Результаты выполнения работы
| Технологическая операция | Оборудование, приспособления | Технологический режим | Оценка качества выполнения операций (в том числе перечень дефектов) |
Примечание. При использовании автоматизированной линии (для изготовления ПП по субтрактивной технологии), включающей, например, модуль офсетной печати, понадобятся некоторые другие материалы и необходимая в этом случае оснастка.
Порядок выполнения работы
Ознакомиться с описаниями на оборудование, получив их у лаборанта, а также с рабочими местами и техникой безопасности работы с оборудованием и химикатами.
Для изготовления ПП (в соответствии с эскизом топологии, приведенным на рис.8) по субтрактивной технологии необходимо:
- получить у лаборанта заготовки из фольгированного стеклотекстолита (в количестве 3 шт.), а также необходимый инструмент, материалы и спецодежду;
- обезжирить поверхность заготовок, пользуясь тампоном, смоченным в ацетоне; операцию выполнять в химическом шкафу (с вытяжкой) использую напальчники, после чего поместить заготовки в технологическую тару, накрыв крышкой;
- в скафандре установки нанесения фоторезиста поместить заготовку тыльной стороной на столик центрифуги, зафиксировать заготовку с помощью вакуумного присоса, нанести 5-6 капель фоторезиста на поверхность заготовки, после чего включить центрифугу (режим нанесения фоторезиста на центрифуге: скорость вращения центрифуги – 1500 об./мин, время вращения – 40 с), аналогично нанести фоторезист на оставшиеся заготовки;
- поместить заготовки в технологическую тару, накрыв светозащитной крышкой;
- произвести сушку фоторезиста, поместив заготовки в термошкаф (режим сушки: температура - 75 °С, время Сушки - 10 мин); допускается сушка с применением ИК-нагрева, при этом корректируется ее режим;
- выполнить операцию совмещения и экспонирования на установке ЭМ-576, убедившись в готовности установки к работе (согласно ее описанию); для удобства совмещения фотошаблона с заготовкой фотошаблон следует закрепить в держателе (при наличии загрязнений на держателе и шаблоне их надо протереть батистовым тампоном, смоченным этиловым спиртом); во время контактной фотопечати маскирующий слой фотошаблона должен контактировать непосредственно со слоем фоторезиста на заготовке (время экспонирования – 45 с);
- проявить изображение топологии проводящих элементов в слое фоторезиста, пользуясь проявителем и чашкой Петри (при легком покачивании чашки с проявителем и заготовкой), после чего заготовку промыть в проточной воде (пользуясь пинцетом) и расположить на фильтровальной бумаге (время проявления - 20 с), аналогично выполнить эту операцию с двумя оставшимися заготовками;
- проверить качество рисунка фоторезистивной маски под микроскопом типа МБС-9 и определить, имеются ли дефекты в маске; при наличии разрывов и проколов в маске из фоторезиста поврежденные места допускается ретушировать, например, используя лак ХСЛ; после контроля каски заготовку перенести в термошкаф;
- выполнить операцию задубливания фоторезиста (для улучшения его адгезии к материалу проводящего слоя и тем самым избежания отслоений маски при травлении) в термошкафу (режим дубления: температура - 135 ± 5 °С, время - 20 мин);
- вытравить медь в местах, не защищенных фоторезистом, расположив заготовки и ванночку с травителем в химическом шкафу; при травлении важно обеспечить визуальный контроль качества выполнения данной операции, при этом чтобы травитель покрывал все участки поверхностей заготовок; для улучшения качества травления следует перемешивать травитель, в лабораторных условиях это осуществляют, например, легким покачиванием заготовки, погруженной в травитель, перемешивание также способствует ускорению процесса травления, что позволяет улучшить электрофизические характеристики ПП (в условиях производства перемешивание травильного раствора осуществляется, например, за счет барботирования либо струйной подачи травителя и другими способами); время травления зависит от многих факторов, например, от типа и свойств травителя, длительности и интервала времени с момента приготовления до использования травителя, состояния поверхности проводящего слоя, температуры процесса травления и др.; при комнатной температуре время травления в кислых травильных растворах может составить от 20 до 40 мин, поэтому рекомендуется его уточнять (в лабораторных условиях) при травлении первой заготовки либо контрольного образца;
- после полного удаления меди с пробельных мест заготовки тщательно промыть проточной водой, затем просушить очищенным сжатым воздухом либо с помощью фильтровальной бумаги;
- проконтролировать качество изготовления печатных элементов с помощью микроскопа.
Примечание. Результаты оценки качества выполнения операции заносить в форму табл. 4.
По окончании работы привести в порядок рабочие места. Готовые платы и полностью заполненную форму табл. 4 показать преподавателю.
Требования к отчету
Отчет должен содержать:
1. титульный лист;
2. цель работы;
3. фрагмент структуры ПП (МПП), выполненных по нескольким технологиям;
4. заполненную форму табл.4;
5. выводы по работе (с анализом причин возникновения дефектов, обнаруженных после изготовления ПП).
Контрольные вопросы
1. Каковы требования техники безопасности при работе с оборудованием фотолитографического комплекса?
2. Назовите последовательность технологических операций при изготовлении ПП по субтрактивной технологии.
3. Какими бывают фольгированные диэлектрики? Их свойства и свойства ПП на них?
4. Каковы основные способы изготовления ПП?
5. Охарактеризуйте конструкторско-технологические разновидности плат.
6. Поясните различия между комбинированным позитивным и негативным способами изготовления плат.
7. Какие вы знаете способы нанесения припойных материалов на ПП?
8. Какими соображениями руководствуются при оптимизации технологических режимов операций в производстве ПП? Назовите критерии оптимизации для конкретной операции.
9. Аддитивные технологии изготовления ПП, ее особенности и перспективы.
10. Полуаддитивная технология изготовления ПП, ее особенности и перспективы.
11. Заключительные операции изготовления ПП, назначение и особенности их реализации.
12. Охарактеризуйте способы формирования монолитной структуры МПП.
13. С какой целью в платах изготавливают отверстия? Каковы связь технологий их формирования с функциональным назначением?
14. Поясните роль контроля параметров технологических сред в производстве печатных плат.
15. Как осуществляется контроль качества ПП?
16. В чес состоит специфика автоматизации производства ПП (МПП)?
17. Каковы перспективы развития технологии и конструкторско-технологических вариантов реализации ПП (МПП)?
18. Назовите основные направления совершенствования автоматизированного оборудования для производства ПП (МПП). Приведите примеры новых разработок для конкретных групп оборудования.
Лабораторная работа № 3