- •«Изучение технологических процессов изготовления двухслойных печатных плат»
- •Теоретическая часть.
- •Пленочные фоторезисты
- •Создание рисунка проводников на слоях дпп.
- •Технологическая схема изготовления дпп методом "тентинг" с использованием сухого пленочного фоторезиста
- •Технологическая схема изготовления дпп субтрактивным методом с использованием металлорезиста (олово-свинец)
- •Сверление отверстий.
- •Паяльная маска
- •Испытания дпп.
- •Контрольные вопросы
- •Какие методы изготовления дпп Вы знаете?
- •Какова последовательность формирования проводников на слоях дпп при изготовлении субтрактивным негативным методом?
- •Какова последовательность формирования проводников на слоях дпп при изготовлении субтрактивным методом «тентинг»?
- •Какова последовательность формирования проводников на слоях дпп при изготовлении субтрактивным позитивным методом?
- •Как производится совмещение рисунка проводников и межслойных переходов в дпп?
- •Что Вы знаете о сверлении отверстий в печатных платах?
- •Как производится химическая и гальваническая металлизация стенок отверстий в дпп?
- •Как производится нанесение защитной паяльной маски на поверхность дпп:
- •Какие методы нанесения паяемого покрытия на контактные площадки дпп Вы знаете?
- •Как наносится маркировка на поверхность дпп?
- •Назовите автоматизированные методы контроля качества металлизированных переходов.
- •Назовите виды испытаний дпп, в том числе, автоматизированные.
- •Что Вы знаете об автоматизации визуального контроля печатных плат?
- •Какие материалы применяются для изготовления дпп субтрактивным методом?
- •Какие способы очистки и подготовки стенок отверстий под металлизацию вы знаете?
- •Назовите и поясните основные характеристики дпп.
- •Назовите основные факторы ограничения увеличения габаритов дпп:
- •Охарактеризуйте формулу расчета надежности дпп.
- •С какой технологической операции снят данный образец?
- •Назовите характерные признаки данной операции?
Пензенский государственный университет
Кафедра «Автоматика и телемеханика»
Отчет о выполнении лабораторной работы №2
«Изучение технологических процессов изготовления двухслойных печатных плат»
по курсу «Технология ЭПС»
Выполнили: ст. гр. 09ПА1
Чопко А.
Федосеев А.Г.
Абапольников А.
Приймак А.
Саянкин А.
Проверил: Артамонов Д. В.
Пенза,2011
Теоретическая часть.
Двухслойные печатные платы (ДПП) - наиболее употребляемые конструктивные элементы, с помощью которых обеспечивается:
-
система печатных проводников для объединения электронных компонентов в конкретную электрическую схему;
-
размещение электронных компонентов;
-
монтаж электронных компонентов путем соединения их со схемой связей;
-
монтаж разъемных соединительных компонентов;
-
монтаж дискретных связей (проволочных, кабельных, шлейфовых);
-
распределение тока питания между электронными компонентами.
Эти функции осуществляются реализацией системы взаимозависимых монтажных, трассировочных, конструкционных, электрических, конструктивно-технологических, эксплуатационных, надежностных и экономических характеристик.
Основные монтажные характеристики двухслойных печатных плат:
-
количество монтируемых микросхем, разъемных соединителей, резисторов, конденсаторов и т.д.;
-
количество объединяемых выводов электронных и электрических компонентов;
-
площадь посадочного места микросхем;
-
шаг контактных площадок для присоединения выводов микросхем;
-
вид монтажа выводов компонентов (поверхностный монтаж, монтаж в отверстия);
-
размещение контактных площадок для монтажа ремонтных проводников;
-
размещение и форма специальных реперных знаков для автоматизированного совмещения выводов микросхем и контактных площадок;
-
размещение компонентов на одной или обеих сторонах.
Основные трассировочные характеристики двухслойных печатных плат:
-
количество каналов для размещения сигнальных проводников;
-
количество сигнальных проводников;
-
плотность проводников;
-
топология посадочных мест микросхем;
-
длина сигнальных проводников в плате;
-
количество сквозных отверстий в плате;
-
плотность сквозных переходов в плате.
