Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МП ЛР ФОМЭ.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
5.57 Mб
Скачать

Порядок выполнения работы

1. Получить задание на лабораторную работу у преподавателя.

2. Последовательность выполнения технологических операций осуществлять согласно таблице 3.1.

3. Подготовить отчет о работе.

Таблица 3.1 – Технологический процесс изготовления плат с металлизированными отверстиями на подложках из ВЧ-ламинатов типа Roger

опе-ра-

ции

пе-ре-

хода

Наименование

и содержание

операции

и перехода

Средства

технологи-ческого

оснащения

Материал

Режим

Дополнительные указания

Наиме-

нование

Концен-

трация

или

содер-

жание

Темпера

тура, ºС

Время,

мин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Входной контроль диэлектрика

ВЧ-ламинат

-

-

-

Контроль проводится техноло-гом участка фотолитографии на соответствие сопроводительным документам на материал

2

Получение заготовок подложек

Линейка

Ножницы гильотинные

Перчатки

х/б

-

-

-

-

Размер подложки выбирать в соответствии с количеством модулей на фотошаблоне.

Заготовки изготавливать с припуском от 5 до 10 мм до контура платы

3

Защита экранной стороны подложки

Кисть колонковая №5

Лак НЦ-218

-

-

-

Операцию проводить при од-ностороннем исполнении платы, в случае двусторонней платы выполнять оп.5. Сушку лака проводить на воздухе до полного высыхания

4

Декапирование поверхности медной фольги

1

Декапировать поверхность медной фольги

Ванна винипластовая

Кислота

соляная

(плотностью 1,19 г/см³)

0,5 %

от 18 до 25

0,5

-

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

4

2

Промыть проточной водой

Раковина-мойка

-

-

от 18 до 25

от1,5до2,0

-

3

Сушить сжатым воздухом

Пистолет для обдува пластин

-

-

-

1

Допускается сушка на центрифуге

5

Нанесение позитивного фоторезиста методом центрифугирования

Установка на-несения фото-резиста

Фоторезист ФП-383

-

-

(25±5) сек

Скорость нанесения фоторезиста (вращения центрифуги) (2000±100) об/мин, толщина слоя фоторезиста (1,8±0,1) мкм

6

Термообработка (сушка) фоторезиста

Установка ИК-обработки

конвейерного типа

-

-

140±5

4,5±0,1

Предварительно прогреть установку не менее 20 мин Допускается проводить сушку в сушильном шкафу при температуре (70±3)ºС при двустороннем нанесении фоторезиста в течение (40,0±5,0) мин После сушки хранить неэкспонированную подложку не более трёх суток

7

Совмещение и экспонирование

Кассета для экспонирования

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

Перед операцией прогреть установку не менее 15 мин.

Время экспонирования ФП от 1 до 3 мин в зависимости от освещённости ламп, устанавливается в рабочем порядке технологом участка фотолитографии

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

7

Совмещение ФШ с подложкой проводить по реперным знакам. Хранение экс-понированных подложек проводить в специальной таре не более 16 ч

8

Проявление позитивного фоторезиста

1

Проявить позитивный фоторезист

Ванна вини-пластовая

Пинцет с фто-ропластовыми наконечни-ками

Едкое кали

50 г/л

от 18 до 25

-

Оптимальный режим проявления от 10 до 120 сек, подбирается технологом участка фотолитографии по контрольной подложке

2

Промыть проточной водой

Раковина-мойка

-

-

от 18 до 25

от 1,5 до 2,0

-

3

Сушить сжатым воздухом

Пистолет для обдува пластин

-

-

-

-

Допускается сушка на центри-фуге

9

Ретушь плат

Кисть колон-ковая №1

Игла

Фоторезист ФП-383

-

-

-

Операцию проводить при обнаружении локальных повреждений в маске фоторезиста Сушить на воздухе 5-10 мин для ускорения стравливания меди 35-40повре-ждрольной подложке

10

Термообработка (дубление) фоторезиста

Установка ИК-обработки

конвейерного типа

-

-

140±5

4,5±0,1

Допускается проводить сушку в сушильном шкафу при температуре (75±5)ºС в течение (20,0±3,0) мин

