Технология изготовления однослойных печатных плат субтрактивным методом с использованием металлорезиста (олово – свинец) (стр. 4 из 4)

Решающее влияние на характеристики систем АВК оказывает конструкция узла формирования изображения, то есть выбранный метод освещения объекта контроля и принцип регистрации изображения.

Наиболее часто используемый принцип формирования изображения - это использование наклонного освещения и зеркально [отраженного света.

В качестве фоточувствительных элементов применяются ли- ! нейные фоточувствительные приборы с зарядовой связью. Освещение на объект обычно передается через световодную оптическую систему, формирующую освещение узкой полосы объекта контроля, [проектируемой на линейку ПЗС, и систему инфракрасных фильтров, [предотвращающих перегрев поверхности контролируемого слоя.

В таком простом варианте оптического узла формирования изображения система контроля дает большое число псевдодефектов, связанных с наличием на поверхности объекта контроля оксидных (пятен, механических повреждений в виде царапин и т.д. Кроме этого, такие системы не могут контролировать внешние слои после оправления олова, большие трудности возникают при контроле слоев с резистом. Поэтому разработчиками оптических систем контроля в последние годы были затрачены большие усилия на создание более совершенных оптических систем.

Появились комбинированные оптические системы, работающие в зеркально и диффузионно-отраженном свете, системы, работающие на эффекте флуоресценции, системы, использующие рассеяние света в подложке, лазерные системы освещения и т.д.

Одной из основных характеристик системы АВК является ее разрешение, то есть размер минимального элемента изображения i (пикселя).

В большинстве систем АВК предусмотрена возможность варьирования разрешающей способности примерно от 5 до 30 мкм. Другой важной характеристикой системы является скорость контроля. Скорость контроля зависит от выбранного разрешения и, например, при разрешении 12,7 мкм для различных систем составляет , величину от 5 до 50 дм2/мин.

Наибольшей скоростью контроля обладает система PC-1132 фирмы "Орбот" -11.5 дм /мин (при разрешении 12,7 мкм).

По функциональным возможностям почти все системы уни- I версального применения, то есть предполагают возможность контроля широкого спектра материалов объектов контроля от фото- i шаблонов до внешних слоев.

Можно выделить два принципиально различных подхода к построению автоматизированных систем видеоконтроля. Первый - L это сравнение объекта контроля с некоторым эталоном. Возможны различные формы представления эталона. Это может быть либо так [называемая "золотая" плата,, то есть тщательно проконтролированный бездефектный слой, либо файл с описанием объекта контроля, ^генерируемый системой автоматизированного проектирования ДПП, но в любом случае эталон предполагает наличие максимально полной информации о топологии объекта контроля.

Другой подход заключается в проверке определенных наиболее важных правил, которыми руководствовались конструкторы при [проектировании платы. Например, это может быть минимально допустимый зазор по диэлектрику, номинальное значение ширины , проводника и допуск на его изменение и т.д. Типичным примером ^реализации первого подхода является система контроля Р - SEE разработка фирмы DIT-MCO, а второго подхода - система Вижен-104 фирмы "Оптротэчь". Оба эти подхода имеют свои преимущества и [недостатки.

Компаторный метод контроля в принципе дает наиболее достоверные результаты контроля, однако требует для своей реализации высокоточные сканирующие системы, обеспечивающие совмещение объекта контроля и эталона. Недостатком этого метода является также необходимость наличия эталона. Определенные сложности в реализации этого метода возникают из-за проблемы допусков, то есть рисунок реальной печатной платы, в определенных пределах, может отличаться от эталона и эти отличия не должны фиксироваться как дефекты. Поэтому в своем простейшем варианте, когда поэлементно сравниваются эталонное и контролируемое изображения, компараторный метод практически не применяется.

Один из вариантов преодоления указанных ограничений реализован в системах АВК фирмы Хитачи и заключается в выделении на изображении некоторых особенностей и последующий анализ наличия этих особенностей на эталонном и контролируемом изображениях.

Основным преимуществом второго подхода - метода контроля выполнения правил конструирования (КПК) - является отсутствие эталона.

В этом случае объект контроля может с достаточно большим допуском устанавливаться на координатном устройстве и без перенастройки системы можно контролировать целый класс объектов, разработка которых проводилась по одним и тем же конструкционным правилам. Однако этот метод имеет принципиальные ограничения, заключающиеся в том, что при контроле могут быть пропущены некоторые дефекты, которые, являясь реальными дефектами для контролируемого изделия, не противоречат при этом тому набору конструкционных правил, по которому это изделие разрабатывалось. Типичным примером является закоротка между проводниками, ширина которой укладывается в допусках на размеры проводников.

