Печатные платы

Бесспорно, микроминиатюризация печатных плат (ПП) — объективная реальность. Не менее реально и то, что диэлектрические свойства подложек печатных плат (стеклотекстолитов) лимитируют микроминиатюризацию [1]. Стеклотекстолит — композиционный материал. Полимерное связующее (полимерная матрица) стеклотекстолита — эпоксидная смола, наполнитель — стеклоткань. Разработчики и производители базовых материалов для печатных плат традиционными методами шаг за шагом улучшают свойства, и в первую очередь диэлектрические свойства, стеклотекстолитов. Только вот шаги становятся все короче и короче.

В последнее время отечественным производителям печатных плат все труднее удовлетворять растущие требования конструкторских разработок и технологий. Пытаясь выйти на мировой уровень или приблизиться к нему, производители приобретают новое, более точное и технологичное оборудование, но не всегда достигают желаемого результата. Дело в том, что одним из важнейших факторов, влияющих на качество и класс точности изготовления печатных плат, является применение высококачественных специализированных материалов и химикатов,в частности используемых для химико-гальванических процессов.

В настоящее время известно достаточно много фирм, производящих инструмент для обработки печатных плат (ПП). В связи с уменьшением доли производства ПП в США, Канаде и Западной Европе между производителями инструмента обострилась конкурентная борьба за рынок сбыта. Для продвижения своего товара фирмы стали использовать буклеты с информацией о повышенных скоростях резания и о таких нововведениях, как стальная державка (хвостовик) или загадочная геометрия режущих кромок. Как в такой ситуации ориентироваться специалисту, что купить для конкретного применения? Ответ на поставленные вопросы и дает эта статья.

Ответственность за результаты и важная роль технолога при выборе современного сверлильно-фрезерного оборудования для производства печатных плат обусловлена высокими требованиями к качеству отверстия под металлизацию.

Процессы кислого травления меди имеют место практически на каждом производстве печатных плат. Несмотря на относительно высокие показатели качества травления, растворы на основе хлорида железа (III) становятся все менее распространенными по причине существенного снижения скорости травления по мере накопления меди в растворе. Более стабильными по свойствам являются меднохлоридные растворы, однако растущие требования к точности и постоянная тенденция к уменьшению ширины проводников и зазоров между ними усложняютзадачу качественного травления печатных плат.

Электронные компоненты становятся с каждым годом все более сложными, а производители электронной аппаратуры требуют бездефектности продукции, причем конкуренция на международных рынках оказывает сильное давление на стоимость сборочного производства. Ключом к успеху в этой области может стать только гибкость производства!

В статье описываются основные моменты технологии гальванического меднения печатных плат.

В статье описан программный модуль Drupht, предназначенный для автоматического построения исполнительных файлов технологического оборудования в формате Gerber для изготовления фотошаблонов печатных плат на основе их сканированных изображений.

Наиболее достоверно контроль металлизации отверстий и внутренних соединений МПП выполняется с помощью микрошлифов. По микрошлифам можно выявить нарушение формы элементов соединений, дефекты сращивания металлизации с контактной площадкой внутреннего слоя, глубину подтравливания диэлектрика в МПП, качество механической обработки отверстий, толщины межслойной изоляции и другие важные элементы внутренней структуры печатных плат.

На предприятиях электронной промышленности часто можно услышать следующие фразы: «необходимо повысить качество и надежность выпускаемых полупроводниковых изделий»; «качество выпускаемых нами изделий, как показала их эксплуатация в радиоаппаратуре, повысилось (или снизилось)»; «надежность выпускаемых нами изделий типа А (или серии Б) на входном контроле за истекший период повысилась (или понизилась)». Авторы считают, что в приведенных двух последних фразах смешаны понятиякачества и надежности полупроводниковых изделий.

В производстве кристаллодержателей и сборках ИС стал широко использоваться процесс меднения с заполнением глухих микроотверстий (ГМО). Преимущества этого метода доказаны на примере применения его в других областях техники, например в мобильной связи. В этой области техники на подложке требуется наличие ГМО наряду со сквозными традиционно металлизированными отверстиями. В данной работе представлена технология получения заполненных ГМО, в том числе вместе со сквозными отверстиями на одной и той же подложке.

В силовой электронике продолжают приобретать значимость печатные платы с медным слоем толщиной до 400 мкм. Всякий раз проектировщики сильноточных конструкций стараются найти низкие по себестоимости и многофункциональные альтернативы для реализации, при этом учитываются возможности управления процессом нагрева. Главной областью применения этой технологии, наряду с автомобильной промышленностью, является промышленная электроника, в том числе используемая в системах энергоснабжения и управления энергией. В настоящеевремя в производстве печатных плат есть альтернативные решения в технологии нанесения толстого слоя меди, тогда как в прошлом использовались прессованные экраны, контактные траверсы или многослойные структуры, состоящие из несколько внутренних слоев меди толщиной по 70-105 мкм.

В процессе изготовления печатных плат поверхность меди неоднократно подвергается механической и химической обработке. Данная статья посвящена способам подготовки поверхности меди с целью усиления адгезии с диэлектриками, будь то паяльная маска, фоторезист, препрег или другие диэлектрики.

В настоящее время перед изготовителями печатных плат поставлена задача использования в спецтехнике материалов отечественного производства. Это весьма затруднительно из-за отсутствия выбора производителя, выпускающего материал, который должен отвечать требованиям изготовления печатных плат высшего класса точности.

В течение 2003-2004 годов редакцией журнала «Компоненты и технологии» была предпринята смелая акция — приобщить «электронщиков» к химии, точнее — к химии полимеров. Речь идет о цикле статей Александра Воробьева о смолах (полимерах), применяемых в радиоэлектронной промышленности [1]. Поскольку потенциальные ученики в большинстве своем предпочитают то, «что не работает», тому, «что воняет», поставленная задача относилась к разряду суперсложных. В в данной статье сделана попытка рассказать о них же, о полимерах, но несколько в ином плане.

