- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Учебное пособие
- •Введение
- •1. Электронные и микроэлектронные компоненты
- •2. Дискретные электронные компоненты
- •2.1 Резисторы
- •2.2. Конденсаторы
- •2.3. Катушки индуктивности
- •2.4. Трансформаторы
- •2.5 Диоды
- •2.6. Транзисторы
- •2.7. Транзисторы из полимерных материалов
- •3. Технология изготовления тонкопленочных интегральных микросхем
- •Рис. 3.1. Современная интегральная микросхема
- •По степени интеграции: названия микросхем в зависимости от степени интеграции (в скобках указано количество элементов для цифровых схем):
- •По виду обрабатываемого сигнала Аналоговые (входные и выходные сигналы изменяются по закону непрерывной функции в диапазоне от положительного до отрицательного напряжения питания)
- •3.2 Назначение интегральных микросхем
- •Физико-химические способы получения пленочных покрытий.
- •Подготовка поверхности
- •Нанесение фотослоя
- •Фотолитография
- •Совмещение и экспонирование
- •Проявление
- •Травление
- •5. Электрический монтаж кристаллов интегральных микросхем на коммутационных платах.
- •5.2. Ленточный монтаж
- •5.4. Микросварка
- •6. Печатные платы
- •6.1. Основные характеристики печатных плат
- •6.3.4. Гибкие печатные платы
- •6.3.5. Рельефные печатные платы
- •7. Технологические процессы изготовления печатных плат
- •7.1. Основные методы изготовления печатных плат
- •7.1.1. Аддитивная технология
- •7.1.2. Комбинированный позитивный метод
- •7.1.3. Тентинг-метод
- •7.2. Струйная печать как способ изготовления электронных плат
- •7.3. Технологии настоящего и будущего
- •9. Методы контроля печатных плат.
- •9.1. Система контроля качества печатных плат Aplite 3
- •Рис. 9.1. Интерфейс Системы Aplite 3
- •Список литературы
- •КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
- •Учебное пособие
7. Технологические процессы изготовления печатных плат
7.1. Основные методы изготовления печатных плат
Методы изготовления ПП определяют возможности реализации техникоэкономических показателей устройств.
Существует большое количество разнообразных методов изготовления
ПП и
группируют их следующим образом:
-субтрактивный (subtratio, латин.) - с удалением (обычно травлением) фольги с фольгированного диэлектрика;
-аддитивный (additio) - с добавлением (нанесением) проводников на поверхность нефольгированного диэлектрика;
-полуаддитивный, сочетающий преимущества первых двух; -комбинированный.
Краткая характеристика наиболее используемых методов дана в таблице
7.1.
|
|
|
Таблица 7.1. |
|
Метод изготовления |
Достоинства |
Недостатки |
|
|
|
|
|
Химический |
Высокая |
Низкая плотность, исп. |
|
(позитивный и |
производительность, |
фольгированных |
Субтрактивные |
негативный) |
автоматизация, низкая |
материалов, |
зазоров |
себестоимость |
экологические |
|
|
производительность |
||
|
|
|
проблемы |
|
Механическое |
Не создает |
Высокая |
|
формирование |
экологических проблем |
себестоимость, низкая |
|
(оконтуривание) |
|
|
|
Лазерное |
Высокая |
Дорогое оборудование |
|
гравирование |
производительность |
|
|
Фотоадцитивный - с |
Использование |
Длительность |
|
толстослойным |
нефольгированных |
толстослойного |
|
химическим |
материалов, высокое |
химического меднения, |
|
меднением |
разрешение. |
плохая электрическая |
|
|
|
изоляция. |
|
|
|
|
73
|
Аддитивный с |
Изоляция платы |
Длительность |
|
|
использованием |
защищена |
толстослойного |
|
|
фоторезиста |
фоторезистом, |
химического меднения, |
|
|
|
использование |
необходимость в |
|
|
|
нефольгированных |
фоторезисте |
|
|
|
материалов |
|
|
|
|
|
|
|
|
Нанесение |
Использование |
Низкая проводимость и |
|
|
токопроводящих |
нефольгированных |
разрешающая |
|
|
красок или |
