
книги из ГПНТБ / Федоров А.М. Основы контроля печатных схем
.pdfных фотохимическим методом в соответствии с рис. 17.
Чтобы результаты испытаний были близкими к фак тическим, особое внимание следует уделить обработке испытываемых образцов и умелому обращению с ними.
Удалять фольгу с образцов рекомендуется путем травления в растворе хлорного железа в течение 30 мин (не более) при температуре не выше 37° С. Плотность
6 0 1 7
Рис. 17. Форма образца для определения сопротивления изоляции фольгированного материала
хлорного железа 1,32—1,41 г/смй. По окончании трав ления удаляются защитные средства, предохраняю щие фольгу, растворителем, не оказывающим влияния на клей. Далее образцы промываются в проточной во де в продолжении 10—15 мин, затем погружаются в 5%-ный раствор соляной кислоты и вторично промыва ются в проточной воде. Время промывки 15 мин. Пос ле этого в 3%-ном растворе аммиака осуществляется нейтрализация, промывка в дистиллированной воде в течение 10 мин и просушивание сжатым воздухом.
Перед началом всех испытаний, описанных ниже, образцы подсушиваются в термостате при температуре
70+2° С в течение |
4 ч и выдерживаются |
не |
менее |
|
6 ч в помещении |
|
(температура 2 0 + 5°С |
и |
относи |
тельная влажность |
65+5% ). |
|
|
109
При испытаниях сопротивления изоляции |
все |
ма- |
|
нипуляции с образцами |
следует выполнять в |
резино |
|
вых перчатках, лучше |
всего в хирургических, |
так |
как |
отпечатки пальцев могут понизить удельное поверхно стное сопротивление на три порядка.
Для измерения сопротивления изоляции использу ется тераомметр, рабочее напряжение которого состав
ляет |
1 0 0 + 5 В. При испытании |
образцов в камере влаж |
||||
ности |
измерение |
проводят |
не позднее |
чем |
через |
|
3 минуты после извлечения из нее образцов. |
Режимы ис |
|||||
пытаний и нормы сопротивления изоляции |
приведены |
в |
||||
табл. 26 [2]. Каждое из трех значений должно |
быть не |
|||||
менее тех, которые указаны в таблице. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
26 |
|
|
Сопротивление |
изоляции на электродах-гребенках |
|
|
||
|
|
|
С о п р о т и в л е н и е |
изоляции |
||
|
|
|
М О м для материалов |
|
||
|
|
|
|
м а р о к |
|
|
|
У с л о в и я в ы д е р ж к и о б р а з ц о в |
Г Ф -1 -35, |
С Ф -1 -3 5 , |
|
||
|
С Ф -І-5 0 , |
|
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
Г Ф -2 -35, |
С Ф -2 -3 5 , |
|
|
|
|
|
Г Ф -І-5 0 , |
С Ф -2 -5 0 , |
|
|
|
|
|
Г Ф -2 -5 0 |
С Ф -1 Н -5 0 , |
|
|
|
|
|
|
С Ф -2 Н -5 0 |
|
1.После сушки в течение 4 ч при тем пературе 70±2°С с последующей вы
держкой не менее 6 ч |
при температу |
|
||
ре 20±5°С и относительной влажности |
10‘ |
|||
60+5% |
не менее |
|
ІО3 |
|
2. После |
выдержки в |
течение 24 ± |
1 ч |
|
при температуре 40±2°С и относитель |
ІО3 |
|||
ной влажности 95±3% не менее |
1,0 |
Прочность сцепления фольги с основанием. Опреде ляется на образце, изготовленном в соответствии с рис. 18 а. К концу полоски, оторванной на 10 мм, при крепляется зажим от измерительного устройства. Ис пытания проводятся на разрывной машине методом от рыва фольги от основания под углом 90°. Для испыта ний можно использовать любую разрывную машину, позволяющую измерять переменную нагрузку и обес печивающую измерение отрывного усилия в интервале
ПО
■ от 10 до 90% максимального значения рабочей шкалы. Скорость перемещения подвижного зажима — 50±
±2 мм/мин.
