Реферати українською » Коммуникации и связь » Технологія виготовлення одношарових друкованих плат субтрактівним методом з використанням металлорезіста (олово - свинець)


Реферат Технологія виготовлення одношарових друкованих плат субтрактівним методом з використанням металлорезіста (олово - свинець)

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Міністерство освіти і науки РФ.

Державне освітнє установа вищого професійної освіти

«Івановський державний хіміко-технологічний університет».

Факультет неорганічної хімії.

Кафедра технології приладів та матеріалів електронної техніки

Курсова робота

на задану тему: «Технологія виготовлення одношарових друкованих платсубтрактивним методом з допомогоюметаллорезиста (олово – свинець)».

>Виполнил: ________________________________________>Крайнов А.А.

Керівник: ____________________________________>Ситанов Д.В.

Зав. кафедрою: ________________________________проф.Светцов В.І.

Іваново 2010 р.


Зміст:

>Расчетно-пояснительная записка.

1. ВизначенняОПП

2. Матеріали, використовувані під час виготовленняОПП.

3. Опис технологічних операцій

4. Маркування ПП, контроль і автоматизація технологічного процесу виготовленняОПП.

5. Опис технологічного устаткування.

Технологічний маршрут виготовлення одношарових друкованих платсубтрактивним методом з допомогоюметаллорезиста олово – свинець.

Висновки:

Список використовуваної літератури:


>Расчетно-пояснительная записка

1. ВизначенняОПП

>Однослойние друковані плати (>ОПП) – найбільш вжиті конструктивні елементи побутової і промислової техніки, з допомогою яких забезпечується:

· Система друкованих провідників для об'єднання електронних компонентів в конкретну електричну схему;

· Розміщення електронних компонентів;

· Монтаж електронних компонентів шляхом сполуки їх з схемою зв'язку;

· Монтажразъемних з'єднувальних компонентів;

· Монтаж дискретних зв'язків (дротяних, кабельних,шлейфових);

· Розподіл струму харчування між електронними компонентами.

Основні монтажні,трассировочние, конструкційні і електричні характеристикиОПП.

Основні монтажні характеристики одношарових друкованих плат:

· кількість монтованих мікросхем,разъемних з'єднувачів, резисторів, конденсаторів тощо.;

· кількістьобъединяемих висновків електронних і електричних компонентів;

· площа посадкового місця мікросхем;

· крок контактних майданчиків приєднання висновків мікросхем;

· розміщення контактних майданчиків для монтажу ремонтних провідників;

· розміщення та форма спеціальних реперних знаків для автоматизованого суміщення висновків мікросхем і контактних майданчиків;

· розміщення компонентів в одній чи обох боках.

Основнітрассировочние характеристики одношарових друкованих плат:

· кількість каналів розміщувати сигнальних провідників;

· кількість сигнальних провідників;

· щільність провідників;

· топологія місць мікросхем;

· довжина сигнальних провідників в платі;

Основні конструкційні характеристики одношарових друкованих плат (рис. 1):

одношаровий друкований плата

мал.1

· розмір робочого поля плати;

· товщина плати;

· розміри провідників і проміжків;

· товщина провідників;

· топологія провідників;

· топологія контактних майданчиків;

· матеріал провідників;

· матеріал ізоляції;

· форма контактних майданчиків для поверхового монтажу

· компонентів;

Конкретні значення характеристик друкованих плат визначаються вимогами до пристроям і технологічним рівнем виготовлення.

Основні електричні характеристики одношарових друкованих плат:

·погонное опір провідників постійному струмі;

·погоннаяиндуктивность провідників;

· величина постійного струму харчування,распределяемого шинами харчування і землі;

· рівномірність розподілу напруги харчування полем плати;

Рушійними мотивами збільшення складності друкованих плат, що використовуються виробництва електронної техніки, вважатимуться:

· збільшення функціональної труднощі й функціональної завершеності вузлів на друкованої платі,

· збільшення труднощі й розмаїття форм електричних компонентів, монтованих на платі.

У цьому простежується прагнення до мінімізації габаритів друкованих плат рахунок підвищення щільності монтажу компонентів. [1,3,4]

2. Матеріали, використовувані під час виготовленняОПП

>Фольгированние діелектрики.

Однією з основних чинників, визначальних якість і надійність друкованих плат, є матеріал, із якого вони виготовлені.

Використовуються діелектрики марок:гетинакс,стеклотекстолит типуСТФ,FR4 та інших. У виробництві проводиться всебічний вхідний контроль і вибракування діелектриків перед запуском в роботу.

