- •Оглавление.
- •Раздел I введение в технологию
- •Глава 1
- •Основные понятия и определения
- •§ 1.1. Предмет и содержание курса технологии отраслей промышленности
- •§ 1.2. Связь технологии с экономикой
- •§ 1.3. Понятие о технологических процессах: принципы их классификации
- •§ 1.4. Материальные и энергетические (тепловые) балансы
- •§ 1.5. Понятие о себестоимости и качестве промышленной продукции
- •§ 1.6. Общие положения по технике безопасности и охране труда на промышленных предприятиях
- •Глава 2 сырье, вода и энергия в промышленности § 2.1. Сырье в промышленности
- •Минеральное сырье
- •Растительное и животное сырье
- •Обогащение сырья
- •Комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов
- •§ 2.2. Вода в промышленности
- •Промышленная водоподготовка
- •Промышленные сточные воды и их очистка
- •§ 2.3. Роль энергии в технологических процессах
- •Рациональное использование энергии
- •Глава 3 научно-техническая революция и научно-технический прогресс в промышленности § 3.1. Сущность, значение и основные направления научно-технического прогресса
- •§ 3.2. Нтр и технология
- •§ 3.3. Химизация народного хозяйства - важное направление нтп
- •§ 3.4. Нтп в области промышленных материалов
- •§ 3.5. Нтп в области орудий труда. Механизация, автоматизация и роботизация производства
- •§ 3.6. Применение вычислительной техники и асу в технологии
- •§ 3.7. Экологические проблемы нтп
- •Раздел II
- •§ 4.2. Основные закономерности, определения и классификация химических процессов
- •§ 4.3. Понятие о скорости и равновесии химических процессов
- •§ 4.4. Выход продукции в химико-технологических процессах
- •§ 4.5. Общие принципы интенсификации химико-технологических процессов
- •Перспективы развития и совершенствования химико-технологических процессов
- •Глава 5. Высокотемпературные процессы § 5.1. Сущность и значение высокотемпературных процессов
- •Влияние температуры на процессы, идущие в кинетической области
- •Влияние температуры на скорость процессов в диффузионной области
- •Условия, ограничивающие применение высоких температур
- •Типовое оборудование
- •§ 5.2. Тенденции совершенствования высокотемпературных процессов
- •§ 5.3. Высокотемпературные процессы в металлургии
- •Высокотемпературные процессы черных металлов в производстве
- •§ 5.4. Высокотемпературные процессы в производстве строительных материалов
- •§ 5.5. Высокотемпературная переработка топлива
- •Термические процессы переработки нефти и нефтяных фракций
- •§ 5.6. Высокотемпературные процессы в химической промышленности
- •Глава 6 электрохимические процессы § 6.1. Значение и сущность электрохимических процессов
- •Основные закономерности электрохимических процессов
- •§ 6.2. Электролиз водных растворов Электрохимическое производство хлора и едкого натра (каустической соды)
- •Электролиз воды
- •Электрохимическое производство продуктов окисления
- •§ 6.3. Гидроэлектрометаллургия
- •§ 6.4. Электролиз расплавленных сред
- •Свойства расплавленных электролитов
- •Глава 7 каталитические процессы § 7.1. Роль каталитических процессов, основные закономерности и определения
- •§ 7.2. Применение каталитических процессов в промышленности
- •§ 7.3. Производство аммиака
- •§ 7.4. Каталитические процессы нефтепереработки
- •Глава 8 процессы, идущие под повышенным или пониженным давлением § 8.1. Роль давления в технологии
- •§ 8.2. Давление как фактор интенсификации газообразных процессов
- •§ 8.3. Роль давления в жидкофазных и твердофазных процессах
- •Глава 9 биохимические процессы § 9.1. Основные понятия и определения
- •§ 9.2. Применение биотехнологических процессов в промышленности
- •Глава 10 фотохимические процессы
- •Глава 11 радиационно-химические процессы
- •Глава 12 плазмохимические процессы § 12.1. Общие понятия и определения
- •§ 12.2. Виды плазмохимических процессов
- •Глава 13 общие сведения о физических процессах химической технологии § 13.1. Значение физических процессов и их классификация
- •§ 13.2. Виды физических процессов Физико-механические процессы
- •Массообменные процессы
- •Раздел III
- •§ 14.2. Кислоты, щелочи Неорганические кислоты
- •§ 14.3. Минеральные удобрения
- •§ 14.4. Полимеры Общие сведения о полимерах, их строении, свойствах и способах получения
- •Пластмассы, их свойства, значение и применение в народном хозяйстве
- •Химические волокна и их применение в народном хозяйстве
