- •1. Конструктивно-технологічні вимоги до друкованих плат та їх класифікація.
- •1.2 Класифікація друкованих плат
- •1.3. Загальні вимоги до друкованих плат.
- •2. Конструкційні матеріали для виготовлення друкованих плат.
- •2.1. Загальні вимоги до матеріалів.
- •2.2. Матеріали для виготовлення одношарових друкованих плат.
- •2.3. Матеріали для виготовлення багатошарових друкованих плат.
- •2.4. Матеріали для виготовлення гнучких друкованих плат.
- •2.5. Мідна фольга для виготовлення друкованих плат.
- •3. Методи виготовлення друкованих плат.
- •3.1. Класифікація методів виготовлення одношарових друкованих плат.
- •3.2. Субтрактивний метод виготовлення друкованих плат.
- •3.2.1. Субтрактивний негативний метод
- •3.2.2. Субтрактивний позитивний метод.
- •3.3. Адитивний метод виготовлення друкованих плат.
- •3.3.1. Напрямки подальшого розвитку адитивного методу.
- •3.4. Електрохімічний метод виготовлення друкованих плат.
- •3.4.1. Використання електрохімічного методу для виготовлення друкованих плат на металевій основі.
- •3.5. Комбінований метод виготовлення друкованих плат.
- •3.5.1. Негативний комбінований метод.
- •3.5.2. Базовий позитивний комбінований метод.
- •3.5.3. Позитивний комбінований метод з використанням тонкомірної фольги (напівадитивна технологія).
- •3.5.4. Виготовлення двобічних друкованих плат з перехідними з’єднаннями з паяльною маскою і підвищеною густиною монтажу.
- •3.6. Виготовлення багатошарових друкованих плат методом металізації наскрізних отворів.
- •3.6.1. Виготовлення бдп методом металізації наскрізних отворів з використанням діелектриків з тонкомірную фольгою.
- •3.7. Виготовлення гнучких друкованих плат.
- •3.7.1. Виготовлення гнучких друкованих кабелів.
- •3.7.2. Виготовлення гнучких друкованих плат з використанням струмопровідних паст.
- •4. Нанесення захисного рельєфу у виробництві друкованих плат.
- •4.1. Метод фотохімічного друку.
- •4.1.1. Нанесення захисного рельєфу з використанням рідких фоторезистів.
- •4.1.2. Нанесення захисного рельєфу з використанням сухих плівкових фоторезистів.
- •4.2. Нанесення захисного рельєфу методом трафаретного друку.
- •4.2.1. Сіткові матеріали для виготовлення трафаретних друкованих форм.
- •4.2.2. Трафаретні друкарські фарби.
- •4.2.3. Виготовлення трафаретних друкованих форм (тдф).
- •4.2.3.1. Виготовлення тдф з використанням рідкої світлочутливої композиції “фотосет-ж”.
- •4.2.3.2. Виготовлення тдф з використанням плівкового резисту типу фп.
- •4.2.3.3. Виготовлення тдф методом впресовування спф в металеву сітку.
- •4.2.4. Обладнання дільниць трафаретного друку.
- •5. Хімічна металізація у виробництві друкованих плат.
- •5.1. Активація діелектриків у виробництві друкованих плат.
- •5.1.1. Двохстадійний процес активації діелектриків.
- •5.1.2. Активація діелектриків у суміщеному розчині (пряме активування ).
- •5.1.3. Регенерація паладію із відпрацьованих розчинів активування.
- •5.2. Хімічне осадження міді.
- •5.2.1. Причини нестабільності розчинів хімічного міднення.
- •5.2.2. Розчині для хімічного міднення друкованих плат.
- •5.2.3. Утилізація відпрацьованих розчинів хімічного міднення.
- •5.2.4. Обладнання для хімічного міднення друкованих плат.
- •6. Гальванічні процеси у виробництві друкованих плат.
- •6.1. Гальванічне міднення.
- •6.1.1. Електроліти для міднення друкованих плат.
- •6.1.2. Аноди.
- •6.1.3. Очищення електролітів міднення від органічних домішок.
- •6.1.4. Особливості технологічного процесу міднення друкованих плат.
- •6.1.5. Контроль якості мідного покриття на друкованих платах.
- •6.2. Гальванічне нанесення сплаву олово-свинець на друковані плати.
- •6.2.1. Способи зближення потенціалів виділення окремих компонентів сплаву.
- •6.2.2. Електроліти для гальванічного нанесення сплаву пос-61.
- •6.2.3. Особливості технологічного процесу гальванічного нанесення сплаву пос-61.
- •6.2.4. Контроль якості покриття сплавом пос-61.
- •6.2.6. Видалення покриття сплавом пос-61 із друкованих роз’ємів плат.
- •6.3. Гальванічні покриття роз’ємів друкованих плат.
- •6.3.1. Гальванічне нанесення золотих покриттів.
- •6.3.2. Гальванічне нанесення паладієвих покриттів.
- •6.3.3. Гальванічне нанесення срібних покриттів.
- •6.3.4. Обладнання для нанесення гальванічних покриттів на роз’єми друкованих плат.
- •7. Травлення міді у виробництві друкованих плат.
- •7.1. Розчини на основі хлорного заліза.
- •7.2. Кислі розчини на основі хлорної міді (хлорно-мідний кислий розчин).
- •7.3. Лужні травильні розчини на основі хлорної міді.
- •7.4. Розчини на основі персульфату амонію.
- •7.5. Перекисні сульфатні розчини.
- •8. Основні напрямки удосконалення технології виготовлення друкованих плат.