Достаточно часто у технологов возникают проблемы с получением качественного покрытия химической медью в отверстиях печатных плат и высокой адгезии между слоем фольги и химической медью. Наиболее типичные виды брака на этом этапе: непокрытия в отверстиях, отслаивание столба металлизации, отслаивание химической меди от фольги. Чтобы избежать этих проблем, необходимо особое внимание уделять стадиям предварительной подготовки диэлектрика и фольги.

Вся история производства печатных плат связана со стремлением технологов получить равномерное гальваническое покрытие на поверхности плат и в отверстиях. Уменьшение диаметров отверстий обострило решение этой проблемы. Сегодня используются приемы выравнивания металлизации на основе использования реверсных импульсных токов питания гальванических ванн, называемые у нас технологией импульсной металлизации или металлизацией с реверсированием токов.

Инженеры фирмы Samsung готовы держать пари, что новая технология производства печатных плат с высокой плотностью соединений (High Density Interconnection — HDI) вытеснит традиционные субтрактивный и полуаддитивный процессы. Они предлагают изготовление плат методом переноса.

В статье описана отечественная программная система автоматизации визуального контроля фотошаблонов и печатных плат, базирующаяся на стандартной вычислительной технике — персональном компьютере и планшетном сканере для ввода контролируемых заготовок.

Статья посвящена проблеме, мимо которой, к сожалению, не удается пройти практическим технологам любого профиля деятельности — использованию в технологических процессах веществ с изменяющимися свойствами.

Большинство фоторезистов содержат красители, которые не имеют функционального значения в формировании изображения в процессе фотолитографии. Единственным исключением может быть использование окраски для сдвига диапазона светочувствительности фотополимера или вспомогательное окрашивание фоточувствительных систем. И еще, цвет и изменение цвета могут сыграть полезную роль в процессе изготовления печатной платы.

Формирование схем обычно происходит методом фотолитографии или трафаретной печати, однако для завершения процесса формирования схем печатная плата подвергается травлению, металлизации и снятию фоторезиста. В этой статье акцент делается только на фотолитографию и ее эквивалентные варианты, такие как струйная печать, с одним исключением: на первый план выдвигаются заменители традиционных субтрактивных процессов. В их число входят варианты полуаддитивной и полностью аддитивной технологии. В статье не упоминаетсягосподствующее направление — традиционная контактная печать, включающая использование фотошаблона (или маскирующего слоя), однако ее конкурентам уделяется особое внимание. Многие процессы, описанные в этой статье, являются новыми (но не все). Поскольку область нововведений изобилует случайностями, то, чтобы получить верное представление о перспективе развития, в нее включены многообещающие, но в настоящее время приостановленные технологические инициативы. Кроме того, некоторые из ранних разработок, упоминаемыхавтором, могут прекратить свое существование к тому времени, когда статья выйдет из печати.

Комбинированный позитивный метод производства печатных плат применяется с целью получения сплошного слоя химической меди в отверстии с высокой адгезией к диэлектрику. Для выполнения этой задачи необходимо — обеспечить качественную подготовку поверхности диэлектрика, во-первых, ее способы были рассмотрены в предыдущем номере. Во-вторых, для инициирования процесса металлизации, в том числе химического меднения, покрываемая поверхность диэлектрика или металла должна быть каталитически активной. Операция, в результате которой на обрабатываемой поверхности создаются каталитически активные центры в виде металлических частиц (например, палладия), называется активацией.

В статье рассматриваются технологии заполнения различных видов отверстий проводящими и непроводящими материалами, а также последующая планаризация печатных плат.

Рассматривая развитие технологии в течение последних лет, очевидно, что глобальное изменение технологии печатных плат было вызвано техническими потребностями. Двигателем быстрого развития явилась информационная технология: например, портативные персональные средства связи становятся все более миниатюрными. Параллельно с технологическим развитием наблюдается рост функциональных возможностей изделий. Новые устройства, такие как встроенные фотоаппараты и цветные дисплеи современных мобильных телефонов, приводят к осознаниюроста сложности применения кремния...

Этой статьей автор открывает серию публикаций, которая посвящена технологическим аспектам обеспечения надежности электронной аппаратуры и создана по многочисленным просьбам читателей.

Время летит быстро, не прошло и трех лет, как споры среди российских производителей многослойных печатных плат перешли из канвы «что лучше, PIN-LAM (ламинирование собранного пакета на штифтах) или MAS-LAM (ламинирование собранного пакета без штифтов)» в канву «каким характеристикам технологического процесса придать большее значение».

СВЧ-диэлектрики из политетрафторэтилена (ПТФЭ) все чаще применяются как в СВЧ-платах, так и в высокопроизводительных цифровых устройствах. Высокие частоты и скорость передачи данных требуют использования материала с очень низкими электрическими потерями, высокой диэлектрической проницаемостью и узким допуском по толщине. Основания из ПФТЭ обладают всеми этими характеристиками, а также превосходной пропускной способностью, которая позволяет широко использовать данный материал. Конструкторы постоянно ищут способы сохранить вес и габариты изделий, а также стремятся к созданию сверхплотных многослойных схем. Исторически возможности прессования МПП из ПТФЭ со сверхплотными слоями были ограничены, поэтому количество слоев тоже было ограничено двумя.

Процессы предварительной подготовки поверхности диэлектрика к металлизации были подробно разобраны ранее (см. журналы № 4, 5 за этот год), а в этой статье мы рассмотрим, как состав раствора химического меднения и технологические параметры влияют на скорость и качество получаемого осадка химической меди.

Технология нанесения жидких паяльных масок известна с 1980-х годов. За это время вместе с ростом требований к паяльным маскам изменялся и состав маски, и принципы ее нанесения и обработки. Сокращение объемов производства и низкие потребительские характеристики сухих пленочных паяльных масок приводят к массовому распространению жидких масок на территории России.

Сочетание больших деформаций металлизации отверстий при температурных нагрузках и уменьшение пластичности меди может при определенных условиях приводить к разрыву металлизации или ее сдвигу относительно стенок отверстий, если не принять мер для увеличения пластичности гальванических осаждений при температурах, соответствующих возможному нагреву плат.

