ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 260
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В качестве фотоматериалов основания ФШ применяют:· фотографические пластинки с эмульсионным слоем. Их недостатками является низкая адгезия эмульсионного слоя, наличие вуали, влияющей на геометрические размеры элементов топологии и пр.; достоинствами - незначительная толщина эмульсионного слоя за счет чего повышается разрешающая способность;· фототехнические пленки с эмульсионным слоем;· диазоматериалы - это пластинка или полиэфирная пленка с диазослоем, чувствительным к сине-фиолетовым частям спектра;· бессеребряные светочувствительные материалы..2 Получение заготовок ППК заготовительным операциям техпроцесса изготовления ПП относятся:· раскрой материала;· получение заготовок ПП;· получение фиксирующих (базовых) и технологических отверстий.Заготовка ПП - материал основания ПП определенного размера, который подвергается обработке на всех производственных операциях. Заготовка ПП должна иметь технологическое поле, на котором располагаются фиксирующие, технологические отверстия, тест-купоны и пр.Фиксирующие (базовые) отверстия необходимы для точного расположения (базирования) заготовки в процессе ее обработки на операциях высокой точности, таких как сверление монтажных и переходных отверстий, получение защитного рельефа схемы, совмещение слоев МПП и пр. Это отверстия высокой точности.Технологические отверстия - отверстия, используемые для механического закрепления заготовок на подвесках при гальваническом, химическом меднении.Тест-купон - часть заготовки ПП, служащая для оценки качества изготовления ПП методами разрушающего и неразрушающего контроля, прошедшая с ней все технологические операции и отделяемая перед испытаниями.В конце технологического процесса изготовления ПП технологическое поле удаляется фрезерованием, вырубкой или лазерной резкой.Размеры единичных заготовок ПП определяют по следующей формуле:АЗ = АП + 2Ш,где АЗ - длина или ширина заготовки, мм;АП - длина или ширина ПП, мм;Ш - ширина технологического поля, мм.В групповых заготовках ПП ширина технологического поля ширина технологического поля по периферии составляет 30 мм, а между заготовками - 10 мм (рис.2).
Изготовление ПП на единичных заготовках приводит к нерациональному использованию материала и к увеличению трудоемкости производства, поэтому наиболее целесообразно применять групповые заготовки. Размер заготовок ПП определяется типом применяемого оборудования: габаритными размерами ванн химического и гальванического меднения, рабочего поля сверлильно-фрезерных станков, шириной рулонов сухого пленочного фоторезиста и пр.Для получения заготовок ПП применяют штамповку (крупносерийное и массовое производство) или резку (серийное, мелкосерийное и опытное производство).Единичные заготовки получают в два этапа. На первом этапе производится разрезка листа диэлектрика на полосы на роликовых, гильотинных ножницах или досковой пиле.На втором этапе из полосы диэлектрика заготовки ПП первого и второго классов точности получают одним из двух способов:· резкой на роликовых, гильотинных ножницах, дисковой пиле с последующей пробивкой на штампах фиксирующих (базовых) и технологических отверстий, т.е. выполняется две последовательные операции;· штамповкой из полосы с одновременной пробивкой фиксирующих и технологических отверстий за одну операцию.На втором этапе из полосы диэлектрика заготовки ПП третьего, четвертого и пятого классов точности получают:· на первой операции - резкой полосы на заготовки на роликовых, гильотинных ножницах, дисковой пиле или штамповкой;· на второй - сверлением фиксирующих и технологических отверстий.Фиксирующие (базовые) и технологические отверстия находятся на технологическом поле ПП и могут быть получены:· пробивкой одновременно при вырубке заготовки ПП из полосы (применяется для ПП 1- и 2-го классов точности);· пробивкой в заготовке ПП, полученных резкой (для ПП 1- и 2-го классов точности);· сверлением заготовок, полученных резкой или штамповкой, по кондуктору на настольных станках (для ПП 3-, 4- и 5-го классов точности).Из-за низкой степени штампуемости слоистых пластиков операцию штамповки целесообразно применять в крупносерийном и массовом производстве при пробивке монтажных и переходных отверстий, если в дальнейшем отверстия не подвергаются металлизации. В остальных случаях целесообразно применять сверление.