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

Травление меди с пробельных мест

1

Травить медь с пробельных мест

Ванна вини-пластовая

Пинцет фто-ропластовыми наконечни-ками

Железо хлорное

от 500 до 550 г/л

от 18 до 25

от 3 до 4

Допускается нагрев травиль-ного раствора до температуры от 35ºС до 40ºС для ускорения стравливания меди

2

Промыть проточной водой

Раковина-мойка

-

-

от 18 до 25

от 1,5 до 2,0

-

3

Сушить сжатым воздухом

Пистолет для обдува пластин

-

-

-

1

Допускается сушка на центри-фуге

12

Контроль внешнего вида и геометричес-ких размеров плат

Микроскоп МБС-2

Проектор

ТР-201

-

-

-

-

Размеры проводников должны соответствовать требованиям конструкторской документации на платы

13

Удаление позитивного фоторезиста

1

Удалить позитивный фоторезист

Ванна вини-пластовая

Пинцет фто-ропластовыми наконечниками

Натрия гидроокись

25 %

от 18 до 25

от 3 до 5

Обработку подложек проводить с помощью полиуретановой губки

2

Промыть проточной водой

Линия каскадной промывки

-

-

от 18 до 25

от 5 до 10

Рекомендуется проводить окончательную промывку в деионизованной воде

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

13

3

Сушить сжатым воздухом

Пистолет для обдува пластин

-

-

-

-

Допускается сушка на центрифуге

14

Удаление защиты с экрана подложки

Чашка Петри

Пинцет медицинский

Ацетон

-

-

-

Качество удаления лака конт-ролировать под микроскопом

15

Сверление отверстий, подлежащих метали-зации

Универсальнофрезерный станок LPKF

-

-

-

-

-

16

Очистка отверстий

1

Очистить отверстия ультразвуком

Установка ультразвуко-вой обработки

Вода деионизо-ванная

-

от 35 до 40

5

-

2

Сушить сжатым воздухом

Пистолет для обдува пластин

-

-

-

-

Допускается сушка на центрифуге

3

Контролировать качество очистки отверстий

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

В отверстиях не должно быть пыли и посторонних включений

4

Декапировать поверхность медной

фольги

Ванна винипластовая

Кислота

соляная

(плотностью 1,19 г/см³)

0,5 %

от 18 до 25

0,5

-

5

Промыть проточной водой

Линия каскадной промывки

-

-

от 18 до 25

от 5 до 10

Рекомендуется проводить окончательную промывку проводить в деионизованной воде

6

Сушить сжатым воздухом

-

-

-

-

1

Допускается сушка на центрифуге

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

17

Нанесение сухого плёночного фоторезиста

1

Нанести сухой плёночный фоторезист

Установка нанесения сухого плёночного фоторезиста

Сухой плёночный фоторезист ALPHA или Riston

-

от 50 до 125

-

Нанесение фоторезиста производить при неактиничном освещении. Скорость нанесения фоторезиста от 0,6 до 0,8 м/с

2

Выдержать заготовки

Стол рабочий

Стойка-штатив

-

-

от 18 до 25

от 30 до 60

Выдержку производить при неактиничном освещении.

Срок хранения заготовок с на-несённым фоторезистом до пяти суток

3

Контроль

Стол рабочий

-

-

-

-

Слой фоторезиста должен быть без пузырей, складок

18

Совмещение и экспонирование

1

Совместить и экспонировать

Кассета для экспонирова-ния

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

Перед операцией прогреть установку не менее 15 мин. Время экспонирования сухого плёночного фоторезиста от 1 до 3 мин в зависимости от освещённости ламп, устанав-ливается в рабочем порядке технологом участка фотоли-тографии.