Широкое применение растровых фотоплоттеров в полиграфии привело к появлению множества конструкций, призванных решать те или иные задачи. Цель данной статьи — проанализировать различные конструкции фотоплоттеров с точки зрения производства печатных плат по высоким проектным нормам.

Технологический процесс нанесения жидкой паяльной маски довольно сложен и помимо жесткого соблюдения режимов требует навыков и профессионального опыта исполнителей. Эта часть статьи посвящена некоторым технологическим особенностям применения и вопросам, возникающим в процессе работы с маской.

Прямое лазерное формирование изображений (Laser Direct Imaging — LDI) в производстве печатных плат позволяет получить более точный рисунок, чем традиционный метод контактной печати с фотошаблона, и обеспечивает существенную экономию за счет снижения стоимости пленки и времени выполнения операций. Однако одно время развитие LDI-технологии в производстве печатных плат сдерживалось из-за повышенных издержек и неоправданной необходимости применения газовых лазеров с высокой мощностью рассеивания и необходимостью использования водяной системы охлаждения. Теперь LDI-системы используют твердотельные лазеры, не имеющие этих недостатков и отличающиеся необходимой надежностью в работе. Эта статья представляет собой описание LDI-технологии в разрезе возможностей, открывшихся благодаря появлению новых твердотельных лазеров.

В предыдущих выпусках журнала (№ 4-6`2005) автором были подробно разобраны процессы подготовки поверхности диэлектрика и влияние различных условий на качество химического осадка меди. Данная статья рассматривает составы растворов и особенности практической эксплуатации ванн химического меднения при производстве печатных плат.

Что представляет собой современное высокоточное сверлильное оборудование для производства печатных плат? Можно ли назвать его вершиной эволюции механического формирования отверстий под металлизацию или это лишь еще один шаг в развитии?

Вслед за миниатюризацией изделий в различных отраслях промышленности производство печатных плат (ПП) вынуждено быстро развиваться в направлении уменьшения ширины линий и зазоров, а также диаметра отверстий на ПП. Для этого необходимо детально изучать и совершенствовать каждую операцию.

Статья посвящена различным аспектам использования растворителей в технологических процессах изготовления электронной техники и не только.

Окончание. Начало в № 1 `2006

В технологии изготовления ПП процессы гальванической металлизации определяют их электрические параметры. Так, недостаточная толщина токопроводящего слоя приводит к значительному увеличению сопротивления металлизированных отверстий, что при установке компонентов нарушает целостность цепей. Нарушение и изменение структуры осаждаемого покрытия, возникновение пористости, повышение твердости покрытия также приводят к увеличению сопротивления металлизированных отверстий, снижают надежность соединений. Чем же определяетсякачество гальванической металлизации?

Достижения современной информатики, большое количество и значительный ассортимент программных продуктов позволяют строить процесс проектирования, в том числе и электронных устройств, на новом, еще недавно недоступном уровне. Обобщая свой опыт разработчиков и известные нам современные достижения, попробуем виртуально смоделировать процесс разработки изделий электронной техники.

Большую проблему для химиков-технологов всегда представляло классическое химическое меднение заготовок печатных плат. Это процесс капризный, постоянно требующий повышенного внимания и строгого соблюдения технологической дисциплины. Кроме того, сопровождающийся значительными трудозатратами. У нас, в ОАО «НИЦЭВТ», данная операция выполнялась на основе использования в ванне химического меднения сегнетовой соли и трилона Б. В статье основное внимание мы уделим опыту внедрения и эксплуатации, а не химическойсущности процесса, для того чтобы специалисты в области технологии производства печатных плат могли сделать вывод о целесообразности опробования или внедрения процесса Neopact и его преимуществах перед процессом классической химической металлизации.

В последние годы слово «умный» (smart) все чаще используется для характеристики неодушевленных предметов. Почему так происходит и в чем выражается их интеллект? Что дают нам такие предметы и... что отнимают? На эти непростые вопросы и пытается дать ответ автор.

Лучший способ догадаться, что будет, — припомнить, что уже было.

В предыдущем номере журнала были подробно разобраны факторы, определяющие качество гальванической металлизации, и в частности меднения. В данной статье мы продолжаем рассматривать процесс гальванического меднения, методы определения пластичности осадка меди, виды брака.

Гидрофильность и гидрофобность — два физических свойства-антагониста. Что это такое, как использовать их положительные свойства и бороться с отрицательными, как ими управлять — тема данной статьи.

Непаяные методы соединений достаточно распространены, чтобы не обойти их вниманием. Все, кто знаком с автомобильной электроникой, с прокладкой сетей, с вычислительной техникой и средствами коммуникаций, хорошо знают и используют в своей практике методы обжима контактов, в экспериментальных лабораториях активно используют быстросменяемые условно неразъемные соединения для создания макетов.

Успех готового изделия зависит от многих ключевых процессов, в которых предусмотрены индивидуальные требования к качеству и надежности компонентов, входящих в данный продукт. При применении бескорпусных микросхем важными условиями являются хранение и обращение с этим видом электронных изделий.

Для изготовления фотошаблонов (ФШ) печатных плат используются не только барабанные лазерные фотоплоттеры, но и планшетные фотоплоттеры, которые получают сегодня все большее распространение. Пленка в таких плоттерах размещается горизонтально, не претерпевая каких-либо деформаций и механических нагрузок. А при необходимости работать и на фотопленке, и на стеклянных фотопластинах планшетные фотоплоттеры становятся оптимальным выбором.

Поверхности, предназначенные для пайки, имеют покрытия, которые должны обладать способностью к смачиванию припоем и длительное время сохранять эту способность. Для того чтобы пайка электронных модулей прошла успешно, покрытия компонентов и печатных плат (финишные покрытия) должны хорошо сочетаться, поскольку при пайке они находятся в одинаковых условиях и по припою, и по флюсу, и по температурно-временным режимам. Существующие оценки покрытий, предназначенных под пайку, сегодня приходится пересматривать всвязи с возможным применением в производстве бытовой аппаратуры бессвинцовых технологий пайки.

