- •Введение
- •Общие сведения и указания по выполнению лабораторных работ
- •Лабораторная работа № 1 исследование электрохимического процесса осаждения пленок
- •1. Краткие теоретические сведения
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Законы Фарадея
- •1.3. Электрохимическое осаждение меди
- •1.4. Структура покрытий
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Оборудование и материалы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Лабораторная работа № 2 фотолитография – основной способ формирования топологической структуры печатных плат
- •1. Краткие теоретические сведения
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Воздействие актиничного излучения на вещество
- •1.3. Основные характеристики светочувствительных материалов
- •1.4. Оптические явления в системе фотошаблон – фоторезист – подложка
- •1.5. Основные операции фотолитографического процесса
- •1.5.1. Подготовка поверхности заготовок
- •1.5.2. Нанесение и сушка резиста на подготовленную поверхность
- •1.5.3. Формирование скрытого изображения
- •1.5.4. Проявления скрытого изображения и задубливание фоторезиста
- •1.5.5. Перенос изображения контактной маски на подложку
- •1.5.6. Удаление фоторезиста
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Оборудование и материалы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Лабораторная работа № 3 Технологические процессы изготовления односТоронних и двухсторонних печатных плат
- •1. Краткие Теоретические сведения
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Создание рисунка проводников пп
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Оборудование и материалы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Лабораторная работа № 4 Технологические процессы изготовления многослойных печатных плат
- •1. Краткие Теоретические сведения
- •1.1. Основные понятия и определения. Основные конструкционные характеристики мпп
- •1.2. Создание рисунка проводников мпп
- •1.2.1. Субтрактивная технология получения рисунка слоев мпп
- •1.2.2. Технология формирования проводящего рисунка мпп методом полного аддитивного формирования слоев (пафос)
- •1.2.3. Некоторые технологические особенности получения мпп
- •1.2.4. Некоторые особенности применения фр при создании топологических структур высокой плотности
- •1.3. Получение наружных слоёв мпп
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Оборудование и материалы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Лабораторная работа № 5 изучение свойств ПриПоев и флюсов
- •1. Краткие Теоретические сведения
- •Физико – химические основы процессов пайки
- •1.2. Материалы для монтажной пайки
- •1.2.1 Низкотемпературные припои
- •1.2.2. Высокотемпературные припои
- •1.2.3. Припои для бессвинцовой пайки
- •1.2.4. Флюсы для монтажной пайки
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Оборудование и материалы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Лабораторная работа № 6 Монтажная микросварка
- •1. Краткие теоретические сведения
- •1.1. Классификация видов сварок
- •1.2. Микросварка в производстве изделий электроники
- •1.3. Механизм образования сварного шва
- •1.4. Термокомпрессионная микросварка
- •1.5. Ультразвуковая сварка
- •1.6. Микросварка расщепленным электродом
- •1.7. Точечная электродуговая сварка
- •1.8. Сварка микропламенем
- •1.9. Лучевая микросварка
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Оборудование и материалы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Лабораторная работа № 7 технологический процесс сборки и монтажа печатного узла
- •1. Краткие теоретические сведения
- •1.1. Основные этапы техпроцесса сборки и монтажа
- •1.2. Разработка маршрутного техпроцесса
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Оборудование и материалы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Лабораторная работа № 8 Технологический процесс сборки и монтажа поверхностно-монтируемых компонентов (пмк)
- •1. Краткие теоретические сведения
- •1.1. Преимущества тмп
- •1.2 Компоненты поверхностного монтажа
- •1.3. Типы пм
- •1.4. Основные операции технологии пм
- •1.4.1.Трафаретная печать припойной пастой
- •1.4.2. Монтаж компонентов
- •1.4.3. Пайка компонентов
- •1.4.4. Очистка (отмывка флюса)
- •1.4.5. Контрольные операции
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Оборудование и материалы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Лабораторная работа № 9 технология монтажа объемных узлов
- •1. Краткие теоретические сведения
- •1.1.Технология жгутового монтажа
- •1.2. Технология монтажа с использованием ленточных проводов
- •1.2.1. Размещение ленточных проводов
- •1.2.2. Способы прокладки ленточных проводов
- •1.2.3. Способы закрепления ленточных проводов
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Оборудование и материалы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Лабораторная работа № 10
- •1.1.2. Методы бескорпусной герметизации.
- •1.1.3. Методы корпусной герметизации
- •1.2. Влагозащита печатных узлов
- •1.2.1. Требования к вп
- •1.2.2. Основные влагозащитные полимерные покрытия
- •1.2.3. Методы нанесения вп
- •1.3. Механизмы отказов пу при повышенной влажности
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Оборудование и материалы
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Заключение
- •Термины и определения
- •Оглавление
1. Краткие Теоретические сведения
1.1. Основные понятия и определения
Односторонние и двухсторонние печатные платы – наиболее употребляемые конструктивные элементы бытовой и промышленной техники, с помощью которых обеспечивается:
система печатных проводников для объединения электронных компонентов в конкретную электрическую схему;
размещение электронных компонентов;
монтаж электронных компонентов путём соединения их со схемой связей;
монтаж разъёмных соединительных компонентов;
монтаж дискретных связей (проволочных, кабельных, шлейфовых);
распределение тока между электронными компонентами.
