А.М. Медведев
Технология производства печатных плат

Выход из печати - 2005 г.

Монография содержит детальное изложение механических и электрохимических процессов производства печатных плат, включая бесстружечную обработку, лазерное сверление, очистку отверстий поверхностей, химическую и прямую металлизацию, финишные и контактные покрытия, а также вопросов тестирования и технологического обеспечения надежности межсоединений.

Книга предназначена для профессиональных технологов, инженеров-разработчиков и практиков.

Содержание

Глава 1. Прессование МПП

• 1.1.   Свойства склеивающих листов
  • 1.1.1.   Содержание связующего (наноса смолы)
  • 1.1.2.   Растворимость полуотвержденной смолы
  • 1.1.3.   Текучесть смолы
  • 1.1.4.   Содержание летучих
  • 1.1.5.   Свойства склеивающих листов
  • 1.1.6.   Условия хранения склеивающих листов (прокладочных стеклотканей)
• 1.2.   Подготовка слоев к прессованию
• 1.3.   Комплектование пакетов для прессования МПП
• 1.4.   Конструкции прессов и пресс-форм
• 1.5.   Процессы прессования
• 1.6.   Причины дефектов при прессовании и методы устранения

Глава 2. Сверление

• 2.1.   Механическое сверление
  • 2.1.1.   Выбор и оценка качества сверл
  • 2.1.2.   Сверление
  • 2.1.3.   Фрезерование
  • 2.1.4.   Влияние конструкции сверла на качество сверления
  • 2.1.5.   Точность сверления
  • 2.1.6.   Переточка сверл
  • 2.1.7.   Режимы резания
  • 2.1.8.   Характерные дефекты сверления
• 2.2.   Бесстружечная обработка
  • 2.2.1.   Раскрой материалов
  • 2.2.2.   Штамповка
  • 2.2.3.   Испытания материалов на штампуемость
• 2.3.   Сверлильные станки
• 2.4.   Химическое сверление
• 2.5.   Лазерное сверление
  • 2.5.1.   Особенности лазерного излучения
  • 2.5.2.   Воздействие мощного лазерного излучения на вещество
  • 2.5.3.   Воздействие лазерного излучения на материалы печатных плат
  • 2.5.4.   Физические процессы при лазерном сверлении
  • 2.5.5.   Современное состояние лазерного сверления печатных плат
• 2.6.   Очистка отверстий.
  • 2.6.1.   Химический способ
  • 2.6.2.   Перманганатная очистка
  • 2.6.3.   Гидроабразивная очистка
  • 2.6.4.   Плазмохимическая очистка
  • 2.6.5.   Двойное сверление
  • 2.6.6.   Контроль качества очистки