В последнее время появилось много информации об использовании нестационарных токовых режимов в гальваническом меднении при производстве печатных плат. Особое внимание уделяется импульсному реверсированному току. Возникла потребность в экспериментальном изучении этого режима. В данной статье представлены результаты начальных исследований, которые заключаются в определении влияния импульсного реверсированного тока на структуру осадка меди.

Использование магнитной керамики (ферритов) в сочетании с высокой частотой преобразования энергии (мегагерцы) позволило уменьшить конфигурацию и габариты трансформаторов до плоской конструкции, встроенной в печатную плату (планарные трансформаторы). Преимущества трансформаторов с низкопрофильными сердечниками и обмотками, выполненными на основе многослойных печатных плат, сегодня очевидны для всех. Но сфера и разнообразие использования планарных трансформаторов настолько расширились, что возникла настоятельная необходимость в систематизации их характеристик и конструкций.

Окончание. Начало в № 3`2006

Возможности увеличения плотности межсоединений в печатных платах непосредственно связаны с литографическими процессами, традиционно завершающимися травлением металлического покрытия (фольги) для формирования токопроводящего рисунка и изоляционных зазоров. На смену стандартной фотолитографии, начинающейся с фотошаблонов, приходят процессы прямого формирования рисунка на фоторезисте (LDI — Laser Direct Imeging), исключающие операцию изготовления фотошаблонов и даже процесс выжигания фольги (или медных покрытий) для обконтуривания проводников изоляционными дорожками (DS — Direct Structuring). Это позволяет вообще обходиться без процессов фотолитографии и травления. В сравнении с традиционной контактной печатью LDI имеет как преимущества, так и недостатки. Поэтому важно понять суть этого процесса, чтобы определить его применимость к специфическим условиям конкретного производства.

Вопрос о том, следует ли ограничивать число типоразмеров заготовок печатных плат (ПП), используемых на производстве, и сколько таких типоразмеров должно быть, возник не сегодня. Он активно обсуждается производителями печатных плат и поставщиками оборудования для печатных плат, и однозначных ответов на него нет. В то же время очевидно, что дилемма — использовать заготовки стандартного размера или каждый раз исходить из конкретного заказа — напрямую влияет не только на экономику и организацию производства, но и на качество конечной продукции. Поскольку компания «Резонит» обладает многолетним опытом производства печатных плат, от прототипного до крупносерийного, она вносит свой вклад в решение вопроса о применении стандартной заготовки, основываясь на собственном опыте.

На страницах журнала «Технологии в электронной промышленности» не раз описывались системы подогрева и пайки печатных плат «ТЕРМОПРО». За прошедшее время семейство «ТЕРМОПРО» пополнилось новыми изделиями и подверглось ряду модификаций. В результате улучшены рабочие характеристики и конструкция приборов.

Бессвинцовые паяльные пасты, дорогостоящие многослойные ПП и компоненты для них, высокая плотность монтажа, требования четко следовать заданному термопрофилю, большие объемы производств — все это ставит технолога перед нелегким выбором системы пайки. Однако данные проблемы можно решить, воспользовавшись преимуществами печей компании SEHO.

Использование многожильных объемных жгутов для электрических соединений блоков и многослойных плат увеличивает габаритно-весовые показатели радиоэлектронных изделий. Технический прогресс в микроминиатюризации, изменивший габариты радиоэлектронной аппаратуры, привел к замене традиционных объемных жгутов на гибкие печатные. Для обеспечения многоканальности электрических соединений в данной работе печатный жгут представлен многослойным с использованием процесса прессования. Задача состояла в выборе материала, обеспечивающего физико-механические характеристики печатного жгута, основной из которых является достаточная прочность сцепления фольги с базовым основанием.

Современная аппаратура связи и другие электронные устройства приобретают все меньшие размеры при выполнении все большего числа функций. При этом возрастают плотности упаковки элементов и самих печатных плат, на которые они монтируются. Чтобы не отстать от элементной базы с увеличенным числом вводов/выводов, необходимо обеспечивать рисунок разводки с более узкими зазорами между проводниками. Уже сегодня в коммутационных платах для монтажа неупакованных кристаллов требуется ширина проводников 20 мкм и болеекороткая длина разводки. Уменьшение шага между проводниками позволяет размещать большее число проводников между контактными площадками для осуществления разводки от модуля ИС, что позволяет уменьшать число требуемых отверстий и слоев. Меньшая длина проводников позволит перейти к более высоким частотам на плате, что важно для работы, например, мобильных телефонов и вычислительной техники.

Хорошо известны преимущества бесштифтовых систем совмещения (MASS-LAM), и, тем не менее, некоторые особенности процесса, зачастую, остаются не освещенными в литературе.

Качественное производство электронной аппаратуры и печатных плат зависит не только от производителей, но и от разработчиков. В статье пойдет речь об особенностях технологического процесса изготовления печатных плат, которые необходимо знать не только производителям, но и заказчикам.

Этой статьей начинается серия публикаций о технологиях гибких и гибко-жестких печатных плат, освоенных в Производственно-техническом комплексе «Печатные платы» ФГУП «Государственный рязанский приборный завод».

Непрерывно растущая потребность в травлении линии малой ширины является движущей силой для исследований, разработки и создания процессов и оборудования, отвечающих этим требованиям.

Эта статья — продолжение введения в технологии гибких печатных плат, начатое публикацией «Производство гибких печатных плат без металлизированных отверстий» [1]. Материалы статьи — результат плодотворного сотрудничества науки и производства: инжиниринговой компании «ЭЛЕКТРОН-СЕРВИС-ТЕХНОЛОГИЯ» и ФГУП «Государственный рязанский приборный завод».

В данной статье рассмотрены процессы, происходящие в неподвижных электрических контактах, а также теория электрического сопротивления, тепловые явления, деформация материала и физические и химические процессы, относящиеся к контактам.