Совмещение ФШ с подложкой проводить по реперным знакам

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

18

2

Выдержать заготовки

Стол рабочий

Стойка-штатив

-

-

от 18 до 25

от 15 до 30

Выдержку производить при неактиничном освещении

Экспонированные заготовки хранить не более 12 часов

3

Удалить защитную плёнку

Стол рабочий

-

-

-

-

-

19

Проявление рисунка (вскрытие отверстий, подлежащих металлизации)

1

Проявить рисунок

Фарфоровая чашка

Жёсткая кисть

Электроплита

Сода кальцинированная

от 8 до 20 г/л

от 26 до 32

от 0,5 до 1,0

Отработанный раствор нейт-рализовать 10%-ным раствором серной кислоты до рН 6,5

2

Промыть проточной водой

Раковина-мойка

-

-

от 20 до 25

от1до2

-

3

Сушить сжатым воздухом

-

-

-

-

-

-

4

Контролировать

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

В отверстиях не должно быть остатков фоторезиста

20

Ретуширование рисунка

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

20

1

Ретушировать рисунок

Микроскоп МБС-2

Кисть колонковая №1

Спирт этиловый

Канифоль сосновая

марки А

Клей БФ-4

Краситель метиловый фиолетовый (индикатор)

630 г

272 г

94 г

4 г

-

-

Не допускается скалывания, отслаивания фоторезиста, царапин, нарушающих его целостность

2

Выдержать заготовки

Стол рабочий

Стойка-штатив

-

-

от 18 до 25

от 15 до 30

Выдержку производить при неактиничном освещении

3

Контролировать

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

В отверстиях не должно быть остатков фоторезиста

21

Подтравливание диэлектрика

1

Подтравить диэлектрик

Кювета полиэтилено-вая

Кислота фтористо-водородная (30-40)%

Кислота серная (плотностью 1,84 г/см³)

166 г

833

от 18 до 25

от 0,5 до 1,0

В 0,2 л раствора допускается обрабатывать не более 1500 отверстий

2

Промыть проточной водой

Линия каскадной промывки

-

-

от 18 до 25

5

-

Продолжение таблицы 3.1

21

3

Нейтрализовать

Ванна вини-пластовая

Натрий углекислый

от 20 до 30 г/л

от 30 до 40

от 1,0 до 1,5

Рекомендуется покачивать за-готовки

4

Промыть горячей проточной водой

Раковина-мойка

-

-

от 40 до 50

от 2,0 до 3,0

-

5

Промыть деионизо-ванной водой

Ванна вини-пластовая

-

-

от 18 до 25

от 1,0 до 1,5

-

6

Сушить

Сушильный шкаф

-

-

от 50 до 60

от15до20

-

7

Контролировать

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

В отверстиях не должно быть остатков стекловолокна

22

Активирование отверстий

Ванна вини-пластовая

Стойка-штатив

Медь серно-кислая

Кальций фосфорно-ватистокис-

лый

Аммиак водный 25%

Синтанол ДС-10

250 г/л

170 г/л

от 280 до 300 мл/л

от 0,01 до 0,02 мл/л

от 18до25

от 1,0 до1,5

Все отверстия должны быть заполнены раствором. В случае незаполнения отверстий обработку повторить. Обработку проводить, покачивая заготовки. Раствор перед работой фильтровать. При появле-нии плёнки на поверхности раствора добавить 2-3 капли синтанола ДС-20.Раствор корректировать 1-2 раза в месяц добавлением аммиака до рН 9,5-10,0. При снижении акти-вирующей способности раствор заменить

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

23

Термолиз

1

Обработать термически

Шкаф сушильный

Стойка-штатив

-

-

150±5

от 20 до 25

Загрузку и выгрузку плат про-изводить из нагретого до рабочей температуры шкафа. Не допускается высыхание плат на воздухе

2

Контролировать

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

Покрытие в отверстиях долж-но быть блестящего чёрного цвета без светлых и жёлто-зе-лёных участков. Не допуска-ются непокрытые отверстия и отверстия зелёного цвета, что свидетельствуют о неполной термообработке.

При наличии указанных дефектов плату промыть и повторить оп.22, 23.