Эти функции осуществляются реализацией системы взаимозависимых монтажных, трассировочных, конструкционных, электрических, конструктивно-технологических, эксплуатационных, надёжностных и экономических характеристик.
1.2. Создание рисунка проводников пп
В настоящее время для получения проводящего рисунка односторонних печатных плат чаще всего используются субтрактивные технологические методы.
По субтрактивной (англ. subtraction – вычитание) технологии рисунок печатных плат получают травлением по защитному изображению в плёночном фоторезисте, трафаретной краске или по металлорезисту, осаждённому в окнах, сформированных в рельефе плёночного фоторезиста на поверхности фольгированных диэлектриков. Существует несколько вариантов данного метода.
1. Субтрактивный негативный метод с применением трафаретных красок (рис. 3.1) используется для создания односторонних печатных плат. Проводящий рисунок формируется при травлении медной фольги в окнах рисунка топологической структуры, защищенной краской, нанесённой сеткографической печатью. Последовательность выполнения технологических операций показана на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Последовательность основных технологических операций субтрактивного негативного метода с применением сеткографической печати и трафаретных красок
2. Субтрактивный негативный метод с применением сухого плёночного фоторезиста (рис. 3.2) заключается в создании проводящего рисунка травлением медной фольги на поверхности диэлектрика по защитному изображению в плёночном фоторезисте. После создания защитной топологической структуры медная фольга с помощью специальных травителей удаляется с незащищенных участков платы. Укрупненная схема и последовательность технологических операций показана на рис. 3.2.
Метод используется при изготовлении двухсторонних печатных плат без межслойных переходов.
Рис. 3.2. Изготовление ПП субтрактивным негативным методом с использованием сухого пленочного фоторезиста
3. Субтрактивный позитивный метод с применением металлорезиста олово – свинец (рис. 3.3) заключается в создании проводящего рисунка путем вытравливания проводящего слоя в окнах, незащищенных металлорезистом, который предварительно осаждается на поверхность медных проводников, сформированных в рельефе плёночного фоторезиста и, в случае ДПП, на стенки металлизированных отверстий. Последовательность технологических операций показана на рис. 3.3.
Следует сказать, что при применении в качестве металлорезиста никеля процесс осложняется тем, что слой никеля остаётся на поверхности проводника и несколько шире его медной части. Поэтому применение в качестве металлорезиста сплава олово – свинец с последующим его удалением (или оплавлением) является более технологичным способом.
Рис. 3.3. Изготовление ПП субтрактивным позитивным методом с использованием металлорезиста
4. Субтрактивный «тентинг-метод» (рис. 3.4) сводится к получению проводящего рисунка двухсторонних плат с металлизированными отверстиями, путём травления медной фольги с гальванически осаждённым слоем меди по защитному изображению рисунка схемы и с защитными слоями фоторезиста над металлизированными отверстиями.
После завершения операции сверления отверстий в фольгированной плате проводится химическая металлизации стенок отверстий медью. Затем электролитическим способом производится «доращивание» меди в отверстиях и на поверхности фольги до требуемой толщины. После этого поверхность ламинируется СПФ и формируется защитный рельеф в местах поверхности фольги, подлежащей последующему удалению. Проводящий рисунок создается последовательным осаждением меди и металлорезиста в окнах СПФ и на поверхности стенок отверстий. После удаления рельефа СПФ незащищенные слои меди вытравливаются.
Рис. 3.4. Изготовление ПП тентинг-методом с использованием СПФ
Способность СПФ наслаиваться на сверлёные заготовки без попадания в отверстия и образовывать изображения с глубоким рельефом позволяет производить гальваническое наращивание проводников значительной толщины без увеличения их ширины и обеспечивает высокое разрешение.
Профиль поперечного сечения проводников, сформированный травлением по защитному изображению в фоторезисте, имеет форму трапеции, расположенной большим основанием на поверхности диэлектрика.
Время травления определяется максимальной суммарной толщиной фольги с гальванически осаждённым на поверхности фольги медным слоем. Так, например, при травлении медных слоёв толщиной 70 мкм уменьшение ширины проводников за счёт бокового подтравливания по отношению к размерам на фотошаблоне составляет (25 – 30) %. Разброс ширины проводников составляет примерно ± (15 – 50) мкм. Минимальная устойчиво воспроизводимая ширина зазора в СПФ-2 шириной 60 мкм – (180 – 200) мкм. Следовательно, данная технология имеет достаточно серьезные ограничения по разрешению при формировании толстых проводящих слоев. По этой причине не рекомендуется использовать данную технологию при создании ПП с толщиной проводников более 50 мкм при их ширине и зазорами между ними не менее (200 – 250) мкм.
Для получения слоев с металлизированными переходами и более плотным печатным монтажом (с шириной проводников 125 – 150 мкм) наиболее оптимален субтрактивный технологический процесс с применением металлорезиста и использованием диэлектрических оснований с тонкомерной фольгой толщиной (5 – 9) мкм. В этом случае предварительная металлизация стенок отверстий и поверхности фольги заготовок диэлектрика производится на минимально возможную толщину (8–10) мкм.