вакуумной металлизации ПТФЭ с ионно-лучевой обработкой поверхности ПТФЭ. Апробации работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на III научно-практической конференции «Энергопотребление и энергосбережение: проблемы, решения» (Пермь, г. V международной конференции «Вакуумные технологии и оборудование» (Харьков, г. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» (Москва, - гг. Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Гагаринские чтения» (Москва, - гг. Электровакуумная техника и технология» (Москва, г. МАТИ» - РГТУ им. К.Э. Циолковского «Наукоемкие технологии радиоэлектроники» (Москва, «МАТИ» - РГТУ, г. Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано печатных работ, список которых приведен в конце автореферата. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из наименований и приложения. Общий объем диссертации составляет 5 страниц, в том числе включает в себя рисунка и таблиц. ГЛАВА 1. В общем случае печатная плата представляет собой диэлектрическое основание с проводящим рисунком [1]. При этом в качестве диэлектрического основания используются разнообразные по своим характеристикам материалы (гстинакс, стеклотекстолит, полиимид, фторопласт). Наибольший интерес на сегодняшний день представляют гибкие печатные платы (ГПП) на основе полиимида и фторопласта, которые обладают более высокими характеристиками по сравнению с обычными печатными платами [2-6]. Об актуальности проблемы разработки новых технологии для производства гибких печатных плат говорит и постоянно растущий мировой рынок ГПП. В году он составил 5 млрд. Уже сегодня можно говорить о широкой области применения гибких печатных плат в народном хозяйстве. Это автомобильная и бытовая техника, медицина, вооружение и космос, компьютеры, промышленный контроль и другие отрасли. Благодаря своим высоким параметрам (динамической гибкости, уменьшении веса, улучшении надежности и др. ГПП из изделия специального назначения превращаются в повседневный бытовой продукт. Однако отсутствие в России специализированного технологического оборудования и технологии изготовления ГПП пока не позволяют гибким печатным платам выйти на уровень объемов производства отечественных жестких печатных плат. Таким образом, становится актуальной задача разработки промышленных технологий и оборудования, позволяющих производить гибкие печатные платы с возможностью регулирования параметров печатных проводников различных ГПП в процессе их производства, не уступающие по качеству традиционным печатным платам. Рассмотрим классификацию, материалы и основные технологии производства печатных плат, основываясь на литературных источниках [1-]. Гибко-жссткие печатные платы. На рис. Мин - мкм** Мин. Мин. Рис. Как видно из рисунка, на полиамидной пленке размещены медные печатные проводники, покрытые гибкой защитной маской. Основными элементами таких конструкций гибких печатных плат являются полимерная пленка (базовый материал), адгезив, металлическая (медная или алюминиевая) фольга. Наиболее часто в качестве базового матер и аза используют полиимид (ПИ), полиэтилентерефтапат (ПЭТФ) и политетрафторэтилен (ПТФЭ). Основные достоинства и недостатки данных материалов представлены в таблице 1. Таблица 1. Полиимид (ПИ, Kapton, Apical, Novax, Espanex, Upitcx) Рабочая температура от -0°С до +0°С 1. С; 2. Полиэтилентерефталат (ПЭТФ, лавсан, Mylar, Mclinex, Luminor, Celanar, Ilostaphan) Рабочая температура от -°С до +5°С 1. Политетрафторэтилен (ПТФЭ, фторполимер, фторопласт, тефлон) Рабочая температура от-0°С до +0°С 1. Из таблицы следует, что наиболее перспективными материалами для изготовления гибких печатных плат по своим свойствам являются полиимид и политетрафторэтилен. Однако широкое применение первого ограничивается высоким водопоглощенисм, а второго - низкой адгезией к материалам печатных проводников. Для определения возможных путей повышения эксплуатационных | характеристик ГПГ1 рассмотрим существующие технологические процессы их .