- •Содержание
- •Введение
- •1 Анализ структуры цифровых устройств
- •1.1 Общие принципы построения цифровых устройств
- •1.2 Виды цифровых устройств и схем
- •1.3 Цифровые вентили
- •1.4 Мультиплексоры и демультиплексоры
- •1.5 Шифраторы и дешифраторы
- •1.6 Цифровые компараторы
- •1.7 Арифметико-логическое устройство
- •1.8 Сумматор
- •1.9 Цифровые автоматы (триггеры, регистры, счетчики)
- •1.9.1 Цифровые триггеры
- •1.9.2 Регистры
- •2 Основные понятия и методологии проектирования цифровых устройств
- •2.1 Этапы проектирования цифровых устройств
- •Методы проектирования цу.
- •2.2 Жизненный цикл устройства
- •2.3 Методы проектирования цу
- •2.4 Макро- и микропроектирование. Понятие эскизного (пилотного) проекта и технического проекта
- •2.5 Постановка задачи и работа с заказчиком цу. Технические требования и техническое задание
- •Перечисленные сведения оформляются в виде технического задания на проектирование, которое служит руководящим документом на всех этапах создания системы (тз).
- •2.6 Предпроектное обследование предметной области и обоснование актуальности создания цу
- •2.7 Разработка внешних спецификаций проекта
- •2.8 Внутреннее проектирование
- •2.9 Функциональная модель
- •2.10 Функциональная схема
- •2.11 Структурное представление цифровых устройств
- •2.12 Математическое моделирование системы и детальное проектирование схем
- •2.13 Выбор оборудования системы и описание процедуры интеграции модулей
- •2.14 Проектирование конструктивных блоков цифровых устройств
- •2.14.1 Типы конструктивных блоков цифровых устройств
- •Пример проектирования микросхемы микроконтроллера.
- •1. Химический субтрактивный метод
- •Этапы стандартного субтрактивного метода:
- •Преимущества субтрактивного метода:
- •Недостатки субтрактивного метода:
- •2. Комбинированный позитивный метод (полуаддитивный метод)
- •Этапы комбинированного позитивного метода:
- •Преимущества комбинированного позитивного метода:
- •Недостатки комбинированного позитивного метода:
- •3. Метод попарного прессования печатных плат
- •Этапы метода попарного прессования:
- •Недостатки метода попарного прессования:
- •Преимущества метода попарного прессования:
- •4. Метод послойного наращивания
- •Этапы метода послойного наращивания:
- •Недостатки метода послойного наращивания:
- •5. Метод металлизации сквозных отверстий
- •2.15 Изготовление (реализация) готового цифрового устройства Изготовление (реализация) цу обычно проводятся в несколько этапов :
- •2.16 Тестирование
- •2.17 Оценка качества и надежности
- •2.18 Документация к цифровым устройствам
- •2.19 Внедрение цифрового устройства
- •2.20 Экономическая эффективность
- •2.21 Разработка мероприятий по обеспечению безопасных условий труда с цифровыми устройствами
- •Список источников и литературы
Этапы комбинированного позитивного метода:
нарезка технологических заготовок;
очистка поверхности фольги (дезоксидация);
сверление отверстий (подлежащих металлизации) на станках с ЧПУ (эта технологическая операция применяется только при изготовлении ДПП и заготовок внутренних слоев МПП, выполненных по методу попарного прессования со скрытыми переходными отверстиями);
активация поверхности под химическую металлизацию;
тонкая химическая металлизация (до 1 мкм) или палладирование при использовании технологического процесса прямой металлизации отверстий (только для ДПП и заготовок внутренних слоев МПП со скрытыми переходными отверстиями);
предварительная тонкая гальваническая металлизация (до 6 мкм) – “гальваническая затяжка”;
нанесение и экспонирование фоторезиста через фотошаблон-позитив;
основная гальваническая металлизация (до 25 мкм толщины меди внутри отверстий);
нанесение металлорезиста;
удаление экспонированного фоторезиста;
травление обнаженных участков тонкой фольги между элементами печатного рисунка;
удаление металлорезиста;
нанесение контактных покрытий на концевые печатные ламели (только при изготовлении ДПП);
отмывка платы (заготовки МПП), сушка;
нанесение паяльной маски (только для ДПП);
нанесение финишного покрытия на контактные площадки [3] (только для ДПП);
нанесение маркировки (только для ДПП);
обрезка платы по контуру (только для ДПП);
электрическое тестирование, контроль.
Главные фрагменты комбинированного позитивного способа показаны на рис.2.16.
a) экспонирование фоторезиста (3) через фотошаблон-позитив (1) и защитную пленку (2); b) рисунок из фоторезиста проявлен, на пробельные участки осаждена гальваническая медь (7); c) поверх гальванической меди нанесен металлорезист (6); d) фоторезист удален, остался металлорезист, который защитит рисунок топологии от травления; e) рисунок вытравлен; f) металлорезист удален – на основании ПП (5) остался рисунок проводников
Рисунок 2.17 - Последовательность операций при комбинированном позитивном способе изготовления плат:
Преимущества комбинированного позитивного метода:
возможность создания элементов печатного рисунка с высокой точностью. При использовании фольги толщиной 9 мкм достижимая степень разрешения проводников и зазоров между ними – 75 мкм;
практически на всех этапах техпроцесса фольга защищает диэлектрическое основание от воздействия технологических растворов. Этим достигается высокое качество поверхности диэлектрика и, как следствие, высокая надежность изоляции;
хорошая адгезия (прочность сцепления) элементов печатного рисунка и диэлектрического основания платы.
Недостатки комбинированного позитивного метода:
наличие операций травления приводит к возникновению бокового подтрава проводников. Это ограничивает разрешающую способность процесса. При использовании фольг толщиной 18 мкм и более обеспечение зазоров и ширин проводников на уровне 100 мкм уже может быть проблематичным, так как затрудняет изготовление ультрасложных плат (платы HDI – сверхвысокой плотности размещения элементов печатного рисунка);
травление рисунка по металлорезисту ограничивает свободу выбора травящих растворов, что влечет за собой рост стоимости изготовления по сравнению с применением типовых субтрактивных методов;
после завершения травления заготовок МПП необходимо удалять металлорезист, что ведет к увеличению расходов на изготовление.
Для МПП в основном используются методы металлизации сквозных отверстий. Метод попарного прессования уступил в свое время первенство ввиду более низкой гибкости и невозможности использования при создании плат с очень высоким классом точности. Часто метод попарного прессования применяется для изготовления внутренних слоев сложных МПП со скрытыми переходными отверстиями, расположенными внутри структуры плат. Метод послойного наращивания часто применяется в комбинации с методом металлизации сквозных отверстий (для создания сложных МПП со слепыми переходными отверстиями (платы HDI).