Применяемые в производстве печатных плат сернокислые электролиты меднения содержат в своем составе от 40 до 80 мг/л ионов хлора, что необходимо для нормальной работы медных анодов. Введение ионов хлора в электролиты меднения препятствует включению органической добавки в покрытие, тем самым предотвращая охрупчивание получаемого осадка, что позволяет получать качественные пластичные осадки. Поэтому очень важно точно поддерживать концентрацию ионов хлора. Из практики работы с этими электролитами известно, что при содержании хлоридов менее 30 мг/л появляется тусклый, матовый, крупнозернистый осадок с неравномерностью по толщине, так как нарушается правильная работа органической добавки. Это приводит к ухудшению пластичности осадка. При содержании хлоридов более 120 г/л происходит пассивация медных анодов, и, как следствие, появляется темный крупнозернистый осадок.

Эта статья — продолжение введения в технологии гибких печатных плат, начатое публикациями «Производство гибких и гибко-жестких печатных плат» в журнале «Технологии в электронной промышленности» (№ 3–5 2008). Материалы этой статьи — результат плодотворного сотрудничества науки и производства: инжиниринговой компании «Электрон-Сервис-Технология» и ФГУП «Государственный Рязанский приборный завод».

Статья посвящена технологии изготовления двусторонних и многослойных печатных плат, а именно операциям совмещения слоев. Предлагается для анализа точности совмещения использовать теорию вероятностей и ее приложение — «теорию стрельбы». Проведен сравнительный анализ методов совмещения, описано оригинальное устройство для пробивки реперных знаков, предложено для повышения точности проводить корректировку программ сверления на основе информации, считываемой с готовых плат. Описывается собственный практический опыт авторов в ОАО «НПК НИИДАР» по совершенствованию технологии совмещения слоев печатных плат.

В технологии изготовления печатных плат все большее распространение находят химические способы нанесения финишных покрытий на контактные площадки печатных плат. В качестве таких покрытий используют химический никель и иммерсионное золото, химическое серебро, химический палладий, химическое олово.

Эта статья — продолжение введения в технологии гибких печатных плат, начатое публикациями «Производство гибких и гибко-жестких печатных плат» в журнале «Технологии в электронной промышленности» (№ 3–4 2008). Материалы этой статьи — результат плодотворного сотрудничества науки и производства: инжиниринговой компании «Электрон-Сервис-Технология» и ФГУП «Государственный Рязанский приборный завод».

Хорошее программное обеспечение вносит свой вклад в повышение качества продукции, производительности и, в конце концов, прибыли производства. В пакет программного обеспечения для управления процессом сборки электронных модулей АРМ (Assembly Process Management), разработанного компанией MYDATA, входят приложения, помогающие избежать проблем, связанных с неверным программированием машин и с ошибками при вводе данных о корпусах Эти приложения используются сегодня для повышения эффективности работы ряда предприятий по всему миру.

Производство печатных плат — один из ключевых этапов изготовления электронных модулей. В связи с постоянной тенденцией к усложнению конструкторских решений, а также появлению новых технологий сборки и контроля, требования к печатным платам значительно возросли. Это касается не только качества и надежности печатных плат, но и увеличения их функциональности, а также улучшения массо-габаритных характеристик. Очевидно, что для производства печатных плат нового поколения нужны процессы и материалы, отвечающие современным требованиям.

В статье рассмотрены технологии Direct Write фирмы Potomac Photonics (США) для прямого формирования рисунка печатных плат.

Эта статья — продолжение введения в технологии гибких печатных плат, начатое публикациями «Производство гибких и гибко-жестких печатных плат» в журнале «Технологии в электронной промышленности» (№ 3–6 2008). Материалы этой статьи — результат плодотворного сотрудничества науки и производства: инжиниринговой компании «Электрон-Сервис-Технология» и ФГУП «Государственный Рязанский приборный завод».

Статья посвящена технологии изготовления двусторонних и многослойных печатных плат, а именно операциям совмещения слоев. Предлагается для анализа точности совмещения использовать теорию вероятностей и ее приложение — «теорию стрельбы». Проведен сравнительный анализ методов совмещения, описано оригинальное устройство для пробивки реперных знаков, предложено для повышения точности проводить корректировку программ сверления на основе информации, считываемой с готовых печатных плат. Описывается собственный практический опыт авторов в ОАО «НПК НИИДАР» по совершенствованию технологии совмещения слоев печатных плат.

Субстраты DBC (direct bonded copper) используются в качестве подложек в производстве силовой электроники. За счет образования эвтектики между медью и оксидом алюминия создается сплошное соединение обоих материалов. Вследствие различных температурных коэффициентов линейного расширения (ТКЛР) возможно разрушение субстрата в виде «раскола ракушки» при циклической температурной нагрузке. Образование трещин и причины их возникновения были детально исследованы. Это позволило прийти к выводу, что место возникновения трещины может быть изменено с помощью модификации топологии и состояния субстрата после старения.

Увеличение плотности монтажа приводит к необходимости создавать печатные платы с более тонкими проводниками и меньшим расстоянием между ними наряду с повышенными рабочими характеристиками на высоких частотах. Оба фактора должны быть достигнуты в условиях все ужесточающейся конкуренции.

Экспонирование фоторезистов (ФР) — первое звено в общей последовательности операций литографической обработки подложек, которая завершается созданием вытравленной структуры. Исходя из этого оптимизация процесса экспонирования — одна из наиболее сложных проблем в технологии ИМС.

Трудно себе представить, что в ближайшее время перед разработчиками современной электронной аппаратуры не возникнет очередная задача, связанная с повышением плотности коммутации, улучшением массо-габаритных характеристик, повышением надежности аппаратуры и снижением ее стоимости. Производители элементной базы постоянно объявляют о новых достижениях в области интеграции микросхем. В связи с этим совершенствуются технологии монтажа, а также конструкции и технологии изготовления печатных плат.

Для инженера-конструктора, приступающего к трассировке очередного проекта многослойной печатной платы, ключевым является вопрос о выборе ее технологических параметров. В случае, когда можно взять за основу предыдущие проекты в аналогичном конструктивном исполнении, особых проблем не возникает — скорее всего, количество слоев и другие параметры печатной платы останутся без изменений. Это позволит отделу снабжения воспользоваться наработанными каналами заказа печатных плат, обращаясь к проверенным поставщикам как для срочного изготовления образцов, так и для размещения серийных заказов.

