Предыдущая страница реферата | 12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22 | Следующая страница реферата

В данном случае рисунок схемы получают методом фотопечати. Для этого перед нанесением фоторезиста заготовку необходимо выдержать в сушильном шкафу при температуре 75±50 С в течение 1 часа, затем последовательно на обе стороны заготовки нанести фоторезист, обрезать ножницами излишки по краям платы, освободить базовые отверстия от фоторезиста, выдержать заготовки при неактиничном освещении в течение 30 мин при температуре собрать пакет из фотошаблона и платы, экспонировать заготовки в установке экспонирования КП 6341, снова выдержать заготовки при неактиничном освещении в течение 30 мин при температуре 18±20 С, проявить заготовку в установке проявления АРС-2.950.000, затем промыть платы в мыльном растворе, промыть заготовки в холодной проточной воде в течение 1-2 мин при температуре 20±20С, декапировать заготовки в 20%-ном растворе серной кислоты в течение 1 мин при температуре 20±20С, снова промыть заготовки в холодной проточной воде в течение 1-2 мин при температуре 20±20С, сушить заготовки сжатым воздухом. После этого следует проконтролировать проявленный рисунок. После экспонирования заготовки, перед проявлением, необходимо удалить пленку, защищающую фоторезист.

6.5. Нанесение защитного лака

Лак наносится для того, чтобы защитить поверхность платы от процесса химического меднения. Лак обычно наносится окунанием в ванну с лаком, поливом платы с наклоном в 10-150 или распылением из пульверизатора. Затем плата сушится в сушильном шкафу при температуре 60-1500 С в течение 2-3 ч. Температура сушки задается предельно допустимой температурой для навесных электрорадиоэлементов, установленных на печатную плату.

Лак для защитного покрытия должен обладать следующими свойстами: высокой влагостойкостью, хорошими диэлектрическими параметрами (малыми диэлектрической проницаемостью и тангенсом угла диэлектрических потерь), температуростойкостью, химической инертностью и механической прочностью.

При выборе лака для защитного покрытия следует также учитывать свойства материалов, использованных для изготовления основания печатной платы и для приклеивания проводников, чтобы при полимеризации покрытия не произошло изменения свойств этих материалов.

Существуют различные лаки для защитного покрытия, такие как лак СБ-1с на основе фенолформальдегидной смолы, лак Э-4100 на основе эпоксидной смолы, лак УР-231 и другие.

В данном технологическом процессе в качестве защитного покрытия будем применять лак СБ-1с. Для нанесения лака на поверхность заготовки необходимо окунуть заготовки в кювету с лаком на 2-3 сек, температура лака должна быть в пределах 18-250 С, а затем следует сушить заготовки в термошкафе КП 4506 в течение 1,5 часов при температуре 1200 С.

6.6. Сверловка отверстий

Наиболее трудоемкий и сложный процесс в механической обработке печатных плат - получение отверстий под металлизацию. Их выполняют главным образом сверлением, так как сделать отверстия штамповкой в применяемых для производства плат стеклопластиках трудно. Для сверления стеклопластиков используют твердосплавный инструмент специальной конструкции. Применение инструмента из твердого сплава позволяет значительно повысить производительность труда при сверлении и зенковании и улучшить чистоту обработки отверстий. Чаще всего сверла изготавливают из твердоуглеродистых сталей марки У-10, У-18, У-7. В основном используют две формы сверла: сложнопрофильные и цилиндрические. Так какстеклотекстолит является высокоабразивным материалом, то стойкость сверлневелика. Так, например, стойкость тонких сверл - около 10 000 сверлений.