Другим недостатком этого метода является его недостаточная гибкость по отношению к изменению конструкционных правил. Особенно это характерно для более ранних систем контроля, где этот метод реализовывается в основном аппаратно - это первые разработки фирмы "Оптротэчь".

В последние годы появились системы, использующие так называемую гибридную технологию, где сочетаются аппаратные и программные средства реализации метода КПК, что существенно повышает гибкость системы по отношению к изменению технологии изготовления плат. Примером является система "Мультивижн" производство французской фирмы "Сантор".

Во многих последних разработках систем видеоконтроля используется сочетание этих двух методов контроля, что позволяет реализовать преимущества каждого из этих методов.

Основные направления развития систем АВК - это повышение производительности и надежности контроля, повышение разрешающей способности, снижение степени влияния качества поверхности объекта контроля на результаты контроля. [1,3,4]

5. Описание технологического оборудования

Автоматизированная система измерений и контроля GAM 820

Описание

Камера: Цветная CCD камера высокого разрешения

Увеличение: 50Х

Максимальный размер заготовки: 500×420 мм

Габаритные размеры (ШхГхВ): 1300×1130×1150 мм

Сушильный шкаф серии ON

Описание:

Температура нагрева до 250 0С

Цифровой контроллер

Таймер на включение/выключение

Полки, регулируемые по высоте

Естественная конвекция

Обзорное окно (опционально)

Камерная установка струйного проявления SPLASH

Описание:

Профессиональная установка для струйного травления для высококачественного производства одно- и двухсторонних печатных плат. Может быть также использована для проявкифоторезистаипаяльной маски(с применением пеногасителя).

· Скорость травления – 35 мкм меди за 90 сек. (при свежем и подогретом растворе FeCl3).

· Максимальный размер платы – 210 х 300 мм

· Подходит для всех известных растворов

· Надежный нагреватель мощностью 1000 Вт с термостатом и предохранителем

Установка снятия заусенцев и механической подготовки поверхности. Зачистная машина RBM402

Описание:

Профессиональная зачистная машина, специально разработанная для прототипного и мелкосерийного производства печатных плат.
Особенности:

· настольное исполнение

· двухсторонняя обработка материалов

· конструкция выполнена из нержавеющей стали, алюминия и пластика

· прозрачная верхняя крышка позволяет следить за процессом обработки, а встроенный конечный выключатель не позволяет эксплуатировать установку с открытой крышкой

· рабочая ширина обработки 400 мм

· толщина обрабатываемого материала от 0,3 мм до 5 мм

Автоматическая установка экспонирования EXPOMAT AEX II

Описание:

Автоматическая высокоточная установка экспонирования с автоматическим оптическим совмещением по реперным знакам для внутренних, внешних слоев и паяльной маски.

Компактная прецизионная установка. Занимает место размером: 2480х1260 мм.

• Двустороннее оптическое совмещение по реперным знакам с использованием 2-х или 4-х подвижных видеокамер;

• Двустороннее экспонирование паяльной маски, внешних и внутренних слоев в одной машине без необходимости перенастройки;

• Точность совмещения ± 5 мкм;

• Точность позиционирования ± 2 мкм;

• Повторяемость ± 2 мкм;

• Смена задания < 1 мин;

• Статистический контроль процесса с выводом результатов измерений совмещения и деформации фотошаблона;

Сверлильно-фрезерный станок CNC-1

Mape CNC-1 - это модульная сверлильно-фрезерная установка с числовым программным обеспечением, используемая для сверления и фрезерования печатных плат. [2]

Выводы:

1. Ознакомился с литературой по теме курсового проекта.

2. Ознакомился с основными и вспомогательными технологическими операциями и типовым оборудованием.

3. Составил технологический маршрут «изготовления однослойных печатных плат субтрактивным методом с использованием металлорезиста олово – свинец.

Список используемой литературы:

1. Методическое руководство «Технологические процессы изготовления однослойных печатных плат»

2. http://www.ostec-st.ru/pcb/catalogue/

3. А.Медведев «Печатные платы. Конструкции и материалы».

4. А.Медведев «Технология производства печатных плат».