.3 Получение монтажных и переходных отверстийВ производстве ПП применяют следующие способы получения монтажных и переходных отверстий:· механический (сверление на станках с ПУ);· пробивка (для отверстий не подлежащих в дальнейшем металлизации);· лазерное сверление (для отверстий малого диаметра, в том числе глубоких и глухих);· фотолитография;· воздействие плазмы.Наиболее широко применяют сверление и пробивку.Операция сверления является одной из наиболее ответственных в производстве ПП так как:· она обеспечивает качество получения токопроводящего слоя в отверстиях путем их металлизации, от которой зависит точность и надежность электрических параметров ПП;· она обеспечивает точность совмещения токопроводящих рисунков схемы, расположенных на противоположных сторонах ДПП или разных слоях МПП;· брак на этой операции является необратимым.В связи с этим к качеству выполнения отверстий предъявляются следующие требования:· цилиндрические отверстия должны быть с гладкими стенками;· отверстия должны быть без заусенцов;· предельные отклонения центров отверстий относительно узлов координатной сетки должны составлять (±0,015) мм;· не должны иметь место деструкции диэлектрика в отверстиях и размазывание (наволакивание) смолы по стенкам отверстий, поскольку это препятствует осаждению меди и приведет к разрыву электрической цепи;· точность сверления должна быть порядка (±0,005)” или 0,003”.Диаметр отверстий под металлизацию должен быть примерно на 0,005” больше, чтобы скомпенсировать толщин осаждаемых меди и металлорезиста. Сложность выполнения операции сверления связана с обработкой в одном технологическом цикле различных по свойствам материалов, таких как медь, алюминий, стекловолокно, смола и других, для каждого из которых требуются разные режимы обработки и существует большое количество факторов, влияющих на качество полученных отверстий.Кроме того, повышение плотности монтажа, уменьшение ширины проводников, широкое внедрение технологии поверхностного монтажа, МПП с числом слоев более 50-ти приводит к необходимости получения глубоких микроотверстий (Ø 0,1…0,3 мм) при отношении d/
H = 1:10 и менее, а также глухих отверстий в МПП. Поэтому все больше ужесточаются требования к оборудованию и технологии их изготовления.Важнейшими факторами, влияющими на качество сверления, являются:· конструкция сверлильного станка;· геометрия и материал сверла;· точность позиционирования;· конструкция сверлильных головок;· способ закрепления ПП на столе сверлильного станка;· скорость резания;· подача осевая при сверлении и обратном ходе сверла;· способ удаления стружки и пр.2.4 Подготовка поверхности ПППодготовка поверхности и отверстий заготовок ПП осуществляется с целью:· удаления заусенцев, смолы и механических частиц из отверстий после сверления;· получения равномерной шероховатости поверхности, т.е. придания ей структуры, обеспечивающей прочное и надежное сцепление (адгезию) с фоторезистом;· активирования поверхности перед химическим меднением;· удаления оксидов, масляных пятен, захватов пальцами, пыли, грязи, мелких царапин и пр.Применяют следующие способы подготовки поверхности и отверстий ПП:· механический (щеточный или струйный);· химический;· комбинированный;· электрохимический;· плазмохимическое травление;· ультразвуковой и др.Механическая подготовка поверхности ПП. В мелкосерийном производстве механическая подготовка поверхности ПП осуществляется вручную смесью венской извести и шлифовального порошка под струей воды.В крупносерийном и массовом производстве механическую подготовку поверхности ПП и снятие заусенцев щетками производят на модульных линиях конвейерного типа с дисковыми щетками в качестве инструмента, на которые подается абразивная суспензия (рис. 3).
В качестве абразива используют карбид кремния и оксид алюминия. Скорость вращения щеток составляет 10 м/с, скорость движения конвейера - 1,5…3 м/мин. Параметр шероховатости поверхности зависит от размера зера абразива: зерно N7 обеспечивает Rz = 2,0…3,0 мкм, зерно N8 - Rz = 1,5…2,1 мкм. Размер заусенцев должен быть менее 100…110 мкм.В модуле водной промывки для отверстий диаметром более 0,5 мм применяют струйную, а для диаметров менее 0,5 мм - фонтанную промывку.Преимуществами механической очистки является отсутствие химикатов, простота очистки сточных вод, низкие капиталовложения, а недостатками - опасность механического повреждения покрытий, плохое удаление органических веществ, образование царапин в направлении движения заготовок.Наиболее широко в настоящее время перед нанесением фоторезиста или паяльной маски применяется щеточная очистка абразивными материалами (пемзой или оксидами алюминия) при механическом воздействии нейлоновых щеток по касательной к поверхности ПП, которая обеспечивает достаточно хорошую адгезию покрытия при нескольких циклах пайки при высоких температурах.Струйная обработка пемзовым абразивом применяется для очистки и получения параметра шероховатости поверхности бомбардировкой ее зернами пемзы. Преимуществами струйной обработки пемзовым абразивом являются: равномерная шероховатость поверхности, простая очистка сточных вод, исключено влияние агрессивных сред на диэлектрик, а недостатками - пылеобразование пемзового порошка в помещении, остатки пемзы на поверхности снижают адгезию фоторезиста, деформация и поверхностные напряжения в результате механической подготовки под высоким давлением.Струйная пемзовая очистка в настоящее время находит ограниченное применение из-за своего слабого механического воздействия и необходимости сочетаться с операциями химической очистки.Струйная очистка оксидом алюминия обеспечивает более сильное соударение частиц с поверхностью; он имеет в пять раз выше плотность по сравнению с пемзой и поэтому меньше разлетается по сторонам, не склонен к разрушению, обладает более высокой твердостью, имеет более продолжительный срок службы, легко отделяется от воды и остается внутри шламоотстойника.