Привыборе сверлильного оборудования необходимо учитывать такие особенности, какизготовление нескольких миллионов отверстий в смену, диаметр отверстий 0,4 мми меньше, точность расположения отверстий 0,05 мм и выше, необходимостьобеспечения абсолютно гладких и перпендикулярных отверстий поверхности платы,обработка плат без заусенцев и так далее. Точность и качество сверлениязависит от конструкции станка и сверла.В настоящее время используют несколько типов станков для сверления печатныхплат. В основном это многошпиндельные высокооборотные станки с программнымуправлением, на которых помимо сверлений отверстий в печатных платаходновременно производится и зенкование или сверление отверстий в пакете беззенкования.Широко применяется также одношпиндельный полуавтомат, который может работатькак с проектором, так и со щупом. На станке можно обрабатывать заготовки платмаксимальным размером 520х420 мм при толщине пакета 12 мм. Частота вращенияшпинделя 15 000-30 000 об/мин (изменяется ступенчато). Максимальный диаметрсверления 2,5 мм.Более производительным является четырехшпиндельный станок с программнымуправлением, на котором можно одновременно обрабатывать одну, две или четыре(в зависимости от размера) печатных плат по заданной программе. Станокобеспечивает частоту вращения шпинделя 10 000-40 000 об/мин, максимальнуюподачу шпинделя 1000 об/мин, толщину платы или пакета 0,1-3,0 мм, диаметрсверления 0,5-2,5 мм. Регулировка частоты вращения шпинделя бесступенчатая.Разработан специальный полуавтоматический станок с программным управлением,предназначенный для сверления и двустороннего зенкования отверстий в МПП.Станок имеет позиционную систему программного управления с релейным блоком иконтактным считыванием. Полуавтомат имеет два шпинделя - сверлильный изенковальный. Частота вращения первого бесступенчато может изменяться впределах 0-33 000 об/мин, второй шпиндель имеет постоянную частоту вращения11 040 об/мин. На станке возможно вести обработку плат размером 350х220 мм,толщиной 0,2-4,5 мм. Максимальный диаметр сверления 2,5 мм, зенкования - 3,0мм. Скорость подачи шпинделей: сверлильного - 1960 мм/мин, зенковального -1400 мм/мин.Совершенствование сверлильного оборудования для печатных плат ведется вследующих направлениях: увеличения числа шпинделей; повышения скорости ихподачи и частоты вращения; упрощения методов фиксации плат на столе и ихсовмещение; автоматизации смены сверла; уменьшения шага перемещения;увеличение скорости привода; создание систем, предотвращающих сверлениеотверстий по незапрограммированной координате с повторным сверлением попрежней координате; перехода на непосредственное управление станка от ЭВМ.Сверление не исключает возможности получения отверстий и штамповкой, если этодопускается условиями качества или определяется формой отверстий. Так,штамповкой целесообразно изготавливать отверстия в односторонних платах подвыводы элементов и в слоях МПП, изготавливаемых методом открытых контактныхплощадок, где перфорационные окна имеют прямоугольную форму.В данном технологическом процессе сверление отверстий будем производить наодношпиндельном сверлильном станке КД-10. Необходимо обеспечивать следующиережимы сверления: 20 000-25 000 об/мин, скорость осевой подачи шпинделя 2-10мм/мин.Перед сверлением отверстий необходимо подготовить заготовки иоборудование к работе. Для этого нужно промыть заготовки в растворе очистителяв течение 1-2 мин при температуре 22±20 С, промыть заготовки в холоднойпроточной воде в течение 1-2 мин при температуре 20±20 С, промыть заготовки в10% растворе аммиака в течение 1-2 мин при температуре 20±20 С, сновапромыть заготовки в холодной проточной воде в течение 2-3 мин при температуре18±20 С, подготовить станок КД-10 к работе согласно инструкции поэксплуатации, затем обезжирить сверло в спирто-бензиновой смеси, собрать пакетиз трех плат и фотошаблона, далее сверлить отверстия согласно чертежу.После сверления необходимо удалить стружку и пыль с платы и продуть отверстиясжатым воздухом. После этого следует проверить количество отверстий и ихдиаметры, проверить качество сверления. При сверлении не должно образовываться сколов, трещин. Стружку и пыль следует удалять сжатым воздухом.

6.7. Химическое меднение

Химическое меднение является первым этапом металлизации отверстий. При этом возможно получение плавного перехода от диэлектрического основания к металлическому покрытию, имеющих разные коэффициенты теплового расширения. Процесс химического меднения основан на восстановлении ионов двухвалентной меди из ее комплексных солей. Толщина слоя химически осажденной меди 0,2-0,3 мкм. Химическое меднение можно проводить только после специальной подготовки - каталитической активации, которая может проводиться одноступенчатым и двухступенчатым способом.

При двухступенчатой активации печатную плату сначала обезжиривают, затем декапируют торцы контактных площадок. Далее следует первый шаг активации - сенсибилизация, для чего платы опускают на 2-3 мин в соляно-кислый раствор дихлорида олова. Второй шаг активации - палладирование, для чего платы помещают на 2-3 мин в соляно-кислый раствор дихлорида палладия. Адсорбированные атомы палладия являются высокоактивным катализатором для любой химической реакции.

При одноступенчатой активации предварительная обработка (обезжиривание и декапирование) остается такой же, а активация происходит в коллоидном растворе, который содержит концентрированную серную кислоту и катионы палладия при комнатной температуре.

