zabika.ru 1

Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ

Лекция 10.

Печатные платы: изготовление.

Защитная паяльная паста/маскакак правило, на печатную плату наносится паяльная паста/маска (зеленка) — это слой прочного материала, предназначенного для защиты проводников от попадания припоя и флюса при пайке, а также от перегрева. Маска закрывает основную часть поверхности платы и оставляет открытыми только контактные площадки, которые буду использоваться при пайке компонентов на плату.

Маркировка/сеткография — наносится краской на поверхность платы специализированным методом, называемым сеткография (фотопроявление). Применяется для удобства монтажа (пайки) компонентов на плату. Маркировка несет следующую информацию: контур компонента, его сокращенно название и позиционное расположение на плате.

Понятия, которые учитываются при производстве печатных плат — это цена, качество, срок изготовления. В стоимость изготовления платы обычно включают стоимость к подготовке и само производство. Стоимость зависит от класса точности, объема заказа и срока изготовления. Если речь идет о серийном производстве, то стоимость определяется объемом заказа. Если речь идет о мелкосерийном производстве, то стоимость определяется стоимостью подготовки к производственному процессу. Если изготавливаются опытные образцы (макеты, прототипы), стоимость определяется длительностью изготовления заказа.

Технологический цикл производства печатных плат


  1. Входной контроль материалов (осуществляется проверка всех входящих материалов, выборочный лабораторный контроль или полный контроль всей партии материала)

  2. Резка на заготовки по заданному маршруту (как правило, алмазным диском, исходная — 550х550 мм)
  3. Сверление (на платах со сложным рисунком сверло диаметром менее 0,6 мм; для повышения качества сверления между заготовками прокладывается алюминиевая фольга и для выхода сверла используется стеклотекстолит толщиной 2-3 мм; как правило, это программно-управляемые станки; прокладки из фольги и текстолит необходимы для устранения биения сверла на выходе из платы (кончике), что может привести к различному диаметру входного и выходного отверстия)


  4. Первая металлизация отверстий — гальванический процесс (процесс Шипле). Происходит наращивание металла толщиной приблизительно 4 мкм. Это начальная металлизация отверстий.

  5. Подготовка поверхности перед нанесением фоторезиста. Для стеклотекстолита с толщиной медной фольги более 18 мкм используются механическое или гидроабразивное (пескоструйная) зачистка поверхности. Если меньше 18 мкм — используется микроподтравливание.

  6. Ламинирование — процесс нанесения пленочного фоторезиста на плату, материала, меняющего свои свойства при засветке.

  7. Фотоэкспонирование — заготовка с защитным фоторезистом засвечивается через фотошаблон с нанесением рисунка на фоторезист.

  8. Проявление. Этап заканчивается визуальным контролем правильности рисунка платы и ретушью по фоторезисту.

  9. Вторая металлизация — это гальваническое наращивание меди в переходных отверстиях и на проводниках до 25-30 мкм.

  10. Снятие фоторезиста — процесс в щелочной среде, по окончании которого происходит визуальный контроль.

  11. Покрытые защитным резистом.

  12. Травление медной поверхности не покрытой защитным слоем гальванической меди.

  13. Снятие технологического слоя защитного фоторезиста.

  14. Зачистка поверхности перед нанесением маски.

  15. Нанесение жидкой маски — может наноситься как фоточувствительная, так и двухкомпонентная маска (метод трафаретной печати).

  16. Сушка маски (инфракрасная сушка с активной вентиляцией для обеспечения равномерности покрытия)

  17. Экспонирование.

  18. Проявка.

  19. Отверждение (ультрафиолетовое или термо-отверждение).

  20. Подготовка поверхности для нанесения припоя (защита планарных выводом, ламелей для покрытия никелем, палладием, серебром или золотом).
  21. Оплавление покрытия олово-свинец. Оплавление происходит как в металлизированных отверстиях, так и по плоскости. Выравнивание припоя осуществляется горячим воздухом. Толщина припоя — 8-18 мкм.


  22. Нанесение маркировки.

  23. Покрытие ламелей и планарных площадок.

  24. Резка на единичные печатные платы (если не было сделано вначале) алмазным диском.

  25. Выходной контроль — в зависимости от типа платы и технического задания контроль может быть визуальным и электрическим. Электрический контроль подразумевает контроль проводников на обрыв или замыкание.

  26. Распечатка технической документации и упаковка.

Обзор современных САПР модулей ЭВТ.



Задачи

Программа на ПК

Фирма-разработчик

Фирма-дистрибьютор

1

Проектирование аналоговых и аналогово-цифровых устройств

Design Lab

Microsim

Родник Софт

2

Разработка печатных плат

Accel EDA

Accel Technologies

Родник Софт

P-CAD

Accel Tecnologies & Protel

Скан

OrCAD

OrCAD, Cadence

Скан

Personal Architect

Mentor Graphics

Поинт

Caddy (Caddy Electronics)


Ziegler

Поинт

3

Трассировка печатных плат

SPECTRA

CCT

Родник Софт

Max Route (в составе OrCAD)

Cadence

Скан

Neiro Route

Protel Technologies

Родник Софт

FR Route

Д. Феофанов

Точка Аккорд

4

Моделирование цифровых устройств

ActiveCAD

Aldec

Родник Софт

WorkView

VLS

Родник Софт

OrCAD Simulate

OrCAD

Скан

5

Синтез цифровых микросхем с программируемой логикой

Act-Step 6

Xilings

Родник Софт & Скан

Max 4

Altera

Родник Софт & Скан

Design Service

Accel Technologies

Гамма

6


Анализ цифровых режимов, надежности, прогностическая оценка характеристик печатных плат

Beta Soft

Dynamic Soft

Родник Софт

Prec

International Analytic

Родник Софт

7

Моделирование печатных плат с учетом паразитных полей/эффектов

Polaris

Microsim

Родник Софт

BoardSim

Quper Lyax

Родник Софт

8

Синтез и моделирование устройств СВЧ

Microwave Success

Compact Software

Скан

HP Soft

Hewlett Packard

Скан & Радас

9

Подготовка печатных плат к производству

CAM 350

Advanced Technologies

Родник Софт







PC-Gerber

Router Solution

Родник Софт







CAM-CAD

?


Родник Софт

Системы Cadence и Mentor Graphics могут выполнять все вышеперечисленные задачи.