Глава 3. Химические и электрохимические процессы

• 3.1.   Общие понятия
• 3.2.   Понятия о процессах металлизации в технологиях печатных плат
• 3.3.   Состояние поверхности промежуточных слоев
• 3.4.   Природа сенсибилизации и активирования
  • 3.4.1.   Гетерогенные процессы химической металлизации
  • 3.4.2.   Двухстадийный процесс активации
  • 3.4.3.   Совмещенный раствор активации
  • 3.4.4.   Механизм процессов активации из совмещенных растворов
  • 3.4.5.   Улавливание палладия
    • 3.4.5.1.   Извлечение палладия из отработанных растворов. Вариант 1.
    • 3.4.5.2.   Извлечение палладия из отработанных рaстворов. Вариант 2.
  • 3.4.6.   Автоактивация
  • 3.4.7.   Фотоактивирование
  • 3.4.8.   Сенсактиватор в лаке
• 3.5.   Химическая металлизация
  • 3.5.1.   Растворы химического меднения
  • 3.5.2.   Природа дефектов при химической металлизации
  • 3.5.3.   Корректирование растворов
  • 3.5.4.   Утилизация сегнетовой соли
  • 3.5.5.   Утилизация меди
  • 3.5.6.   Практика химического меднения
  • 3.5.7.   Другие способы металлизации
    • 3.5.7.1.   Меднение методом термолиза
    • 3.5.7.2.   Химическое меднение в гипофосфитных растворах
  • 3.5.8.   Химическая металлизация порошков
  • 3.5.9.   Способы нанесения растворов на подложки
  • 3.5.10.   Химическое никелирование
• 3.6.   Прямая металлизация
  • 3.6.1.   История вопроса
  • 3.6.2.   Сравнение химической и прямой металлизации
  • 3.6.3.   Процессы очистки отверстий
  • 3.6.4.   Системы прямой металлизации
  • 3.6.5.   Палладиевые системы
    • 3.6.5.1.   Палладий-олово активатор с гальванической затяжкой
    • 3.6.5.2.   Палладиевый/оловянный активатор с блескообразователем
    • 3.6.5.3.   Оловянно-палладиевый активатор с ванилином
    • 3.6.5.4.   Перевод палладия в сульфид
    • 3.6.5.5.   Варьирование палладиевых процессов
  • 3.6.6.   Системы на основе графита
    • 3.6.6.1.   Углеродные суспензии
    • 3.6.6.2.   Графит
  • 3.6.7.   Системы проводящих полимеров
  • 3.6.8.   Другие способы
  • 3.6.9.   Технология прямой металлизации J-Kem
    • 3.6.9.1.   Подготовка отверстий под металлизацию
    • 3.6.9.2.   Прямая металлизация
  • 3.6.10.   Общая оценка процессов прямой металлизации
• 3.7.   Термические процессы металлизации
  • 3.7.1.   Вакуумная металлизация
  • 3.7.2.   Диффузионная металлизация
  • 3.7.3.   Металлизация плакированием
  • 3.7.4.   Металлизация вжиганием
  • 3.7.5.   Процессы газотермического напыления
  • 3.7.6.   Плазмотроны
• 3.8.   Электрохимическая металлизация
  • 3.8.1.   Законы электрохимической металлизации
  • 3.8.2.   Гальваника в технологии печатных плат
  • 3.8.3.   Электролиты в производстве печатных плат
    • 3.8.3.1.   Электролиты меднения
    • 3.8.3.2.   Электролиты осаждения сплава олово-свинец
    • 3.8.3.3.   Электролит оловянирования
  • 3.8.4.   Финишные покрытия
    • 3.8.4.1.   Горячее облуживание
    • 3.8.4.2.   Покрытие ингибирующими органическими покрытиями
    • 3.8.4.3.   Иммерсионное золочение
    • 3.8.4.4.   Иммерсионное оловянирование
    • 3.8.4.5.   Иммерсионное серебрение
• 3.9.   Контактные покрытия
  • 3.9.1.   Контактирование в слаботочных цепях
  • 3.9.2.   Свойства контактных покрытий
    • 3.9.2.1.   Золото и его сплавы
    • 3.9.2.2.   Палладий
    • 3.9.2.3.   Серебро и его сплавы
    • 3.9.2.4.   Олово
    • 3.9.2.5.   Другие контактные покрытия
    • 3.9.2.6.   Подслои
    • 3.9.2.7.   Электролиты для осаждения контактных покрытий
• 3.10.   Оборудование для металлизации печатных плат
  • 3.10.1.  Интенсификация (агитация) процессов
  • 3.10.2.  Автооператоры
  • 3.10.3.  Электроды
  • 3.10.4.  Конструкции ванн
  • 3.10.5.  Нагрев ванн
  • 3.10.6.  Источники тока