При современном массовом производстве печатных плат возникает необходимость идентификации каждой печатной платы. Данная операция может быть вызвана многими причинами как экономического, так и технологического характера. Маркировка плат облегчает учет изделий, позволяет отследить происхождение и движение продукции, помогает ускорить и оптимизировать производственный процесс.

Так была озаглавлена презентация итальянской компании Cistelaier, проведенная в рамках семинара фирмы PCB technology в Москве 3 декабря. Компания Cistelaier выступает на рынке печатных плат как производитель сложных многослойных плат. В условиях жесткой конкуренции с компаниями Юго-Восточной Азии она намеренно заняла нишу быстрого прототипного высокотехнологичного производства с возможностью реализации заказов, начиная от схемотехнических проектов печатных плат.

Эта статья — продолжение описания технологий гибких печатных плат, начатого публикациями «Часть 1. Производство гибких печатных плат без металлизированных отверстий», «Часть 2. Производство гибких печатных плат с металлизированными отверстиями», «Часть 3. Производство гибких и гибко-жестких печатных плат. Нанесение покровного слоя», «Часть 4. Изготовление гибких и гибко-жестких многослойных печатных плат», «Часть 5. Специальные виды обработки». Материалы статьи — результат плодотворного сотрудничества науки и производства: инжиниринговой компании «Электрон-Сервис-Технология» и ФГУП «Государственный Рязанский приборный завод»

Эта статья — продолжение описания технологий гибких печатных плат, начатое публикациями «Часть 1. Производство гибких печатных плат без металлизированных отверстий», «Часть 2. Производство гибких печатных плат с металлизированными отверстиями», «Часть 3. Производство гибких и гибко-жестких плат. Нанесение покровного слоя», «Часть 4. Изготовление гибких и гибко-жестких многослойных печатных плат». Материалы статьи — результат плодотворного сотрудничества науки и производства: инжиниринговой компании «Электрон Сервис Технология» и ФГУП «Государственный Рязанский приборный завод».

Электроника — наиболее быстро развивающаяся область науки и техники, одно поколение компонентов сменяет другое каждые три–пять лет. Наряду с увеличением интеграции элементной базы основную роль в развитии электроники играют электрические и физические межсоединения между элементами, узлами и блоками аппаратуры. Основополагающим способом реализации межсоединений являются печатные платы, которые служат и конструкционным основанием элементов, и монтажной подложкой для электронных компонентов, а в ряде применений — средством теплоотвода от теплонагруженных компонентов.

В связи с переходом на бессвинцовую пайку технологи стали усиленно обсуждать вопрос, какие финишные покрытия печатных плат следует применять. Специальная рабочая группа «Проектирование электроники» организаций FED (Fachverband Elektronik-Design — Отраслевое объединение по проектированию электроники) и VdL (Verband der Leiterplattenindustrie — Союз производителей печатных плат) решила составить обзор по различным покрытиям печатных плат, технологиям изготовления, их свойствам и областям применения. Предлагаем вниманию читателей этот обзор.

В изделиях радиоэлектронной аппаратуры нашли применение гальванопокрытия из сплава олово–никель. В данной статье рассмотрены кинетика, выход по току и структура покрытий олово–никель в зависимости от условий электроосаждения из фторидхлоридных электролитов. Установлено заметное влияние органической добавки ОС-20 на скорость осаждения сплава, его фазовый состав и морфологию. Показано, что при высоких плотностях тока на отдельных участках поверхности формируются сфероиды, имеющие сложный внутренний состав.

В данной статье рассматриваются способы повышения твердости и износоустойчивости серебряных и золотых покрытий контактов электрических соединителей. Приводятся рекомендации по обеспечению необходимых электрических параметров в процессе гальванопокрытия контактирующих поверхностей драгметаллами.

При помощи высокоточной системы совмещения в печатной плате можно не только максимально приблизиться к 5-му классу точности, но и минимизировать затраты на новое оборудование.

В данной статье рассмотрены процессы, происходящие в неподвижных электрических контактах, а также теория электрического сопротивления, тепловые явления, деформация материала и физические и химические процессы, относящиеся к контактам.

Эта статья — продолжение описания технологий гибких печатных плат, начатое публикациями [1–6]. Материалы статьи — результат плодотворного сотрудничества науки и производства: инжиниринговой компании «Электрон-Сервис-Технология» и ФГУП «Государственный Рязанский приборный завод». Рассматриваются базовые и вспомогательные материалы для производства печатных плат.

По различным оценкам российского рынка на долю многослойных печатных плат приходится до 9% по площади и почти 30% в денежном эквиваленте. Тенденция роста доли многослойных печатных плат прослеживается во всех сегментах рынка и, в соответствии с докризисными прогнозами, ежегодный прирост составлял порядка 30%. При этом сохранялось текущее распределение, согласно которому львиную долю многослойных печатных плат составляют четырехслойные конструкции (более 75%).

Авторы продолжают тему совмещения в технологии печатных плат [3] и предлагают новые термины, необходимые при решении вопросов по совмещению в процессе производства и технологической подготовки печатных плат. Приводится пример построения модели точности совмещения, демонстрируются результаты работы программ расчета модели совмещения и корректировки файла сверления. В статье высказаны конкретные замечания по стандарту ГОСТ 23751, которые, по мнению авторов, необходимо учесть в новом издании, приведена справочная таблица позиционного расположения отверстий относительно контактных площадок для разных классов точности, а также предложены прикладные программы расчета контактной площадки и класса точности с шагом 0,1.

Всем мы с вами знаем, что такое групповая заготовка и почему она наиболее удобна для работы сборочно3монтажного участка. Но далеко не все из нас знают, как правильно разделять групповые заготовки, а тем более какие технические требования нужно заложить в конструктив печатной платы при ее изготовлении, чтобы в будущем избежать сложностей при разделении. А именно — физической нагрузки на уже смонтированную печатную плату (на изгиб, скручивание и пр.), которая может привести к крайне нежелательным последствиям, сводящим на нет трудоемкий процесс сборки печатной платы.