Основные конструкционные характеристики двухслойных печатных плат (рис.1):
HПС — |
суммарная толщина печатной платы. |
HП — |
толщина печатной платы. |
НМ — |
толщина материала ПП. |
b — |
гарантийный поясок. |
D — |
диаметр контактной площадки. |
d — |
диаметр отверстия. |
t — |
ширина печатного проводника. |
S — |
расстояние между краями соседних проводников. |
l — |
расстояние между центрами отверстий. |
hФ — |
толщина фольги. |
hП — |
толщина химико-гальванического покрытия |
h — |
толщина проводящего рисунка. |
Рисунок 1
-
размер рабочего поля платы;
-
толщина платы;
-
величина взаимного рассовмещения слоев;
-
шаг сквозных переходных отверстий;
-
размер сквозных переходных отверстий;
-
размеры проводников и зазоров;
-
толщина проводников;
-
топология проводников и межслойных переходов;
-
топология контактных площадок;
-
материал проводников;
-
материал изоляции;
-
форма контактных площадок для поверхностного монтажа компонентов;
-
отношение толщины платы к диаметру сквозного отверстия;
-
уровень сложности.
Конкретные значения характеристик печатных плат определяются требованиями к устройствам и технологическим уровнем изготовления.
Основные электрические характеристики двухслойных печатных плат:
-
величина диэлектрической постоянной изоляции;
-
погонное сопротивление проводников на постоянном токе;
-
погонная емкость проводников;
-
погонная индуктивность проводников;
-
величина постоянного тока питания, распределяемого шинами питания и земли;
-
равномерность распределения напряжения питания по полю платы;
-
сопротивление цилиндрического проводника металлизированного сквозного отверстия;
-
индуктивность соединительных проводников между сквозными металлизированными переходами и контактными площадками для пайки выводов микросхем.
Движущими мотивами увеличения сложности печатных плат, используемых для производства электронной техники, можно считать:
-
увеличение функциональной сложности и функциональной завершенности узлов на печатной плате;
-
увеличение сложности и разнообразия форм электрических компонентов, монтируемых на плате.
При этом наблюдается стремление к минимизации габаритов печатных плат за счет:
-
повышения плотности монтажа компонентов;
-
размещения компонентов на обеих сторонах печатной платы;
Фольгированные диэлектрики.
Одним из основных факторов, определяющих качество и надежность печатных плат, является материал, из которого они изготовлены. Используются диэлектрики марок: стеклотекстолит СТФ и др.
В производстве проводится всесторонний входной контроль и отбраковка диэлектриков перед запуском в работу.
1. Контроль состояния поверхности.
Диэлектрик для печатных плат не должен иметь дефектов, вносящих брак при производстве ДПП, т.е. трещин, складок, пятен, раковин, царапин. Пластмассовая поверхность под фольгой не должна иметь участков с отсутствием смолы, выхода сплетенных волокон, ожогов, инородных материалов.
2. Контроль толщины.
Толщина листа диэлектрика измеряется на индикаторной головке по периметру в 10 точках. За толщину листа принимают среднее арифметическое значение, при этом предельные отклонения не должны превышать ±5%.
3. Проверка устойчивости стеклотекстолита к воздействию расплавленного припоя для оценки термостойкости партии.
Проводится на 2-х образцах, изготовление рисунка - методом травления фольги. Образец не должен расслаиваться, а на фольгиро-ванной поверхности не должно быть пузырей после погружения в припой при температуре 260°С.
4. Определение диэлектрической проницаемости.
Из испытуемого листа фотохимическим методом изготавливают 4 образца и замеряют приведенную емкость на приборе типа Е8-4. Затем стравливают фольгу, измеряют толщину диэлектрика и по формуле подсчитывают диэлектрическую проницаемость.
5. Температура стеклования.
Определяется методом термоанализа.
Кроме этих, обязательных для каждой партии анализов, периодически проверяются поступившие диэлектрики на следующие параметры:
-
прочность на отслаивание фольги;
-
сопротивление изоляции на электродах-гребенках;
-
поверхностное и объемное удельное сопротивления.