Изготовление ПП на единичных заготовках приводит к нерациональному использованию материала и к увеличению трудоемкости производства, поэтому наиболее целесообразно применять групповые заготовки. Размер заготовок ПП определяется типом применяемого оборудования: габаритными размерами ванн химического и гальванического меднения, рабочего поля сверлильно-фрезерных станков, шириной рулонов сухого пленочного фоторезиста и пр.Для получения заготовок ПП применяют штамповку (крупносерийное и массовое производство) или резку (серийное, мелкосерийное и опытное производство).Единичные заготовки получают в два этапа. На первом этапе производится разрезка листа диэлектрика на полосы на роликовых, гильотинных ножницах или досковой пиле.На втором этапе из полосы диэлектрика заготовки ПП первого и второго классов точности получают одним из двух способов:· резкой на роликовых, гильотинных ножницах, дисковой пиле с последующей пробивкой на штампах фиксирующих (базовых) и технологических отверстий, т.е. выполняется две последовательные операции;· штамповкой из полосы с одновременной пробивкой фиксирующих и технологических отверстий за одну операцию.На втором этапе из полосы диэлектрика заготовки ПП третьего, четвертого и пятого классов точности получают:· на первой операции - резкой полосы на заготовки на роликовых, гильотинных ножницах, дисковой пиле или штамповкой;· на второй - сверлением фиксирующих и технологических отверстий.Фиксирующие (базовые) и технологические отверстия находятся на технологическом поле ПП и могут быть получены:· пробивкой одновременно при вырубке заготовки ПП из полосы (применяется для ПП 1- и 2-го классов точности);· пробивкой в заготовке ПП, полученных резкой (для ПП 1- и 2-го классов точности);· сверлением заготовок, полученных резкой или штамповкой, по кондуктору на настольных станках (для ПП 3-, 4- и 5-го классов точности).Из-за низкой степени штампуемости слоистых пластиков операцию штамповки целесообразно применять в крупносерийном и массовом производстве при пробивке монтажных и переходных отверстий, если в дальнейшем отверстия не подвергаются металлизации. В остальных случаях целесообразно применять сверление.