- •Каучуки и резина
- •§ 14.5. Нефтепродукты
- •Глава 15 строительные материалы § 15.1. Общие сведения
- •§ 15.2. Основные виды строительных материалов Природные (естественные) материалы, применяемые в строительстве
- •Керамические материалы
- •Огнеупорные материалы
- •Минеральные вяжущие
- •Бетон, железобетон и строительные растворы
- •Силикатные (автоклавные) материалы
- •Асбестоцементные материалы
- •Стекло и изделия на его основе
- •Теплоизоляционные материалы
- •Глава 16 металлы и сплавы § 16.1. Общие сведения
- •§ 16.2. Методы определения качества металла (сплава)
- •§ 16.3. Термическая и химико-термическая обработка
- •§ 16.4. Черные металлы и сплавы
- •Материалы со специальными свойствами (стали, сплавы)
- •Магнитные материалы
- •Инструментальные материалы
- •§ 16.5. Цветные металлы и их сплавы
- •§ 16.6. Коррозия металлов
- •Классификация коррозионных процессов
- •Электрохимическая коррозия металлов
- •§ 16.7. Защита металлов от коррозии Защита металлов от химической коррозии
- •Экономия на 1 т листа
- •Защита металлов от электрохимической коррозии
- •Технико-экономические показатели и выбор методов защиты
- •Раздел IV
- •Типы производств
- •Типизация технологических процессов
- •Технологичность конструкций изделий
- •Качество изделий
- •Понятие о точности обработки
- •Основные методы и средства контроля качества изделий
- •Шероховатость поверхности
- •Выбор заготовок
- •§ 17.2. Экономическая оценка технологического процесса
- •Глава 18
- •Литье в песчано-глинистые формы
- •Специальные способы литья
- •§ 18.2. Основы технологии производства заготовок методами пластической деформации
- •Формообразование заготовок, изделий из пластмасс и резины методами пластической деформации
- •Формообразование деталей методами порошковой металлургии
- •§ 18.3. Изготовление неразъемных соединений Понятие о неразъемных соединениях. Виды неразъемных соединений
- •Сущность процессов сварки материалов и их классификация
- •Сварка плавлением
- •Огневая резка материалов
- •Сварка давлением
- •Контроль качества сварных соединений
- •Клеевая технология
- •§ 18.4. Обработка конструкционных материалов резанием
- •Обработка на станках-автоматах и полуавтоматах
- •Чистовая обработка наружных поверхностей тел вращения
- •Обработка внутренних поверхностей тел вращения.
- •Обработка плоских поверхностей
- •Обработка фасонных поверхностей
- •Методы изготовления деталей зубчатых зацеплений
- •Обработка резанием неметаллических материалов
- •Обработка заготовок на агрегатных станках
- •§ 18.5. Электрофизические методы обработки
- •Применение ультразвука в промышленности
- •Плазменная обработка материалов
- •Лазерная обработка
- •Глава 19 основные технологические процессы электроники и микроэлектроники § 19.1. Технология изготовления интегральных микросхем
- •Фотолитография в микроэлектронике
- •Нанесение тонких пленок в вакууме
- •Осаждение из газовой фазы
- •§ 19.2. Технология изготовления печатных плат
- •Технологические процессы изготовления пп
- •Субстрактивные методы изготовления печатных плат
- •Технология изготовления многослойных печатных плат
- •Аддитивные методы изготовления печатных плат
- •Печатные платы с многопроводным монтажом
- •Глава 20 технология сборочных процессов § 20.1. Понятие о технологическом процессе сборки и его организационных формах
- •§ 20.2. Контроль и испытание готовых изделий
- •Глава 21 основы технологии строительного производства § 21.1. Роль капитального строительства в развитии народного хозяйства ссср
- •§ 21.2. Строительные работы
- •§ 21.3. Основные направления совершенствования строительства
- •Глава 22 оптимизация технологических процессов § 22.1. Общая постановка задач оптимизации технологических процессов
- •§ 22.2. Методы оптимизации технологических процессов
- •Регрессионный и корреляционный методы анализа при оптимизации технологических процессов
- •Методы планирования эксперимента для оптимизации технологических процессов
Технологические процессы изготовления пп
В отечественной практике печатные платы изготовлялись многими методами. Однако с ростом объемов выпуска ПП количество технологических способов постоянно сокращалось. Наиболее прогрессивными являются: комбинированный негативный метод (рис. 19.5) для относительно простых плат, комбинированный позитивный метод (рис. 19.6) с предварительным сверлением отверстий и полуаддитивный метод.
