Исходные данные заданий
При выполнении заданий необходимо изучить структуры МКП и определить последовательность основных этапов изготовления заданной разновидности МКП, включая этап контроля готовой МКП. Разработать схему основных технологических этапов изготовления МКП. Изобразить структуру изготовленной МКП в разрезе (вид сбоку) и представить результаты выполнения задания по требуемой форме.
Задание 1. Изучение структур многоуровневых коммутационных плат.
Задание 2. Изучение технологических процессов изготовления МКП.
Порядок выполнения задания
Изучить материал, изложенный в практическом занятии [1].
Определить последовательность выполнения основных операций для изготовления заданной МКП (рельефная плата), отразив вопросы выбора материалов и технологических приемов (при этом рекомендуется использовать сведения, изложенные в табл. 2.1-2.3), в том числе с учетом характеристик, указанных в форме табл. 2.5. [1].
Изобразить структуру заданной МКП (вид сбоку в разрезе) и кратко описать основные этапы её изготовления, оформив результат в виде, подобном табл. 2.3.
Разработать схему основных этапов технологического процесса изготовления заданной МКП.
В виде, подобном табл. 2.4 оформить результаты задания, указанного в форме табл. 2.5. [1].
Сформулировать выводы о проделанной работе, отразив в них пути дальнейшего совершенствования технологии изготовления заданной МКП.
Пример выполнения задания практического занятия
В соответствии с заданием и порядком выполнения задания (см. описание практического занятия) получены следующие результаты:
− структура МКП представлена в табл. 2.3, здесь же приводятся сведения о ее формировании;
− основные данные по формированию наиболее важных элементов структуры, а также о перспективности данного варианта МКП и рекомендации по ее улучшению приведены в табл. 2.4.
− структурная схема (алгоритм) технологического процесса изготовления МКП представлена на рис.2.1.
Таблица 2.3
Структура МКП и основные сведения о ее изготовлении
Вид сечения МКП |
Последовательность выполнения основных этапов ТП изготовления МКП |
1 – диэлектрическое основание; 2 – коммутирующая дорожка; 3 – межслойный диэлектрик (либо перфорированная прокладка); 4 – межслойная коммутация; 5 – бескорпусной кристалл. |
Подготовка
подложек из термопластичного материала
(полисульфона, полиэфиримида либо
др.)
|
изготовление с двух сторон подложки
рельефа коммутации (с помощью штамповки,
гравировки, лазерного луча либо другой
технологии), включая пробивку отверстий
для межслойной коммутации
создание слоя металлизации (вакуумным
напылением, либо по аддитивной или
полуаддитивной, либо полимерной или
другой технологии) с двух сторон
подложки
сошлифовывание слоя металлизации до
выявления канавок
формирование углублений для посадки
в них бескорпусных кристаллов (при
необходимости)
сборка и монтаж кристаллов
изготовление рельефа, металлизация,
сошлифовывание и т.д. (с двух сторон)
на аналогичной подложке
набор в пакет подложек (с заглубленной
коммутацией и кристаллами), чередуемых
со слоем термопластика (с заполненными
припойной или полимерной электропроводящей
пастой переходными отверстиями)
замоноличивание пакета при повышенной
температуре и давлении
финишные операции
ВВК. Монтаж кристаллов может
осуществляться сращиванием коммутации
подложки и кристалла, а также с помощью
проволочек,балок и других способов.
Таблица 2.4
Результаты выполнения задания
№ п/п |
Характеристики |
Основные сведения |
1 |
Материал основания платы и особенности получения подложки |
Полисульфон, полиэфиримид и т.д., то есть термопластик, на котором легко получить рельеф, например, горячей штамповкой или литьем. |
2 |
Материал коммутации и способ получения топологического рисунка |
Пленки Cu, Al и др., осаждаемые разными методами, либо получаемые с применением электропроводящих паст, в том числе полимерных. Рисунок коммутации получают независимо от технологии создания металлизации, то есть его задает рельеф, предварительно (перед металлизацией) формируемый в диэлектрическом основании (штамповкой, гравировкой, лазером и др.), а избытки металлизации, после ее осуществления, сошлифовывают так, что проводящий материал остается только в канавках. |
3 |
Материал для межслойной изоляции, особенности формирования |
Аналогичный материалу основания заготовки; формирование межслойной изоляции проводят литьем, напрессовыванием и другими методами. |
4 |
Способ формирования в МКП переходных отверстий и их назначение |
Пробивка при штамповке, с использованием лазерного луча и др. Отверстия служат для межслойной коммутации и как технологические. Углубления для посадки бескорпусных кристаллов (при необходимости) обычно выполняют штамповкой. |
5 |
Способ создания межслойных соединений |
Через металлизируемые отверстия, либо через окна, формируемые в слое диэлектрика при создании в нем очередного рельефа с последующей металлизацией. |
6 |
Способ получения многоуровневой структуры МКП |
Пакетная или подложечная технологии, а также их комбинация, т.е. пакетно-подложечная технология. |
7 |
Максимальное количество уровней коммутации |
До 10 и более слоев коммутации. |
8 |
Корпуса и конструкции навесных компонентов, обеспечивающие монтаж на заданной МКП (в том числе форма выводов компонента) |
Навесные компоненты для поверхностного монтаж, включая бескорусные, за исключением компонентов в микрокорпусах с J- и I-образными выводами. |
9 |
Преимущества и недостатки МКП и способов ее изготовления |
«+» Большое разнообразие используемых технологий металлизации, простая и экологически чистая технология создания рисунка коммутации (отсутствуют операции травления); короткие сигнальные тракты, возможность сборки и монтажа компонентов одновременно с изготовлением МКП; высокая надежность коммутации (так как она всегда заглублена); малые массогабаритные показатели; возможность реализации монтажа без использования пайки и микросварки. «-» Дефицитность материалов, высокая стоимость прецизионных технологий, невысокая нагревостойкость. |
10 |
Возможность повышения плотности монтажа |
Увеличение количества слоев; использование новых высоконагревостойких пластичных полимеров. |
11 |
Область применения МКП |
Миниатюрные многофункциональные микромощные суперкомпоненты, в том числе объемные многокристальные интегральные модули и микросистемы, включая сверхбыстродействующие, уникальные микроэлектронные устройства. |
Рис. 2.1. Схемы (алгоритмы) основных этапов изготовления для данного варианта МКП.
Выводы:
В результатах выполнения задания отражены сведения о структуре МКП, включая наиболее важные технологические аспекты создания её элементов, а также основные этапы технологических процессов изготовления МКП (см. табл. 2.3 и 2.4; рис. 2.1).
Задание выполнено в полном объёме и результаты его выполнения представлены в требуемой форме.