>1)Контроль стану поверхні.

>Диелектрик для друкованих плат ні мати дефектів, що роблять шлюб під час виробництваОПП, тобто. тріщин, складок, плям, раковин, подряпин. Пластмасова поверхню під фольгою має мати ділянок із повною відсутністю смоли, виходу сплетених волокон, опіків, сторонніх матеріалів.

>2)Контроль товщини.

Товщина аркушадиелектрика вимірюється на індикаторної голівці за периметром удесятеро точках. За товщину аркуша приймають середнє арифметичне значення, у своїй граничні відхилення нічого не винні перевищувати ±5%

3) Перевірка стійкостістеклотекстолита до впливу розплавленогоприпоя з метою оцінкитермостойкости партії.

Проводиться на2-х зразках, виготовлення малюнка - методом травлення фольги. Зразок ні розшаровуватися, але вфольгиро- ванній поверхні повинно бути бульбашок після занурення вприпой за нормальної температури260°С.

Крім цих, обов'язкових кожної партії аналізів, періодично перевіряються що надійшли діелектрики ми такі I параметри:

· міцність на відшаровування фольги,

· опір ізоляції наелектродах-гребенках,

· поверхнева й об'ємне удільне опору.

>Трафаретние фарби

Фарби трафаретні друковані захисніщелочесмиваемие серіїСТ3.12, фарби трафаретні для не що всмоктують поверхонь серіїТНФП,фотополимеризующиеся композиціїФПК-ТЩ, фарби трафаретнігальваностойкиеСТ3.13 іСТ3.5. Що стосується не- іобходимостиТНФП розбавитиуайт-спиритом.

>Пленочниефоторезисти

>Пленочнийфоторезист застосовується у виробництві друкованих плат щоб одержати захисних зображень для формування яка проводить малюнка друкованих плат способами:травлением по захисному зображенню у мідній фользі надиелектрике.

>Пленочнийфоторезист є сухийфотополимерний шар заданої товщини, укладений між двома прозорими плівками: лавсановій - основою і поліетиленової - захисної, завтовшки 25мкм кожна. Товщинафотополимерного шару поставив у межах від 15 до 72мкм.

>Поставляется плівковийфоторезист в рулонах, готовий від використання.

Основне гідність плівковихфоторезистов - це здатність забезпечувати відтворення чітких зображень.

Ціфоторезисти мають однакову структуру - фотополімерні верстви негативної дії, чутливі до експозицій ультрафіолетовому діапазоні спектра (320 - 400 нм). По способу проявифоторезисти поділяються наорганопроявляемие іводощелочного прояви.

>Паяльная маска

Введення у конструкцію 01111 паяльною маски є обов'язковою умовою,т.к. звичайнастеклоепоксидная основа 01111 не має достатньоїтеплостойкостью до температур пайки ЛМ (>220-240°С), і паяльною маски під час необхідне проведеннятехпроцесса пайки (0,5 - 2,5 хв.) може статися поверхнева деструкція матеріалудиелектрика.

За методом формування малюнка паяльні маски діляться на два типу:

1)Паяльние маски, малюнок яких формується методом трафаретного друку.

Зазвичай, це склади наепоксидной основі,отверждае-мие термічно чи СФ випромінюванням. При відносній дешевизні основним їх недоліком є низька що дозволяє спроможність населення і необхідність використаннясеткографического трафарету.

2)Паяльние маски, малюнок яких формуєтьсяфотолитографическим методом (їх ще називаютьфоторезистивние паяльні маски).

Ці паяльні маски дозволяють формувати малюнок будь-якої складності й у останнім часом набули найбільшого поширення.

Натомістьфоторезистивние паяльні маски методом нанесення діляться на два типу:

· сухі паяльні маски;

· рідкі паяльні маски.

Сухапаяльная маска (>СПМ).

>СПМ випускається як плівки завтовшки 50, 75, 100 і 150мкм і з властивостями і методам використання дуже справляє враження сухий плівковийфоторезист (>СПФ), використовуваний щоб одержати малюнка 01111.СПМ має, проте, дві суттєві відмінності, що визначають особливості її нанесення, формування та використання:

·СПМ є конструкційним матеріалом, та повинна витримувати як технологічні, а й експлуатаційні впливу впродовж усього терміну експлуатації 01111.

·СПМ наноситься на рельєф, освічений сформованим зовнішнім шаромОПП.Для нанесенняСПМ необхідно спеціальне устаткування - т.зв. вакуумнийламинатор - особливий пристрій з вакуумної дедалі гострішої камерою, що забезпечує щільнеприлегание товстої плівкиСПМ на рельєф 01111. ТовщинаСПМ вибирається з умовипрокритая необхідної висоти рельєфу.