Наличие неисчезающих зелё-ных пятен при повторной тер-мообработке свидетельствует о снижении кроющей способ-ности раствора. В данном слу-чае активатор заменить све-жим, обработку повторить

3

Промыть проточной водой

Раковина-мойка

Губка пенополиурета-новая

-

от 30 до 40

от 1,0 до 2,0

Промывку производить после охлаждения плат с помощью пенополиуретановой губки

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

23

4

Сушить сжатым воздухом

-

-

-

-

-

-

24

Контроль качества активации

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

Отверстия должны быть по-крыты тонкой плёнкой от тём-но-коричневого до чёрного цвета. Не допускается наличие «бахромы» в отверстиях. До-пускаются на поверхности фольги следы продуктов тер-молиза. Разрыв между термо-лизом и химическим меднени-ем не должен превышать от 60 до 120 мин

25

Химическое меднение отверстий

1

Декапировать

Ванна вини-пластовая

Кислота соляная (плотностью 1,19 г/см³)

0,5%

от 18 до 25

От 3 до 5 с

Операцию проводить покачи-ванием заготовок

2

Промыть проточной водой

Раковина-мойка

-

-

от 18 до 25

от 0,5 до 1,0

-

3

Промыть деионизо-ванной водой

-

-

-

от 18 до 25

от 0,5 до 1,0

-

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

25

4

Меднить химически

Ванна вини-пластовая

Медь сернокислая

Никель хло-ристый

Калий-натрий вин-нокислый

Натрия гидроокись

Натрий углекислый

от 50 до 60 г/л

от 4 до 6 г/л

от 160 до 170 г/л

от 40 до 50 г/л

от 30 до 40 г/л

от18до25

от 20 до 30

Процесс не должен идти очень бурно. Допускается газовыде-ление, заметное только на по-верхности раствора. Необхо-димо покачивать заготовки для удаления пузырьков газа из отверстий. При соблюдении режима меднения в отверстиях осаждается слой металла тол-щиной от 15 до 18 мкм. За 15 минут до начала процесса меднения добавить в раствор от 7 до 10 мл/л формалина (33%). После завершения про-цесса меднения добавить в ванну стабилизатор - 1,0 мл/л раствора натрия тиосульфата концентрацией 16 г/л

5

Промыть проточной водой

Раковина-мойка

-

-

от 18 до 25

от 1,0 до 2,0

-

6

Сушить сжатым воздухом

-

-

-

-

-

-

26

Контроль

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

Слой химически осаждённой меди должен быть сплошным, плотным, без разрывов и царапин. Цвет покрытия – от золотистого до тёмно-розового.

При плохом качестве покры- тия повторить оп.22-25

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

27

Удаление сухого плё-ночного фоторезиста

1

Удалить сухой плё-ночный фоторезист

Фарфоровая чашка

Электро-плитка

Натрия гидроокись

От 50 до100 г/л

от40до

50

от 2 до 5

Плату выдержать в растворе до изменения окраски фоторе-зиста. Расход раствора 2 л на 1 м² поверхности плат

2

Промыть проточной горячей водой

Раковина-мойка

-

-

от 30 до

40

от 1 до 2

Промывать тщательно с по-мощью щётки (зубной)

3

Промыть проточной холодной водой

Раковина-мойка

-

-

от 18 до

25

от 1 до 2

-

4

Сушить сжатым воздухом

-

-

-

-

-

-

5

Контролировать

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

Остатки фоторезиста допускается удалять скальпелем

28

Гальваническое меднение

1

Декапировать

Ванна вини-пластовая

Кислота соляная (плотностью 1,19 г/см³)

0,5%

от 18 до

25

От 3 до 5 с

Операцию проводить покачиванием заготовок

2

Промыть проточной водой

Раковина-мойка

-

-

от 18 до

25

от 0,5 до 1,0

-

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

28

3

Меднить гальванически

Ванна гальва-ническая

Медь сернокислая

Кислота серная (плотностью 1,84 г/см³)

Кислота винная

Спирт этиловый

От 200 до 250 г/л

40 г/л

2 г/л

50 мл/л

от 18 до 25

от 20 до 25

Меднение проводить по режиму: плотность тока 30 mA/см².