На каждой полоске определяется минимальное ус
тойчивое значение. За результат испытаний принимает ся минимальное из четырех значений, которое . должно быть не ниже указанного в табл. 27 [2].
Минимальные значения, возникающие за счет инер ционности машины, в расчет не принимаются.
|
|
Т а б л и ц а 27 |
|
Прочность сцепления |
фольги с |
основанием |
|
|
Т о л щ и н а , |
П р о ч н о с т ь с ц е |
|
М а р к и м а т е р и а л о в |
млі |
п л е н и я , гс}3 |
м м |
ГФ-1-35, ГФ-2-35 |
і,5—з;о |
220 |
|
ГФ-1-50 |
1,0—3,0 |
|
|
ГФ-2-50 |
1,5—3,0 |
|
|
СФ-1-35, СФ-2-35 |
0,8-3,0 |
300 |
|
СФ-1-50, СФ-2-50 |
0,5-3,0 |
|
|
СФ-1Н-50, СФ-2Н-50 |
0,8—1,5 |
400 |
■ |
|
2,0—3,0 |
350 |
Стойкость к воздействию расплавленного припоя. Проверяется на двух образцах, изготовленных в соот ветствии с рис. 18 б. Время выдержки в припое и тем пература для каждой марки материала устанавливает ся согласно табл. 28 [2].
В ванночке для испытаний на поверхности зеркала припоя ПОС-61 (ГОСТ 1499—70) поддерживается пе репад температуры не выше 2° С,- устанавливаемая толщина припоя не менее 50 мм.
Замеряется температура на глубине 5 мм любым методом, обеспечивающим погрешность не более ±3° С.
Накануне испытания образцы протираются тальком и погружаются в припой плашмя таким образом, что бы обратная сторона не была покрыта припоем.
При испытании фольгированного гетинакса толщи ной 1,0 мм и фольгированного стеклотекстолита тол щиной 0,5 мм на образцы перед испытанием наклады ваются бумажные маски, имеющие пять расположең-
1U
ных равномерно пар отверстий диаметром 5 мм. Маски накладываются так, чтобы отверстия на них совпадали с медными полосками на образце. Изготавливаются маски из пропиточной бумаги (ГОСТ 3441—63).
Результаты испытаний окажутся положительными в том случае, если на фольгированной поверхности ви-
3:0, 3:о,2 3:0,2 3:Ц2 |
10-0.5 |
10:0.5 |
ч [ W , Л сГ ’/іо А |
10 |
Т 1 іо |
н
к
50-1
|
Ч5:і |
а) |
б ) |
Рис. 18. Форма образцов для испытания фольгированного материала:
а — н а п р о ч н о с т ь с ц е п л е н и я ф о л ь г и с о с н о в а н и е м , б — н а с т о й к о с т ь к р а с п л а в л е н н о м у п р и п о ю
зуально не будет обнаружено вспучивание и отслаива ние фольги.
