ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N4

МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОШАБЛОНОВ

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Изучить технологические процессы изготовления фотошаб­лонов для производства ПП и МПП.

2. Ознакомиться с принципами работы оборудования для из­готовления фотошаблонов.

3. Изучить характеристики и типы фотоматериалов для фотошаблонов.

4. Изучить методы контроля фотошаблонов.

5. Изучить методы структурного формирования комплектов фотошаблонов для различных технологических вариантов производства ПП.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Основным технологическим методом производства ПП явля­ется фотолитография, а основным инструментом фотолитографиче­ского процесса - фотошаблон (ФШ), посредством которого форми­руется рисунок топологии слоев в резисте.

В современной технологии для изготовления ФШ применяют­ся фотоматериалы, обладающие высокой разрешающей способно­стью и высокой контрастностью.

Для изготовления фотошаблонов применяют специальное вы­сокопрецизионное оборудование - фотокоординатографы и генера­торы изображений, с помощью которых в эмульсионном слое фото­материала формируется скрытое (латентное) изображение.

Фотохимическую обработку, проэкспонированного фотошаб­лона проводят в проявочных автоматах - «процессорах».

Ниже на рис.1 приведена схема типового технологического процесса изготовления фотошаблонов в современном производстве ПП.

Оборудование для производства фотошаблонов.

Разработка оригинала фотошаблона, включающего всю необ­ходимую графическую информацию для изготовления ПП, осуще­ствляется, главным образом, с применением ЭВМ следующими двумя способами:

1. «DA» (Design Automation - Автоматизированное проекти­рование) Данный способ эффективен при массовом проек­тировании стандартизованных ПП. При этом способе ЭВМ проводит все процессы обработки в соответствии с проект­ными данными.

2. «CAD» (Computer Aided Design - проектирование с помо­щью ЭВМ) Этот способ заключается в проектировании про­водимом проектировщиком с проведением диалога с ЭВМ через графический дисплей. Данный способ применяется для проектирования стандартных печатных плат, требующих специальной обработки. Система CAD получила наи­более широкое применение. В стадии проектирования схе­мы соединений получают данные, необходимые для изго­товления оригинала фотошаблона при помощи экспозици­онного графопостроителя - фотокоординатографа, генера­тора изображений и др.

Фотокоординатограф - фотооптическое устройство для вы­черчивания световым лучом топологии и другой необходимой ин­формации на фотоматериале, используемом для изготовления фо­тошаблона. Фотокоординатограф состоит из следующих основных узлов:

• фотоголовки с объективом и набором апертурных диафрагм

• источника света с блоком конденсаторов

• механизма привода для перемещения фотоголовки

• механизма привода для перемещения координатного стола

• блока управления механизмами координатного перемеще­ния

• устройства ввода и обработки информационных данных.

Ниже приведены некоторые основные характеристики совре­менных фотокоординатографов:

1. Скорость рисования, мм/с 100 - 150

2. Точность позиционирования, мкм 25-30

3. Разрешающая способность, лин/мм 40-50

4. Число апертур до 50

На рис.2 приведена типовая схема фотокоординатографа.

Рис.2.

1 - Устройство управления приводами.

2. - Специализированная ЭВМ.

3. - Механизм привода фотоголовки.

4. - Объектив.

5. - Зеркало.

6. - Затвор с механизмом привода.

7. - Блок апертур с механизмом привода.

8. - Блок конденсаторов.

9. - Источник света. 10 - Фотоматериал.

11 - Координатный стол.

12 - Привод координатного стола.

Более высокие технические параметры имеют генераторы изображений, в которых в качестве источника света используется лазер.

Монохроматичность и высокая интенсивность лазерного из­лучения, в сочетании с сканирующей разверткой сфокусированного луча по поверхности фотоматериала, позволяют на порядок увели­чить производительность изготовления фотошаблонов в сравнении с производительностью достигаемой на фотокоординатографах.

В лазерных генераторах изображения (ЛГИ) в основном ис­пользуются два типа лазеров:

гелий-неоновый (1 = 6ЗЗнм.)

аргоновый (1 = 470 - 540нм.)

ЛГИ имеют следующие основные характеристики:

1. Время экспонирования фотоматериала размером

500х600мм., мин. - 3-7

2. Информативная разрешающая способность (пиксель),

мкм. - 6,5 - 12,5