>Нспф=0,7hрельефа

Слід завжди пам'ятати, що його проблемою під часСПМ є його адгезія до 01111, тому передламинированием поверхнюОПП мусить бути старанно очищена від різного роду органічних і неорганічних забруднень. Треба також пам'ятати, що адгезіяСПМ допокритиям, що змінює агрегатний статки у процесі технологічних обробок чи експлуатаційних впливів, може різко погіршуватися. Йдеться насамперед про покриттяхоловяно-свинцовими та іншілепсоплавкимиприпоями.Предпочтительним є нанесенняСПМ на "голу" мідь, допустимим - на нікель, золото.

Післяламинирования йдуть стандартні операції експонування й вияву. ІснуютьСПМ, як органічного, іводно-щелочного прояви. Останні отримують всі ширше поширення зв'язки Польщі з простіший процедурою регенераціїпромивочних вод і утилізаціїпроявочних розчинів.

Після формування малюнкапаяльная маска піддається операціїзадубливания, що полягає у остаточної полімеризації матеріалуСПМ для набору їм у обсязі захисних властивостей, які забезпечують механічну, термічну і кліматичну захист поверхніОПП від технологічних і експлуатаційних впливів. Остаточнезадубливание то, можливо термічним чи змішаним: термічним і СФ.

До вадСПМ можна віднести обмеження по роздільної здатності:

· 0,3 мм - для товстих (100-150мкм) плівокСПМ;

· 0,2 мм - для тонких (50-75мкм) плівокСПМ.

Цього нестачі позбавлені рідкі паяльні маски.

>Жидкаяпаяльная маска (>ЖПМ).

ВідСПМЖПМ відрізняється лише у спосіб нанесення, які забезпечують покриття 01111 рівномірним тонким шаром. ДляЖПМ застосовують два способу нанесення:

· методом трафаретного друку через чисту (без маски) сітку - його є мало продуктивною і використовують умелкосерийном виробництві;

· методом поливу як "завіси" - його вимагає спеціального устаткування, що створює падаючийламинарний потік - "завісу", і використовують укрупносерийном виробництві.

>ЖПМ наноситься тонким шаром 20-30мкм й у з цим практично немає ніякого обмежень за вирішенню попри всі нині мислимих малюнках монтажного шару.

Інші операції: експонування, прояв, остаточнезадубливание - аналогічніСПМ. [1,3,4]

3. Опис технологічних операцій

>НАНЕСЕНИЕ ФАРБИ МЕТОДОМСЕТКОГРАФИЧЕСКОЙПЕЧАТИ

Матеріали: фарби трафаретні друковані захисніщело-чесмиваемие серіїСТ3.12, фарби трафаретні дляневпитиваю-щих поверхонь серіїТНФП,фотополимеризующиеся композиціїФПК-ТЩ, фарби трафаретнігальваностойкиеСТЗЛЗ іСТ3.5. У разі потребиТНФП розбавитиуайт-спиртом.

>Рихтовать заготівлі на установцірихтовки.Нанести малюнок. Автоматсеткографической друку, трафаретна форма, шаблон.Сушить, пічсушильная чи установка сушіння платУСП-001, температура 60-80 про G, 45-55 хв. Допускається сушіння (полімеризація)ТНФП надворі 15 годину.

За наявності дефектів ретушувати. ЕмальНЦ-25 чи фарбоюСТ3.5 із наступною сушінням надворі.

ВІДДАЛЕННЯ БАРВ

За необхідності ретуш видаляється шпателем чи тампоном, змоченим ацетоном. Комплекс модулів для травлення і зняття фарбиКМ-8.

>Обработать в луги натрію гідроокису ( 50 - 100 г/л), температура 25-35° С, від 0,8 до 3 хв. Видалити фарбу. Устаткування те.Натрия гідрат окису.Промить проточній гарячою водою.Промить проточній холодною водою.Сушить,КМ-8,40-60°С, 0,5-2 хв.

ПІДГОТОВКА ПОВЕРХНІЗАГОТОВОК ДЛЯСПФ

Контроль поверхні виробляється візуально. Не має бутизаломов,заусенцев,рисок, смоли, деформованих базових отворів.Торци фольги би мало бути рівними і гладенькими.