Несмотря на общее различие методов изготовления ПП, в них содержится ряд общих операций, в частности изготовление фотошаблонов, механообработка (обрезка по контуру, сверление отверстий).
Изготовление фотошаблонов печатных плат, предназначенных для нанесения локальных технологических защитных слоев на поверхность ПП, аналогично изготовлению фотошаблонов для ИС.
Перспективным способом изготовления фотошаблона является непосредственное засвечивание фотопленки или фотопластинки скандирующим световым лучом с помощью автоматического фотокоординатографа. Этот метод позволяет получать линии минимальной ширины
8 мм, а реализовать элементы рисунка с диаметром до мм, а также автоматически выбирать символы, созда-ая рисунок проводников, и управлять освещением.
Числовое программное управление координатографов повышает производительность труда, уменьшает число ошибок оператора. Его применение позволяет предварительно выполнять чертеж ПП в виде эскиза.
При отсутствии автоматизированного проектирования необходим дополнительно кодировщик, с помощью которого создается программа для управления фотокоординатографом.
Фотошаблоны изготовляют также с помощью оригиналов печатных плат разными методами, но они трудоемки и используются лишь для редко применяемых простых ПП.
Субстрактивные методы изготовления печатных плат
Принципиальным отличием печатной платы от подложки гибридной интегральной схемы, которая также содержит контактные площадки и проводники, является наличие сквозных отверстий, предназначенных для монтажа элементов и осуществления переходов между рисунками на обеих сторонах печатной платы или слоями многослойной печатной платы. Это отличие приводит к необходимости осуществления не только фотолитографических операций, но и операций химического и гальванического меднения отверстий. Поэтому методы изготовления подобных ПП получили наименование комбинированных. Кроме того, если при фотолитографии в производстве ИС обрабатываются пленки толщиной не свыше нескольких микрометров, то в производстве ПП медная фольга имеет толщину 35 или 50 мкм; при этом медные проводники ПП необходимо защищать от коррозии. Как указывалось, рисунок схемы можно наносить на аготовку комбинированным негативным или позитивным способом.
Негативный метод имеет две модификации — с нанесением защитного рельефа через сетчатые трафареты (сеткография) и с использованием в качестве защитного рельефа фотополимерных композиций (фотолитография).
Сетчатый трафарет изготовляется из бронзы или нержавеющей стали аналогично сетчатым трафаретам, используемым при производстве ГИС. Рисунок схемы получается при продавливании красок через пробельные места в сетчатом трафарете. После сушки краски производят травление меди в пробельных местах, обычно в растворе хлорида железа. Затем с медных проводников краску смывают и наносят защитный лак. Эта операция необходима для того, чтобы при последующем сверлении отверстий контактные площадки не отрывались, а при операциях химического и гальванического меднения отверстий медь не осаждалась бы на поверхности печатной платы.
Сверление отверстий — наиболее трудоемкая и ответственная операция при изготовлении ПП. От точности сверления зависит возможность автоматизации последующих сборочных работ. Сверление отверстий осуществляют спиральными твердосплавными сверлами на сверлильных станках с программным управлением.
Химическое и гальваническое меднение производят с целью создания на стенках отверстия проводящего слоя меди. Эта операция присутствует во всех схемах изготовления ПП. Меднение — также трудоемкая операция и служит частой причиной брака.
Перед химическим меднением выполняют подготовительные операции: подтравливание поверхностей отверстий, сенсибилизацию их и активацию дихлорида палладия для создания адгезионного подслоя, без которого медь не осаждается на диэлектрической поверхности платы.
Иногда применяют процесс создания металлического слоя в отверстиях разложением соединений меди под действием ультрафиолетового излучения (термолиза).
Гальваническим меднением получают слой меди в отверстиях толщиной 20 — 25 мкм. После гальванического меднения на поверхность проводников окунанием наносят расплавленный сплав Розе.-
Достаточно широко применяют также комбинированный негативный способ с применением жидких или сухих фоторезистов.
Комбинированный позитивный метод с предварительной металлизацией отверстий включает следующие технологические операции: предварительную гальваническую металлизацию поверхностей отверстий с нанесением слоя меди толщиной 5 — 7 мкм, окончательное гальваническое меднение; гальваническое нанесение металлического резиста — слоя металла специального состава, который защищает проводники от травления; паллади-рование. При этом методе получают более четкие, неразмытые края проводников.
Трудоемкость изготовления ПП комбинированным позитивным способом на 40-50% выше, чем при комбинированном негативном способе, однако он позволяет получать ПП с более высокой плотностью монтажа. Поэтому этот метод по сравнению с другими субстрак-тивными методами имеет преимущественное применение.