- •8.1. Організація маловідходних гальванохімічних операцій.
- •8.2. Організація безвідходних гальванохімічних операцій.
- •8.3. Організація маловідходної технології нанесення захисного рельєфу.
- •8.4. Пряма металізація діелектриків у виробництві друкованих плат.
- •8.5. Фінішні покриття у виробництві друкованих плат.
6.2.3. Особливості технологічного процесу гальванічного нанесення сплаву пос-61.
Для забезпечення сталості складу сплаву, а також стабільності його фізико-хімічних властивостей необхідно виконувати такі рекомендації:
1. Зберігати сталим співвідношення олова і свинцю в електроліті;
2. Зберігати сталим вміст ПАР в електроліті;
3. Використовувати аноди марки ПОС-61, що не містять домішки;
4.Перемішування електроліту здійснювати повільним хитанням катодних штанг з платами (з періодом 1-2 коливання в секунду). Більш інтенсивне перемішування електроліту викличе зменшення свинцю в сплаві.
5. Для запобігання попадання сірчаної кислоти в електроліт активування плат перед нанесення покриття необхідно здійснювати не в Н2SO4 ,а в 10% НВF4 без наступного
6. Для виключення можливості накопичення двохвалентної міді в електроліті не допускається відокремлення плат від підвіски та падіння їх на дно ванни. Також не можна підіймати рівень електроліту у ванні вище гачків для кріплення анодів.
6.2.4. Контроль якості покриття сплавом пос-61.
Здійснюють таки види контролю.
1. Контроль зовнішнього виду покриття.
2. Контроль складу покриття. Використовують метод хімічного визначення вмісту свинцю у сплаві. Для цього з технологічного поля плати за допомогою скальпеля знімають 15÷25 мг покриття, зважують на аналітичних терезах наважку 7÷15 мг, поміщають у стакан і розчиняють у суміші: 2,5 мл соляної кислоти і 0,5 мл пероксиду водню. Потім визначають вміст свинцю за прийнятою методикою комплексонометричного титрування в лужному середовищі у присутності індикатору метилтимолового синього.
3. Контроль товщини покриття сплавом ПОС-61.
Використовують гравіометричний метод. Вимірюють відліковим мікроскопом ширину друкованого провідника, потім відділяють його від плати , вимірюють товщину провідника і стравлюють з нього мідь у травильному розчині. Шар сплаву ,який залишився промивають, висушують і зважують. Потім розраховують середню товщину покриття. Місцеву товщину покриття визначають краплинним методом з точністю ± 20%.
4. Контроль розсіювальної здатності електроліту.
Розсіювальну здатність визначають співставляючи товщину покриття в отворах та на контактних площадках. Товщини покриття при цьому визначають за допомогою металографічних шліфів.
6.2.5. Освітлення і оплавлення покриття сплавом ПОС-61.
Освітлення покриття. При травленні міді в амічному лужному розчині олов’яно-свинцеве покриття частково розчиняється з утворення на поверхні шламу темного кольору. Ця плівка шламу перешкоджає проведенню наступних операцій оплавлення та паяння. Для видалення травильного шламу плати занурюють в освітлюючий розчин такого складу: тіомочевина – 10 м3/л; кислота соляна – 60 мл/л; Синтанол ДС-10 -6 мг/л; препарат ОС-20 – 10 мл/л; температура розчину 18÷25оС. Тривалість обробки 1-2 хв.
Оплавлення покриття. Гальванічне покриття сплавом ПОС-61 є евтектикою з температурою плавлення 183оС. Через це покриття легко розплавляється і в рідкому стані стікає з поверхні провідників на їх бокові стіни. Оплавлене покриття має цілий ряд переваг у порівнянні з неоплавленим. Через це у виробництві друкованих плат як правило застосовують оплавлене покриття ПОС-61.Оплавлене покриття проводять з такою метою:
1) Перетворення губчастої поверхні покриття у блискучу, гладеньку.
2) Захист бокових стінок провідників від корозії, особливо, коли суміжні провідники різнополярні.
3) Покращання здатності до паяння, особливо після тривалого зберігання.
4) Усунення “навісів” металу на краях провідників.
5) Виключення можливості росту ниткоподібних кристалів в умовах тривалого зберігання та експлуатації.
6) Зниження на 15÷20оС температури припою при автоматизованій пайці.
7) Додатковий контроль якості струмопровідного рисунка, так як оплавлення достатньо жорстким випробуванням.
У промисловості використовують два способи оплавлення:
1. Оплавлення занурюванням у рідкий теплоносій. Як теплоносій використовують Лакрол, олігоефір ОЖ-1, масло ТП – 22 (рідини, стійкі в діапазоні температур 220÷ 240оС). Оплавлення здійснюють в автоматичних установках конвеєрного типу, які мають модульну конструкцію. У модулях установки виконують такі операції: 1-флюсування, 2-оплавлення занурюванням у теплоносій, 3-видалення теплоносія, 4,6-промивання у гарячій воді, 5- промивання у гарячій воді з додатком СМ3, 7-висушування гарячим повітрям.
2. Оплавлення під дією інфрачервоних променів. Здійснюють в автоматичних установках конвеєрного типу, модульного типу. У модулях установки виконують такі оперції: 1-флюсування, 2-підсушування флюсу, 3-оплавлення під дією інфрачервоних променів ,4-видмивання флюсу гарячою водою, 5- висушування гарячим повітрям.
Процес оплавлення утруднюють такі чинники:
наявність плівок на поверхні після травлення міді,
підвищений вміст свинцю у сплаві,
наявність домішок у покритті.