Проверка стрелы прогиба. Осуществляется на це лых листах фольгированных материалов. Когда фоль гированный материал хранился длительное время, его необходимо выдержать в течение 48 ч при темпера
туре |
15—35° С и относительной влажности .45—75%. |
|
К |
верхней |
поверхности листа, положенного вогну |
той стороной |
кверху на ровную горизонтальную плиту, |
|
в направлении |
наибольшей кривизны листа, приклады |
|
вается легкая |
линейка. Замер производится либо на |
\П
Температура |
расплавленного припоя |
Т а б л и ц а 28 |
|||
|
|||||
и время выдержки испытываемых образцов |
|||||
М а р к а м а т е р и а л о в |
Т о л щ и н а , |
|
Т е м п е р а т у р а |
В р ем я в о з |
|
мм |
|
п р и п о я , °С |
д е й с т в и я |
||
|
|
|
|
|
п р и п о я , с |
ГФ-1-35, ГФ-2-35 |
1.5— |
3,0 |
245± 5 |
|
|
ГФ-1-50 |
1 .0 - |
1,5 |
|
||
ГФ-2-50 |
1,5 |
|
260 ±5 |
5 + 0,5 |
|
ГФ-1-50, ГФ-2-50 |
2.0—3,0 |
|
|||
СФ-1-35, СФ-2-35 |
0,8—1,0 |
|
245 + 5 |
|
|
СФ-1-50, СФ-2-50 |
1.5—3,0 |
|
260 |
±5 |
|
0,5—1,0 |
3,0 |
245 ±5 |
|
||
|
1.5— |
260 ±5 |
|
||
СФ-1Н-50, СФ-2Н-50 |
0,8—1,0 |
|
245 ±5 |
10±0,5 |
|
|
1,5—3,0 |
|
265 ±5 |
||
|
|
|
всем расстоянии между двумя противоположными кра ями, либо на длине 1 м. Максимальное расстояние между поверхностью листа и краем приложенной ли нейки является стрелой прогиба.
Результат измерения стрелы прогиба испытываемо го листа в миллиметрах в пересчете на длину 1 м не должен превышать величину Кі, вычисляемую по фор муле:
|
Кр Is |
|
(30) |
|
10002 ’ |
где: Кр — допустимая |
величина стрелы прогиба соглас |
но ГОСТа |
на материал, мм; |
I — расстояние, |
на котором замеряется стрела |
прогиба, мм.
В случае необходимости фольгированный материал может быть проверен и по другим параметрам в соот ветствии с ГОСТом или техническими условиями.
Результаты анализов и контрольных испытаний за носятся работниками центральной заводской лабора тории в испытательный лист. В нем за подписью на чальника лаборатории дается заключение о том, что материал соответствует ГОСТу или техническим усло виям.
Если данные входного контроля неудовлетворитель ные, материал бракуется. Лаборатория входного конт-
113
роля составляет на него рекламационный акт, который направляется коммерческой службе для дальнейшего оформления и предъявления претензий поставщику. Забракованные материалы хранятся в изоляторе брака до тех пор, пока не будет решен вопрос по существу рекламации.
Сертификат и испытательный лист служат основа нием для запуска материала в производство.
От каждой партии фольгированного материала от бирается один контрольный лист, сохраняемый до окончания технологической переработки данной пар тии. В случае обнаружения на различных этапах изго товления плат скрытых дефектов качество поставлен
ной партии определяется по контрольному листу.
4
4 - 2 . ОЦЕНКА ФОТООРИГИНАЛОВ И ФОТОШАБЛОНОВ
К основным качественным показателям, характери зующим фотооригиналы и фотошаблоны, относятся: геометрическая точность изображений печатных схем на основах фотооригиналов и фотошаблонов, необходи мая для точности двустороннего совмещения печатных плат; четкость формирования изображений элементов печатных схем с высокой разрешающей способностью; сохранение фотооригиналами и фотошаблонами гео метрических размеров при длительном хранении и экс
плуатации. |
фотооригиналов — это точность |
выполне |
|
Точность |
|||
ния |
центров |
отверстий, предназначенных для |
установ |
ки |
выводов |
радиоэлементов и базовых элементов, ис |
пользуемых для фотографирования и совмещения нега тивов.
Изображение на фотооригинале печатных проводни ков, контактных площадок и экранов должно отличать ся контрастностью, не иметь просветов, подтеков, сма занных линий и пятен. Надо, чтобы края проводников, контактных площадок и экранов были четкими и ров ными, чтобы в центре каждой площадки был незачер ненный кружок минимального размера (0,3—0,5) X М для установки сверла, недопустимо, чтобы площадки имели острые углы. Переходы таких площадок в пе чатные проводники должны быть плавными. Уменьше
ние ширины проводников и |
свободных мест, сквозная |
ІИ |
' |
Прорезка ватмана и заклейка прорезанных мест не раз решаются.