Глава 4. Очистка поверхностей

• 4.1.   Понятия об очистке поверхностей
• 4.2.   Происхождение и классификация загрязнений
• 4.3.   Моющие среды
  • 4.3.1.   Вода
  • 4.3.2.   Органические растворители
    • 4.3.2.1.   Введение
    • 4.3.2.2.   Избирательность растворяющей способности
    • 4.3.2.3.   Оптимальная скорость испарения
    • 4.3.2.4.   Минимальная токсичность
    • 4.3.2.5.   Воспламеняемость и взрывоопасность
    • 4.3.2.6.   Основные типы растворителей
    • 4.3.2.7.   Нефтяные или алифатические углеводороды
    • 4.3.2.8.   Ароматические углеводороды
    • 4.3.2.9.   Скипидары
    • 4.3.2.10.  Спирты
    • 4.3.2.11.  Сложные эфиры (ацетаты)
    • 4.3.2.12.  Простые эфиры
    • 4.3.2.13.  Кетоны
    • 4.3.2.14.  Хлорированные углеводороды
  • 4.3.3.   Растворители и загрязнения
    • 4.3.3.1.   Смеси растворителей
    • 4.3.3.2.   Пожаробезопасные смеси растворителей
    • 4.3.3.3.   Водные растворы технических моющих средств
• 4.4.   Интенсификация процессов очистки
• 4.5.   Ультразвуковая очистка. Теория и практика
  • 4.5.1.   Введение
  • 4.5.2.   Что такое ультразвук?
    • 4.5.2.1.   Ультразвук (УЗ)
    • 4.5.2.2.   Теория звуковых волн
  • 4.5.3.   Технологическое применение ультразвука
    • 4.5.3.1.   Принципы ультразвуковой очистки
    • 4.5.3.1.   Механизмы очистки и отмывки
    • 4.5.3.3.   Комплексные загрязнения
    • 4.5.3.4.   Ультразвуковое оборудование
  • 4.5.4.   Системы УЗ-очистки
  • 4.5.5.   Обеспечение максимального эффекта очистки
• 4.6.   Технология ультразвуковой очистки
• 4.7.   Контроль качества очистки

Глава 5. Элементы электрических соединений

• 5.1.   Структура межсоединений
• 5.2.   Сопротивления элементов межсоединений
• 5.3.   Диагностирование качества соединений
  • 5.3.1.   Выбор режима контроля
  • 5.3.2.   Неразрушающий контроль соединений
• 5.4.   Термомеханическая модель разрушения соединений
  • 5.4.1.   Линейные модели термомеханических напряжений
    • •  Нелинейности характеристик прочности материалов
    • •  Нелинейная модель термомеханических деформаций
• 5 .5.   Качество металлизации
  • 5.5.1.   Металлизация
  • 5.5.2.   Химическая металлизация.
  • 5.5.3.   Дефекты гальванопокрытий
  • 5.5.4.   Химические методы контроля толщины покрытий.
  • 5.5.5.   Физические методы контроля толщины и плотности покрытий.
  • 5.5.6.   Сопротивление металлизированных отверстий
  • 5.5.7.   Реологические свойства медного гальванопокрытия.
  • 5.5.8.   Металлографический анализ элементов межсоединений.
  • 5.5.9.   Контроль качества контактных гальванопокрытий.
• 5 .6.   Контроль параметров линий связи