Задача согласования устройств отображения информации радиоэлектронных систем (РЭС) и технологического оборудования с эргономическими параметрами человека-оператора является, безусловно, важнейшей в обеспечении качества. При этом важны не столько характеристики отдельных параметров восприятия или моторных действий оператора, сколько оптимизация его деятельности в целом.

Обычная вода представляет собой раствор множества соединений различной химической природы (органической и неорганической). Для использования воды в производственных процессах концентрацию этих примесей необходимо в той или иной степени уменьшить.

В цикле, который продолжает эта статья, мы знакомимся с основными правилами конструирования печатных плат, а также разбираем, как можно решить те или иные задачи при помощи одного из ведущих редакторов проектирования печатных плат — САПР Allegro фирмы Cadence. Ранее мы познакомились с построением библиотеки компонентов, правилами и возможностями их компоновки на плате. В этот раз мы поговорим о трассировке.

В цикле, который продолжает эта статья, мы знакомимся с основными правилами конструирования печатных плат, а также разбираем, как можно решить те или иные задачи при помощи одного из ведущих редакторов проектирования печатных плат — САПР Allegro фирмы Cadence. Ранее мы познакомились с построением библиотеки компонентов, правилами и возможностями их компоновки на плате. В этот раз мы поговорим о трассировке.

Появление средств прецизионного контроля печатных плат, обладающих высокой достоверностью тестирования печатных плат, а именно возможностью выявления ослабленных мест, перетравов, микротрещин в проводниках и переходных отверстиях, обострило задачу по формированию для данных средств достоверных эталонных значений сопротивлений контролируемых цепей, а также основных критериев, определяющих формирование уровней отбраковки цепей.

Паяльная маска, или «зеленка», как ее раньше называли, защищает печатную плату при пайке, закрывая проводники, предотвращая замыкания между площадками и оберегая стеклотекстолит от перегрева при монтаже. Это раньше можно было делать ее только зеленой. Сейчас доступно множество цветов. Какой же цвет маски выбрать? И имеет ли это какое-то значение?

При общении с нашими заказчиками приходится слышать много неверных мнений, превратившихся уже в мифы. Они мешают в выборе правильных решений при становлении и модернизации производства, приводят к излишним затратам. Это послужило поводом для создания этой статьи, где сделана попытка развенчания некоторых, наиболее часто встречающихся мифов в оценке производства печатных плат.

Печатные платы и монтажные подложки — физическая основа электрических межсоединений в электронной технике. Микроэлектронные системы постоянно развиваются: происходит рост интеграции, производительности и функциональности. Развитие технологий печатных плат применительно к высокоразвитым функциональным системам идет в направлении многослойности, введения трехмерных структур межсоединений, уменьшения размеров элементов межсоединений в многослойных структурах, обеспечения требований электромагнитной совместимости, введения элементов кондуктивного теплостока, обеспечения скорости передачи сигналов для увеличения производительности цифровых систем и реализации СВЧ-структур. В статье подробно рассматриваются особенности российского производства печатных плат, вопросы целесообразности создания отраслевых производств печатных плат в России, стандартизации, проводится оценка сегментов рынка.

Автор в ряде статей [Технологии в электронной промышленности. 2006. № 5; 2007. № 5.] уже рассказывал, как создавать графические компоненты. Однако в этих публикациях были рассмотрены ранние версии пакета, а само описание создания графики в них не было систематизировано и ограничивалось рассмотрением нескольких примеров. В этой статье приведено более общее описание процесса создания графических компонентов, однако и здесь все равно обсуждаются только те вопросы, которые актуальны для библиотеки, ориентированной для включения в базу данных.

Сверление широко применяется при производстве изоляторов. Технология сверления пластмасс позволяет получать достаточно точные (8-й, 9-й квалитет) отверстия с шероховатостью Ra = 2,5–4 мкм. Неправильно выбранные геометрические параметры сверла, режимы резания, а также работа изношенным сверлом вызывают образование сколов кромок отверстий на входе и выходе сверла, появление трещин вокруг отверстия, разлохмачивание материала. Поэтому реализация заданных требований к обрабатываемому изолятору требует в каждом случае технически обоснованного выбора условий и режимов резания. В данной статье обобщен значительный объем практической и научно-теоретической информации по механической обработке пластмассовых деталей, как отечественных, так и зарубежных производителей.

В статье приводится зависимость коэффициента запуска от выхода годных, количества плат и вероятности их изготовления; показывается влияние стратегии запуска на сроки изготовления и расход трудовых ресурсов, а также поставлена задача необходимости разработки интеллектуальной программы выбора стратегии запуска.

Довольно часто у наших заказчиков возникает вопрос четкой идентификации и прослеживания печатных плат на протяжении всего жизненного цикла изделия. Простейший способ идентификации — это наличие даты изготовления и индивидуального серийного номера на каждой печатной плате.

В последнее время все чаще можно слышать нарекания по поводу иммерсионного покрытия золотом контактных площадок печатных плат. Потеря смачиваемости или непрочные паяные соединения становятся общеизвестными пороками иммерсионного золочения. Это явление знакомо всем под названием «черный никель» (black nikel), или «черная контактная площадка» (black pad). Но на вопрос «Что делать?» однозначного ответа нет. Каждый сам, один на один разбирается со своими бедами. Авторы предлагают несколько версий по оценке причин возникновения этого явления и меры по его предотвращению.

Появились средства прецизионного контроля печатных плат, которые позволяют выявлять «скрытые» дефекты (перетравы, микротрещины в проводниках и переходных отверстиях), что потребовало решить задачу формирования достоверных эталонных значений сопротивлений контролируемых цепей.

В области поставок технологического оборудования для поверхностного монтажа занято множество российских компаний, но только единицы из них занимаются производством данного оборудования в нашей стране. Совместное предприятие «ДИАЛ-РЭМ», входящее в состав компании «ДИАЛ Электролюкс», уже больше года выпускает печи для пайки методом конвекционного оплавления.