Контролируя фотооригинал, следует проверить, со ответствует ли рисунок, с учетом требований действу ющего технологического процесса изготовления печат ных плат, чертежу. Ширина контактных площадок, печатных проводников и зазоры между ними контроли руются с помощью измерительной лупы 10х (ГОСТ 8309—57). Расстояние между базовыми элементами проверяется контрольной линейкой.
При контроле фотооригиналов на прозрачном осно вании используется стол с подсветом.
Если фотооригинал изготовлен методом наклеива ния липкой ленты, смещение, вздутие и отслаивание этой ленты от поверхности основания фотооригинала-, образование складок на наклеенной ленте недопу стимы.
Когда фотооригинал изготавливается резанием по эмали, контроль на соответствие чертежу, с учетом технологических допусков, необходимо осуществлять, не снимая оригинал со стола координатографа. При этом с помощью колонковой кисти допускается исправ ление эмалью мелких дефектов. После снятия фотоори-
.гикала со стола поверхность с нанесенным на нее изо бражением необходимо очистить, пользуясь для этого беличьей кистью № 12—14. Обратная сторона протира ется, бязевым тампоном. Далее проверяются расстоя ния между центрами контактных площадок, ширина проводников, зазоры между ними в узких местах, диа метры площадок и расположение контрольных элемен тов.
Фотооригинал проходит контроль перед каждым из готовлением фотошаблонов печатных плат.
Материалы, используемые в качестве основы для фотооригиналов и фотошаблонов, подвергаются дефор мации вследствие воздействия атмосферных условий и времени хранения. Это — нежелательный фактор. Де формация— причина брака плат и частых переделок рабочих фотошаблонов.
Точность фотооригиналов во многом зависит от то го, как они хранятся до запуска в производство. Поэто му необходимо систематически контролировать усло вия их хранения и использования.
115
Фотооригиналы нужно хранить в полиэтиленовых мешках при температуре 25+10° С и относительной влажности 60—80%, вдали от отопительных систем. Фотооригиналы на стеклянной основе хранятся в вер тикальном положении в специальной таре, на винипрозе — в горизонтальном. Свертывание и изгибание фо тооригиналов не допускается, в процессе работы их не обходимо оберегать от действия прямых солнечных лучей.
При контроле фотошаблонов размеры изображения элементов печатных плат должны соответствовать фо тооригиналу, выполненному по конкретному чертежу с учетом требований технологического процесса. Конт роль осуществляется штриховым метром второго раз ряда (линейка КЛ). Изображение должно быть черно белым, контрастным. Диффузионная оптическая плот ность черных полей должна составлять не менее Д—3, прозрачных участков — не более 0,19 единицы оптиче ской плотности по денситометру ДФЭ № 10. Недопу стимо, чтобы черные и прозрачные участки имели пят на, царапины, полосы, разрывы, точки, а также ореолы и размытости линий. Нанесенное изображение не должно отслаиваться от основания.
Дефекты негатива бывают обычно двух видов; это или темные точки на прозрачных участках, вызываю щие так называемые проколы резиста, или светлые участки на проводниках. Черные точки на прозрачных участках удаляются со стороны эмульсии, светлые уча стки на темных полях исправляют путем ретуширова ния.
Проверяя контрольные фотошаблоны на соответ ствие чертежу, следует пользоваться микроскопами УИМ-21, УИМ-23 или горизонтальным компаратором ИЗА-2.
Перед запуском в производство фотошаблонов, из готовленных на пленке, их нужно контролировать на соответствие линейным размерам. Рабочие фотошабло ны не должны коробиться, давать усадку или подвер гаться иным деформациям, не предусмотренным техни ческими условиями или ГОСТом на данный материал.
Фотошаблоны, фотопленка хранятся в несгораемых шкафах или в специальных металлических ящиках. Помещение для хранения должно быть сухим (относи-
Пб
тельная влажность 65—80%, температура 18—30° С). Необходимо, чтобы шкафы располагались на расстоя нии не менее 1,5 м от отопительных приборов.