• 6.1.   Природа электропроводности композиционных диэлектриков
  • 6.1.1.   Зависимость сопротивления от температуры
  • 6.1.2.   Сопротивление композиционных диэлектриков
  • 6.1.3.   Сопротивление и природа диэлектриков
  • 6.1.4.   Сопротивление и влага
• 6 .2.   Сопротивления электрической изоляции печатных плат
  • 6.2.1.   Критерии работоспособности и качества изоляции
  • 6.2.2.   Расчет сопротивления изоляции печатных плат
  • 6.2.3.   Сопротивление изоляции МПП
• 6.3.   Общая модель отказов изоляции слаботочной аппаратуры
  • 6.3.1.   Электрохимическая форма отказов
  • 6.3.2.   Схема электрохимического процесса отказа изоляции
  • 6.3.3.   Имитация электрохимического процесса отказа
• 6.4.   Частная модель отказов изоляции МПП
  • 6.4.1.   Дефекты электроизоляционной конструкции МПП
  • 6.4.2.   Микрополости – основной источник отказов изоляции МПП
  • 6.4.3.   Ускоренные испытания изоляции
• 6.5.   Электрическая прочность изоляции
  • 6.5.1.   Дефекты изоляции
  • 6.5.2.   Формы электрического пробоя изоляции
  • 6.5.3.   Тепловая форма пробоя изоляции МПП.
  • 6.5.4.   Вольт-секундная характеристика электрической прочности дефектной изоляции МПП.
• 6.6.   Влияние климатических факторов на уровень изоляции
  • 6.6.1.   Сопротивление изоляции при нагреве
  • 6.6.2.   Сопротивление изоляции при увлажнении
  • 6.6.3.   Цикличность увлажнения
• 6.7.   Защита поверхности печатных плат
  • 6.7.1.   Механизмы влагозащиты
  • 6.7.2.   Защита электроизоляционными лаками
  • 6.7.3.   Осмотические явления
  • 6.7.4.   Общие требования к лаковой защите
  • 6.7.5.   Долговременность лаковой защиты
• 6.8.   Измерения электроизоляционных характеристик

Глава 7. Электрическое тестирование печатных плат

• 7.1.   Критерии качества печатных плат для электрического тестирования
  • 7.1.1.   Критерии качества соединений
  • 7.1.2.   Критерии качества изоляции
  • 7.1.3.   Критерии автоматического контроля электрических параметров печатных плат
• 7.2.   Электрическое тестирование
  • 7.2.1.   Принципы контактирования с тестируемыми платами
  • 7.2.2.   Матричные тестеры
    • 7.2.2.1.   Матричная система контактирования
    • 7.2.2.2.   Контактное поле матричных тестеров («ложе гвоздей»)
    • 7.2.2.3.   Коммутаторы
    • 7.2.2.4.   Средства измерения
  • 7.2.3.   Последовательная система контактирования
  • 7.2.4.   «Летающие матрицы»
  • 7.2.5.   Контактирующие зонды
  • 7.2.6.   Базирование тестируемых заготовок
  • 7.2.7.   Программное обеспечение
    • 7.2.7.1.   Исходные данные
    • 7.2.7.2.   Использование эталонной платы
    • 7.2.7.3.   Использование Gerber данных
    • 7.2.7.4.   Использование CAD-САМ данных
  • 7.2.8.   Сопоставление средств электрического тестирования

Глава 8. Контроль по признакам внешнего вида

• 8.1.   Критерии контроля по признакам внешнего вида
  • 8.1.1.   Фотошаблоны.
  • 8.1.2.   Трафаретная печать
  • 8.1.3.   Фотолитография
  • 8.1.4.   Травление рисунка
• 8.2.   Оптическое тестирование
  • 8.2.1.   Оптическая микроскопия
    • 8.2.1.1.   Источник света и конденсор
    • 8.2.1.2.   Предметный столик
    • 8.2.1.3.   Выбор объектива
    • 8.2.1.4.   Формирование и регистрация изображения
    • 8.2.1.5.   Монокулярное и бинокулярное наблюдение
• 8.3.   Распознавание объектов изображения
  • 8.3.1.   Компьютерная обработка изображений
  • 8.3.2.   Принципы работы AOI
  • 8.3.3.   Контроль печатных плат с помощью AOI
• 8.4.   Сопоставление методов тестирования
  • 8.4.1.   Оптический метод
  • 8.4.2.   Электрический метод
    • 8.4.2.1.   Матричное тестирование («ложе гвоздей»)
    • 8.4.2.2.   «Летающие щупы»
    • 8.4.2.3.   Сопоставительные характеристики методов тестирования
• 8.5.   Примеры распознавания дефектов оптическим тестером

Литература