Растворимость металлов в бессвинцовых припоях значительно отличается от растворимости металлов в свинецсодержащих сплавах, использующихся для пайки мягкими припоями. По мере увеличения использования бессвинцовых процессов пайки в производстве электроники этому факту должно уделяться все большее внимание. Как высокое содержание олова в бессвинцовых сплавах, так и необходимые более высокие температуры процесса пайки оказывают сильное влияние на протекание процесса расплавления. Необходимые для теплопередачи температура и время оказывают значительное влияние на скорость растворения меди и на загрязнение ванны с припоем, в то время как теплопередача прежде всего зависит от оборудования и технологических характеристик материалов. Высокая скорость растворения меди приводит к повреждениям в готовых паяных соединениях, при этом они уже больше не подлежат ремонту.

При решении проблем повышения плотности монтажных соединений в современных электронных модулях следует обращать внимание на необходимость применения лазерной управляемой пайки электронных компонентов. Лазерное излучение, как самый мощный источник тепловой энергии, обладает уникальными особенностями высокой локальности воздействия и возможностями программного управления нагревом. Для электронных модулей с плотным поверхностным монтажом перспективно использование лазерных управляемых технологических систем со встроенной системой контроля качества соединений.

Задача обеспечения надежного контакта до сих пор является одной из главных проблем обеспечения качества радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). По результатам статистического анализа причин отказов аппаратуры установлено, что более 60% ее отказов происходит из-за потери электрического контакта, в том числе до 30% отказов связано не с качеством радиоэлектронных компонентов, а с качеством их применения и монтажа. В статье рассматриваются основные положения процесса пайки, различные методы и технологии контроля качества паяемости и отмывки.

28–29 января 2010 годав Тулузе прошла очередная конференция Европейского института печатных плат (EIPC). Она была посвящена передовым технологиям в изготовлении печатных плат. В статье представлен краткий обзор докладов конференции.

Решение экологических проблем по-прежнему остается в центре внимания всех производителей. В области производства печатных плат это связывается в первую очередь с процессами регенерации растворов травления и утилизации накапливающейся в них меди. В статье авторы еще раз обращаются к вопросу электрохимической регенерации аммиачно-сульфатного раствора травления и опыту создания для этих целей отечественного оборудования.

Уже более десяти лет исследования компании Ormecon направлены на то, чтобы разработать финишное покрытие для пайки, которое в основном состояло бы из органического металла, без последующего осаждения дополнительного металлического покрытия. Несколько лет назад было представлено первое покрытие из органического металла Nanofinish [3]. Оно уже было пригодно для многоразовой бессвинцовой пайки, однако было склонно к изменению цвета. В настоящее время, благодаря новому сочетанию органического металла и серебра, было разработано новое покрытие, которое демонстрирует отличные характеристики относительно термостойкости, изменения цвета и пригодности к пайке.

Олово — элемент главной подгруппы четвертой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 50. Обозначается символом Sn (лат. Stannum). При нормальных условиях простое вещество олово — пластичный, ковкий и легкоплавкий блестящий металл серебристо-белого цвета. Олово образует несколько аллотропных модификаций: ниже 13,2 °устойчиво α-олово (серое олово) с кубической решеткой типа алмаза, а выше 13,2 °C устойчиво β-олово (белое олово) с тетрагональной кристаллической решеткой.

Изготовление печатных плат является типовым процессом в производстве электронных приборов. Этот процесс широко распространен и хорошо изучен. Среди производителей, освоивших изготовление двусторонних ПП, производство многослойных ПП часто сопряжено с недостаточной подготовленностью в области технологии и оборудования. В статье показано, что освоение производства МПП не таит в себе больших трудностей и предусматривает лишь наличие соответствующего оборудования и выполнение ряда технологических требований.

При разработке МПП, содержащей много одинаковых «каналов» или «модулей памяти», можно ускорить процесс проектирования, если PCB-редактор позволяет автоматически определить схемотехническую похожесть этих фрагментов и, соответственно, «размножает» единожды сделанное на печатной плате размещение и трассировку одного такого фрагмента. Особенно полезным может стать такое свойство, как дальнейшее «отслеживание» изменений во фрагменте-образце.

В статье подробно описана прямая металлизация печатных плат с использованием процесса Envision HDI для cелективного формирования слоя электропроводного полимера. Этот технологический процесс обладает несколькими преимуществами по сравнению с широко используемым процессом химического осаждения меди: это более высокая производительность; отсутствие осаждения на металлические поверхности, что устраняет необходимость последующей обработки микротравлением; малое количество операционных стадий; значительное снижение расхода потребляемой воды и количества сточных вод, которые, что очень важно, не содержат опасных примесей, таких как металл, хелаты и формальдегид.

В статье представлен электролит для осаждения матового олова, с помощью которого могут быть осаждены оловянные слои с большими зернами, но в то же время — с меньшей шероховатостью. Подробно обсуждаются взаимосвязи морфологии и роста «усов» в соответствии с современным уровнем знаний. Благодаря исследованиям методом FIB удалось доказать, что слои осаждаются с воспроизводимым качеством с очень равномерной кристаллической структурой и большими зернами. Также определены величины шероховатости и значения относительного увеличения поверхности. В заключение представлены результаты тестов на образование «усов» согласно стандартам JEDEC.

Современные электронные системы чаще всего имеют в своей основе электронные компоненты, которые расположены на жестких или гибких печатных платах. Данная структура идеально соответствует требованиям традиционных областей применения, таких как автомобильная, компьютерная или промышленная электроника.

Низкотемпературные многослойные керамические подложки LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) имеют более высокую диэлектрическую проницаемость, чем большинство органических печатных плат. В сочетании с высокочастотными свойствами и практически любым числом слоев это считается хорошим условием для высокой плотности монтажа. Теплопроводность LTCC в 10 раз выше, чем у обычных печатных плат, что является преимуществом при необходимости отвести тепло от полупроводниковых компонентов. Структурирование осуществляется методом трафаретной печати, что представляет собой еще одно преимущество для недорогого серийного производства таких модулей.