Запрещается хранить фотопленку, негативы (диапо зитивы) там, где происходит проявление, фиксирование и промывка, а также в шкафах вместе с химикатами.
4 — 3. ОЦЕНКА РИСУНКА СХЕМЫ |
|
||
Качество полученного |
рисунка |
закладывается на |
|
всех операциях технологического процесса, |
предшест |
||
вующих травлению и в |
процессе |
самого |
травления. |
При этом определяющее значение принадлежит режи
мам' |
обработки, которые чаще всего подбираются опыт |
||
ным |
путем применительно к конкретному производству, |
||
а также используемому |
фольгированному диэлектрику. |
||
Контроль рисунка |
печатной схемы |
заключается в |
|
оценке качества нанесения изображения |
до травления |
и рисунка, полученного после него. Гарантия высокого
качества |
рисунка при изготовлении |
— соблюдение и |
регулярная |
проверка технологических |
режимов. |
Подготовка поверхности |
заготовок фольгированною |
диэлектрика — это основа, |
от успешного выполнения |
которой во многом зависит качество выполнения после дующих операций. Результатом неполной очистки по верхности перед нанесением фоторезиста могут быть плохая адгезия, проколы, неполное травление, отслаи вание и прочие дефекты. Все ручные операции над пла той с самого начала нужно проводить в чистых перчат ках. Отпечатки пальцев «въедаются» в поверхность и являются причиной отслаивания резиста или гальвани ческого покрытия.
Независимо от способа подготовки (механического, химического), на поверхности фольги не должно быть окисной пленки и грубых следов обработки абразивны ми материалами (полос, царапин). Заготовка должна хорошо смачиваться водой.
Нанесение изображения на заготовку — один из важ нейших моментов в процессе получения рисунка. При чинами брака при-этом могут быть нарушения режи мов. В случае применения сеткографического способа нанесения рисунка к таким нарушениям следует отнес ти: повышенную или пониженную вязкость кислото
117
упорного состава, вызывающую прерывистость или рас плывание изображения; попадание кислотоупорного состава на пробельные участки заготовок и т. п.
Если угол наклона ракеля правильный, сетка отде ляется от заготовки на расстоянии около 2 см от раке ля. Если отрыв происходит на большем расстоянии, краску необходимо разбавить или увеличить зазор ме жду сеткой и заготовкой.
Вязкость краски проверяется в процессе работы, опытным путем, так как проверка вискозиметром за труднительна.
Когда краска очень густая или плохо перетерта, она трудно продавливается через сетку, быстро засоряет трафарет и выводит его из строя; когда слишком жид кая, то изображение получается расплывчатым, а слой краски — тонким, расстояния между краями элементов рисунка сокращаются.
Точность полученного рисунка во многом зависит от того, каково качество трафарета. Изготовление трафа ретов требует точного соблюдения технологического процесса, высокого качества применяемых материалов, определенных навыков в работе. Отсутствие хотя бы одного из этих факторов вызывает брак.
В результате использования прямого метода изго товления трафаретов чаще всего возникают-следующие дефекты:
1. Рисунок плохо проявляется. Причины — недоста точная плотность диапозитива или передержка при экс понировании, высокая температура сушки светочувст вительного слоя или длительное время хранения сетки с нанесенным слоем до экспонирования, засвечивание -светочувствительного слоя, плохой прижим при экспо нировании, использование очень старой эмульсии, нека чественное обезжиривание сетки;
2. Плохое сцепление копировального слоя с сеткой. Это — результат неудовлетворительной подготовки сет ки, неравномерности или излишней толщины светочув ствительного слоя, малого содержания солей хрома в эмульсии, недостаточной прозрачности диапозитива или крайне малого времени экспонирования, завышен ной температуры сушки трафарета.
При изготовлении трафаретов методом переноса возможны следующие дефекты:
118