.3 Получение монтажных и переходных отверстийВ производстве ПП применяют следующие способы получения монтажных и переходных отверстий:· механический (сверление на станках с ПУ);· пробивка (для отверстий не подлежащих в дальнейшем металлизации);· лазерное сверление (для отверстий малого диаметра, в том числе глубоких и глухих);· фотолитография;· воздействие плазмы.Наиболее широко применяют сверление и пробивку.Операция сверления является одной из наиболее ответственных в производстве ПП так как:· она обеспечивает качество получения токопроводящего слоя в отверстиях путем их металлизации, от которой зависит точность и надежность электрических параметров ПП;· она обеспечивает точность совмещения токопроводящих рисунков схемы, расположенных на противоположных сторонах ДПП или разных слоях МПП;· брак на этой операции является необратимым.В связи с этим к качеству выполнения отверстий предъявляются следующие требования:· цилиндрические отверстия должны быть с гладкими стенками;· отверстия должны быть без заусенцов;· предельные отклонения центров отверстий относительно узлов координатной сетки должны составлять (±0,015) мм;· не должны иметь место деструкции диэлектрика в отверстиях и размазывание (наволакивание) смолы по стенкам отверстий, поскольку это препятствует осаждению меди и приведет к разрыву электрической цепи;· точность сверления должна быть порядка (±0,005)” или 0,003”.Диаметр отверстий под металлизацию должен быть примерно на 0,005” больше, чтобы скомпенсировать толщин осаждаемых меди и металлорезиста. Сложность выполнения операции сверления связана с обработкой в одном технологическом цикле различных по свойствам материалов, таких как медь, алюминий, стекловолокно, смола и других, для каждого из которых требуются разные режимы обработки и существует большое количество факторов, влияющих на качество полученных отверстий.Кроме того, повышение плотности монтажа, уменьшение ширины проводников, широкое внедрение технологии поверхностного монтажа, МПП с числом слоев более 50-ти приводит к необходимости получения глубоких микроотверстий (Ø 0,1…0,3 мм) при отношении d/
H = 1:10 и менее, а также глухих отверстий в МПП. Поэтому все больше ужесточаются требования к оборудованию и технологии их изготовления.Важнейшими факторами, влияющими на качество сверления, являются:· конструкция сверлильного станка;· геометрия и материал сверла;· точность позиционирования;· конструкция сверлильных головок;· способ закрепления ПП на столе сверлильного станка;· скорость резания;· подача осевая при сверлении и обратном ходе сверла;· способ удаления стружки и пр.2.4 Подготовка поверхности ПППодготовка поверхности и отверстий заготовок ПП осуществляется с целью:· удаления заусенцев, смолы и механических частиц из отверстий после сверления;· получения равномерной шероховатости поверхности, т.е. придания ей структуры, обеспечивающей прочное и надежное сцепление (адгезию) с фоторезистом;· активирования поверхности перед химическим меднением;· удаления оксидов, масляных пятен, захватов пальцами, пыли, грязи, мелких царапин и пр.Применяют следующие способы подготовки поверхности и отверстий ПП:· механический (щеточный или струйный);· химический;· комбинированный;· электрохимический;· плазмохимическое травление;· ультразвуковой и др.Механическая подготовка поверхности ПП. В мелкосерийном производстве механическая подготовка поверхности ПП осуществляется вручную смесью венской извести и шлифовального порошка под струей воды.В крупносерийном и массовом производстве механическую подготовку поверхности ПП и снятие заусенцев щетками производят на модульных линиях конвейерного типа с дисковыми щетками в качестве инструмента, на которые подается абразивная суспензия (рис. 3).
В качестве абразива используют карбид кремния и оксид алюминия. Скорость вращения щеток составляет 10 м/с, скорость движения конвейера - 1,5…3 м/мин. Параметр шероховатости поверхности зависит от размера зера абразива: зерно N7 обеспечивает Rz = 2,0…3,0 мкм, зерно N8 - Rz = 1,5…2,1 мкм. Размер заусенцев должен быть менее 100…110 мкм.В модуле водной промывки для отверстий диаметром более 0,5 мм применяют струйную, а для диаметров менее 0,5 мм - фонтанную промывку.Преимуществами механической очистки является отсутствие химикатов, простота очистки сточных вод, низкие капиталовложения, а недостатками - опасность механического повреждения покрытий, плохое удаление органических веществ, образование царапин в направлении движения заготовок.Наиболее широко в настоящее время перед нанесением фоторезиста или паяльной маски применяется щеточная очистка абразивными материалами (пемзой или оксидами алюминия) при механическом воздействии нейлоновых щеток по касательной к поверхности ПП, которая обеспечивает достаточно хорошую адгезию покрытия при нескольких циклах пайки при высоких температурах.Струйная обработка пемзовым абразивом применяется для очистки и получения параметра шероховатости поверхности бомбардировкой ее зернами пемзы. Преимуществами струйной обработки пемзовым абразивом являются: равномерная шероховатость поверхности, простая очистка сточных вод, исключено влияние агрессивных сред на диэлектрик, а недостатками - пылеобразование пемзового порошка в помещении, остатки пемзы на поверхности снижают адгезию фоторезиста, деформация и поверхностные напряжения в результате механической подготовки под высоким давлением.Струйная пемзовая очистка в настоящее время находит ограниченное применение из-за своего слабого механического воздействия и необходимости сочетаться с операциями химической очистки.Струйная очистка оксидом алюминия обеспечивает более сильное соударение частиц с поверхностью; он имеет в пять раз выше плотность по сравнению с пемзой и поэтому меньше разлетается по сторонам, не склонен к разрушению, обладает более высокой твердостью, имеет более продолжительный срок службы, легко отделяется от воды и остается внутри шламоотстойника.