В нашем случае процесс химического меднения состоит из следующих операций: обезжирить платы в растворе тринатрий фосфата и кальцинированной соли в течение 5-10 мин при температуре 50-600 С; промыть платы горячей проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 50-600 С; промыть платы холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 20±20 С; декапировать торцы контактных площадок в 10%-ном растворе соляной кислоты в течение 3-5 сек при температуре 18-250 С; промыть платы холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 18-250 С; промыть платы в дистиллированной воде в течение 1-2 мин при температуре 18-250 С; активировать в растворе хлористого палладия, соляной кислоты, двухлористого олова и дистиллированной воды в течение 10 мин при температуре 18-250 С; промыть платы в дистиллированной воде в течение 1-2 мин при температуре 20±20 С; промыть платы в холодной проточной воде в течение 1-2 мин при температуре 20±20 С; обработать платы в растворе ускорителя в течение 5 мин при температуре 20±20 С; промыть платы в холодной проточной воде в течение 1-2 мин при температуре 20±20 С; произвести операцию электрополировки с целью снятия металлического палладия с поверхности платы в течение 2 мин при температуре 20±20 С; промыть платы горячей проточной водой в течение 2-3 мин при температуре 50±20 С; протереть поверхность платы бязевым раствором в течение 2-3 мин; промыть платы холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 20±20 С; произвести визуальный контроль электрополировки (плата должна иметь блестящий или матовый вид, при появлении на плате темных пятен, которые не удаляются во время промывки, необходимо увеличить время электрополировки до 6 мин); произвести операцию химического меднения в течение 10 мин при температуре 20±20 С; промыть платы в холодной проточной воде в течение 1-2 мин при температуре 20±20 С; визуально контролировать покрытие в отверстиях.

6.8. Снятие защитного лака

Перед гальваническим меднением необходимо снять слой защитного лака с поверхности платы. В зависимости от применяемого лака существуют различные растворители. Некоторые лаки возможно снять ацетоном.

В данном технологическом процессе защитный лак будем снимать в растворителе 386. Для этого платы необходимо замочить на 2 часа в растворителе 386, а затем снять слой лака беличьей кистью, после этого промыть платы в холодной проточной воде в течение 2-3 мин при температуре 20±20 С, контролировать качество снятия защитного лака (на поверхности лака не должны оставаться места, покрытые пленками лака).

6.9. Гальваническая затяжка

Слой химически осажденной меди обычно имеет небольшую толщину (0,2-0,3 мкм), рыхлую структуру, легко окисляется на воздухе, непригоден для токопрохождения, поэтому его защищают гальваническим наращиванием (“затяжкой”) 1-2 мкм гальванической меди.

Для этого необходимо декапировать платы в 5%-ном растворе соляной кислоты в течение 1-3 сек при температуре 18-250 С, промыть платы в холодной проточной воде в течение 2-3 мин при температуре 18-250 С, зачистить платы венской известью в течение 2-3 мин при температуре 18-250 С, промыть платы в холодной проточной воде в течение 2-3 мин при температуре 18-250 С, снова декапировать заготовки в 5%-ном растворе соляной кислоты в течение 1-3 сек при температуре 18-250 С, промыть платы в холодной проточной воде в течение 1-2 мин при температуре 20±20 С, промыть платы в дистиллированной воде в течение 1-2 мин при температуре произвести гальваническую затяжку в течение 10-15 мин при температуре 20±20 С, промыть платы холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 18-250 С, сушить платы сжатым воздухом при температуре 18-250 С до полного их высыхания, контролировать качество гальванической затяжки (отверстия не должны иметь непокрытий, осадок должен быть плотный, розовый, мелкокристаллический).

6.10. Электролитическое меднение и нанесение защитного покрытия ПОС-61

После гальванической затяжки слой осажденной меди имеет толщину 1-2 мкм. Электролитическое меднение доводит толщину в отверстиях до 25 мкм, на проводниках - до 40-50 мкм.

Электролитическое меднение включает в себя следующие операции: ретушь под микроскопом краской НЦ-25 беличьей кистью № 1; декапирование плат в 5%-ном растворе соляной кислоты в течение 1-3 сек при температуре 20±20 С; промывка плат холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 20±20 С; зачистка плат венской известью в течение 2-3 мин при температуре 18-250 С; промывка плат холодной проточной водой в течение1-2 мин при температуре 18-250 С; декапирование плат в 5%-ном растворе соляной кислоты в течение 1мин при температуре 18-250 С; промыть платы холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 18-250 С; произвести гальваническое меднение в растворе борфтористоводородной кислоты, борной кислоты, борфтористоводородной меди и дистиллированной воды в течение 80-90 мин при температуре 20±20 С; промыть платы холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 20±20 С; произвести визуальный контроль покрытия (покрытие должно быть сплошным без подгара, не допускаются механические повреждения, отслоения и вздутия).

Чтобы при травлении проводники и контактные площадки не стравливались их необходимо покрыть защитным металлическим покрытием. Существует различные металлические покрытия (в основном сплавы), применяемые для защитного покрытия. В данном технологическом процессе применяется сплав олово-свинец. Сплав олово-свинец стоек к воздействию травильных растворов на основе персульфата аммония, хромового ангидрида и других, но разрушается в растворе хлорного железа, поэтому в качестве травителя раствор хлорного железа применять нельзя.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: сочинение егэ, реферат скачать управление.





Предыдущая страница реферата | 12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22 | Следующая страница реферата