Підготовка поверхні підСПФ виготовляютьпемзост-руйной установці ">Комби-Скраб". Заготівлі з тонкихфольгиро- ванних діелектриків обробляються на "супутниках".Обезжиривание і зняттяокисной плівки.Промивка. Обробка струменями пемзової суспензії.Промивкадеионизованной водою. Сушіння. Вихідний контроль якості поверхні: поверхню мусить бути рожевою, беззатеков, окислених ділянок, рівномірно матовій. Збереження заготовок, вступників на ділянку допускається трохи більше 10 днів, опрацьованих трохи більше 1 годину.

>ПОЛУЧЕНИЕРИСУНКА СХЕМИ ІЗСПФ

Заготівлі повинні прагнути бути рожеві без окислів,затеков,набро- сов. НанесенняСПФ:

>Подогреть заготівлі -сушильная піч , 60-80°С .>НанестиСПФ-ламинаторHRL-650,105+5°С. Усі операції зСПФ інаслоенними заготовки проводити принеактиничном висвітленні - жовтому чи помаранчевому. ШарСПФ може бути суцільним без складок, бульбашок, сторонніх включень і відшарувань.

Максимальне часмежоперационного зберігання 5 діб в темному місці.

>Экспонирование: поєднатифотошаблон з заготівлею, кнопки5мм, по "Про" оцінкам відповідно до структурою розмістити у установку експонуванняORCHMW-201 У.

Час експонування підбирається відповідно до методики. Приекспонировании мають забезпечувати: рівномірна освітленість заготовок, виключає наявність повітря між емульсієюфотошаблона іфоточувствительним шаром, температура заготівлі трохи більше35°С. Видалити захиснулавсановую плівку.

>Проявить малюнок схеми: установка проявиСПФ-ВЩКМ-8.

>Виборочно з кожної партії виробів виміряти розміри елементів. Розмір може бути трохи більше +20мкм при негативному зображенні та щонайменше -15мкм для позитивного зображення.

КОНТРОЛЬ ІРЕТУШЬРИСУНКА СХЕМИ,ЗАЩИЩЕННОЙСПФ

Зображення має бути глянсовим, чітким, без усунення й гіркоти втрат деталей зображення. Не має бути подряпин, відколів, крайки краєм малюнка за кольором відмінній від зображення. Нанеекспонированних ділянкахфоторезист може бути повністю видалено.

Визначити місця невідповідності вимогам що ставляться до зображенню,отретушировать, підчистити, (мікроскопМБС-2, скальпель, емальНЦ-25,ацетон).

ЗалишкиСПФ видалити скальпелем.

>ТРАВЛЕНИЕМЕДИ ПОСПФ

Візуально заборонена наявність жирових забруднень.Травление міді з заготовок зі схемою малюнка, захищеноїСПФ: установка травлення ">Кемкат-568",40+2°С. Камера травлення мідь хлорне, по металу 75 - 140 г/л.Промить водогінної водою. Малюнок може бути чітким, без драних країв, здуттів, відшарувань, розривів,протравов. Допускаються окремі нерівності, не що погіршують мінімально допустимі розміри елементів.

ВІДДАЛЕННЯСПФ ЗЗАГОТОВОК

Зняти ретуш: витяжний шафу, ацетон, тампон вати. ВидаленняСПФ: установка зняттяСПФГТМ1254001 - 1-ша камераКОН 1,5%,45-50°С, 2-га камера45-50°С, 3-тя камера - вода водогінна10-22°С, 4-та камера промивання18-22°С. Камера сушіння повітря40-50°С. Перевірити повноту видалення. МікроскопМБС-2.

КОНТРОЛЬ ІПОДЧИСТКАРИСУНКА СХЕМИТРАВЛЕННЫХСЛОЕВ

Малюнок може бути чітким, без драних країв, відшарувань, обривів,подтравов. На екранних шарах на повиненбьггьбелесостидиелектрика, залишків фарби,фоторезиста, міді восвобождениях, і навіть звільнень діаметром менше припустимого і деформованих (стіл заподсветкрй). Визначити місця невідповідності вимогам що ставляться до зображенню.Неотравленную мідь видаляти скальпелем чи різаком.

Перевірити геометричні розміри малюнка схеми - установка ">Визекс".

>Геометрические розміри малюнка схеми повинні відповідати кресленню.

>ФИНИШНАЯОТМЫВКАОПП.

Лінія фінішної підготовкиВНМ 1.240.006 СР.Обезжиривание: миючий засібОП7-ОПЮ 40-50 З,струйная промивання розчином ПВА зрециркуляцией.Струйная промивання гарячою водою зрециркуляцией 40-5 0°С.Промивка ДНІ гарячоїдеионизованной водою із застосуванням УЗ зрециркуляцией, 40- 50° С. Сушіння встановленні ПММ. Модулі сушіння із гарячою стиснутим повітрям,50-60°С.