Разрыв между операциями хи-мического и гальванического меднения должен быть минимальным, но не более 24 ч. Платы загружать под током. Перед загрузкой зачистить штанги и аноды шкуркой. Через 10-15 минут провести контроль отверстий на покрытие. Детали покачивать

4

Промыть проточной водой

Раковина-мойка

-

-

от 18 до 25

от 0,5 до 1,0

-

29

Контроль качества гальванической металлизации

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

Покрытие должно быть сплошным, без разрывов, трещин, пузырей, отслоений

30

Химическое оловянирование

1

Декапировать

Ванна винипластовая

-

-

от 18 до 25

0,5

-

2

Промыть проточной водой

Раковина-мойка

-

-

от 18 до 25

от 1,5 до 2,0

-

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

30

3

Оловянировать химически

Ванна вини-пластовая

Пинцет фторопластовыми наконечниками

Олово дву-хлористое

Кислота серная (плотностью 1,84 г/см³)

Тиомоче-вина

8 г/л

25 мл/л

40 г/л

от 18 до 25

10±5

Подложки покачивать

4

Промыть проточной водой

Раковина-мойка

-

-

от 18до 25

от 1,5 до 2,0

-

5

Сушить сжатым воздухом

-

-

-

-

-

-

31

Разделение подложек на платы

Универсальнофрезеровальный станок LPKF

-

-

-

-

Выполнять в соответствии с инструкцией на станок .

32

Отмывка плат

Чашка Петри

Пинцет медицинский

Вата медицинская

Ацетон

-

-

-

-

33

Химическое оловянирование

-

34

Контроль внешнего вида плат и электрических параметров

Микроскоп МБС-2

Омметр Щ-34

-

-

-

-

Переходное сопротивление металлизации должно быть не более 0,05 Ом

Окончание таблицы 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

35

Лужение плат

Электро-паяльник

Электроплита

Микроскоп МБС-2

Фторопласто-вая плёнка

Флюс ФКС

Припой

ПОСК-50-18

-

-

-

-

36

Контроль внешнего вида и упаковка плат

1

Контролировать внешний вид плат

Микроскоп МБС-2

-

-

-

-

Проводится ОТК на соответствие требованиям настоящего стандарта

2

Упаковать платы

Прибор «Молния»

Плёнка полиэтиленовая

-

-

-

Упаковку проводить групповым или одиночным методом. Прибор прогреть в течение 5 мин. Скрепление слоёв поли-этилена проводить термосваркой. Вложить маркировочный талон

Требования к отчету

Отчет должен быть оформлен согласно ГОСТу 7.32-2001 и содержать:

  1. Титульный лист.

  2. Цель работы.

  3. Краткие теоретические сведения по фотолитографии.

  4. Результаты выполнения лабораторной работы представить в виде описания используемых материалов и компонентов.

  5. Основными контролируемыми параметрами являются геометрические размеры, топология и наличие дефектов покрытия.

  6. Выводы по работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дайте определение следующих терминов: литография, чувствительный слой, фотолитография, светочувствительный слой, технологический слой, контактная фотолитография, проекционная фотолитография, фотошаблон.

2. Что позволяют литографические процессы в рамках планарно- эпитаксиальной технологии?

3. IIeречислите основные достоинства фотолитографических процессов.

4. Предложите классификационный признак (признаки) и классифицируйте литографические процессы, согласно их классификационных признаков.

5. Объясните основные функции, выполняемые фоторезистом.

6. Поясните разницу между позитивным и негативным фоторезистом.

7. Что такое сухой пленочный фоторезист?

8. Охарактеризуйте технологическую операцию нанесения слоя фоторезиста (назначение, возможности, виды технической реализации, преимущества и недостатки различных видов нанесения жидких (аэрозольных) фоторезистов.

9. Охарактеризуйте технологическую операцию сушки фоторезистивного слоя (назначение, возможности, виды технической реализации, преимущества и недостатки различных видов сушки). Что такое задубливание?

10. Охарактеризуйте технологическую операцию совмещения и экспонирования в цикле литографической обработки поверхности подложек (назначение, возможности, виды технической реализации).

11. Охарактеризуйте технологическую операцию проявления слоя фоторезиста (назначение, возможности, виды технической реализации).

12. Охарактеризуйте химизм и механизм технологической операции проявления негативного фоторезиста.

13. Охарактеризуйте химизм и механизм технологической операции проявления позитивного фоторезиста.

14. Охарактеризуйте технологическую операцию удаления резистивной маски (назначение, цель, возможности, виды технической реализации).