материалов, не создает |
способность |
|
|
металлонаполненных |
экологических проблем |
|
|
Аддитивные |
паст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Штамповка |
|
|
|
|
(впрессовывание |
|
|
|
|
проводников в |
|
|
|
|
подложку) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Метод переноса- |
Использование |
|
|
|
ПАФОС (полностью |
нефольгированных |
|
|
|
материалов, высокая |
|
|
|
|
аддитивное |
|
|
|
|
разрешающая |
|
|
|
|
формирование |
способность, точность, |
|
|
|
отдельных слоев). |
сопротивление изоляции, |
|
|
|
|
возможность |
|
|
|
|
формирования |
|
|
|
|
проводников требуемой |
|
|
|
|
толщины. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Классический |
Исиользование |
Недостаточная адгезия |
|
|
полуаддитивный |
нефольгированных |
металлизации к |
|
|
метод |
материалов, получение |
диэлектрической |
|
|
|
тонких проводников |
подложке |
|
|
|
|
|
|
|
Аддитивный с |
Высокое разрешение, |
Стоимость |
|
|
дифференциалъным |
меньшие расходы за |
электрохимических |
|
Полуаддитивные |
травлением |
счет отсутствия |
операций, сложность |
|
|
нанесения и удаления |
управления |
|
|
|
|
|
||
|
|
резиста |
дифференциальным |
|
|
|
|
травлением |
|
|
Рельефные платы |
В диэлектрическое основание углублены |
|
|
|
|
медные проводники и сквозные |
|
|
|
|
металлизированные отверстий |
|
|
|
|
|
74 |
|
|
Комбинированный |
Сложности технологического характера при |
|
|
негативный |
изготовлении, низкое качество изоляции и |
|
|
|
металлизированных отверстий |
|
|
|
|
|
|
Комбинированный |
Высокое разрешение, |
Подтравливание |
|
позитивный |
хорошая надежность |
проводников, высокая |
Комбинированные |
|
изоляции, хорошая |
стоимость |
|
адгезия |
|
|
|
|
|
|
Тентинг - метод |
Меньшая стоимость по |
Меньшая разрешающая |
|
|
сравнению с |
и трассировочная |
|
|
предыдущим, |
способность |
|
|
экологичность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.1.1.Аддитивная технология
Втаблице 7.2 приведены основные технологические операции аддитивной технологии изготовления ПП.
|
|
|
|
|
|
Таблица 7.2. |
Эскиз |
|
|
|
|
Технологическая операция |
|
|
|
|
|
|
|
Осаждение меди на поверхность |
|
|
|
|
|
|
носителя |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Нанесение фоторезиста |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экспонирование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проявление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осаждение никеля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осаждение меди в окна фоторезиста |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Снятие фоторезиста |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Набор пакета носителей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прессование пакета
Механическое удаление носителей
Травление тонкого медного слоя
75
7.1.2. Комбинированный позитивный метод
Комбинированный позитивный метод включает в себя следующие этапы. 1.Изготовление фотошаблонов и подготовка информации.
Подготовка информации: -разработка принципиальной схемы; -трассировка; -доработка файлов.
Изготовление фотошаблонов: -резка заготовок; -изготовление базовых отверстий; -ламинирование; -экспонирование; -размещение фотошаблона; -экспонирование фоторезиста. -химическая обработка; -проявление; -травление; -удаление резиста; -прессование; -сверление отверстий;
-металлизация отверстий; -химическая обработка; -нанесение резиста; -электролитическое нанесение меди; -оловянно свинцовое покрытие; -удаление резиста; -травление меди; -удаление припоя.
-нанесение защитного покрытия.
7.1.3. Тентинг-метод
В таблице 7.3 приведены основные технологические операции тентинг-метода изготовления ПП.
76