Сушіння: шафу сикативДПТМ60-90°С. Вакуумна сушіння: установка вакуумної сушінняУВС-150,90-120°С.Вакуумную сушіння виробляти, якщо опір ізоляції не забезпечується відмиванням.

Усі операції відмивання, сушіння й наступні операції здійснювати бавовняних рукавичках.

ПІДГОТОВКА ПОВЕРХНІ ПІДПАЯЛЬНУЮ МАСКУ

 Підготовка поверхні плат (з покриттям міддю). Перевірити заготівлі візуально. Не допускається: діаметр базового отвори який відповідає кресленню; наявність ізоляційних стрічок;рассовмещение малюнкафотошаблона та на малюнку плати.Зачистить плати. Установка фірмиSchmid ">Combi-scrab", касета. Швидкість конвеєра 0,8м/мин.

>НАНЕСЕНИЕЖИДКОЙПАЯЛЬНОЙ МАСКИ

Нанесення рідкої паяльною маскиOzatec.Приготовить ре-зист.Поместить плату на робочий стіл установки трафаретного друкуF-700. Встановити трафарет. Встановитиракели на вал установки.Ракели повинні прагнути бути закріплені рівно, без перекосу.

Кут нахилуракелей 75 градусів.Зазор між трафаретами і платою 13-14 мм.

Швидкість рухуракелей 3м/мин.Зазор між трафаретом іракелем 6 мм.

Нанесеннярезиста проводити повним цикл (прохідракеля вперед-назад).

Зняти плату зі столу установки. Шаррезиста може бути рівномірним, без сторонніх включень. Не допускається непро-критие робочому полі плати.

>Сушить: установка сушіння,75-80°С.Отмить трафарет (ацетон).

>ЭКСПОНИРОВАНИЕПАЯЛЬНОЙ МАСКИ

>Протереть робочу поверхнюфотошаблона і.Смонтироватьфотошаблони з заготовки і закріпити кнопками. Накластифотошаблони емульсійної боком заготівлі, поєднавши їх за базовим отворам.

>Поместить заготівлю в установку експонування. Режим експонування вибирається відповідно до рекомендацій фірми- виготовлювачафоторезиста.Экспонировать. Демонтувати заготівлю.

ПРОЯВПАЯЛЬНОЙ МАСКИ

Прояв паяльною маски ">Ozatec"LSF60. Включити установку проявиКМ-4. Встановити на регуляторі швидкості конвеєра установки значення 6 (0,2м/мин).

>Проявить: 1% р-рNaС03, 3% р-рH2S04. Сушіння: шафу сикативДПТМ 3623000. Перевірити якість прояви візуально. Нанеекспонированних ділянкахфоторезиста може бути повністю видалено. У випадку виявлення шлюбурезист видаляється відповідно до рекомендацій фірми ">Ozatec".

>ДУБЛЕНИЕПАЯЛЬНОЙ МАСКИ

>Дубление паяльною маски ">Ozatec".Поместить плати в нагрівальний шафу.

Включити шафу і нагріти до заданої температури145±5°С.Дубить. Вимкнути шафу. Відкрити шафу і остудити до кімнатної температури. Вийняти плати.

>МАРКИРОВКА

>Обезжирить плати (ацетон).Сушить.Поместить плату на робочий стіл установки трафаретного друкуFuturaF-700. Встановити трафарет на установку зовнішнім боком до сплати. На робочої боці трафарету малюнок слід читати.

Поєднати трафарет та на малюнку друкованої плати по репер-ним знакам. Раму трафарету закріпити. Встановитиракели на вал установки.Ракели повинні прагнути бути закріплені без перекосу, робоча площинуракелей мусить бути паралельна трафаретом. Встановити робочі режими.Зазор між платою і трафаретом 12-13 мм, швидкість рухуракелей 4,8м/мин. Маркірувати: фарбамаркировочнаяТНПФ84 біла. Зняти плату зі столу установки. Перевірити якість маркування.

Зображення має бути чітким, читаним, рівномірним, без сторонніх включень. Допускається потрапляння фарби на контактні майданчики на ширину лінії 250мкм. Не допускаютьсянепрокритая. Що стосується неякісної маркування допускається відмити плати фарби ацетоном і повторити маркірування.

>Сушить: установка сушінняG-86,60°С.Отмить трафарет

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація