인쇄 회로 기판의 보호 마스크. 눈표범 연구실 - 지식과 기술의 정점을 향한 부드러운 발걸음 - 연구실

DPP 설계에 솔더 마스크를 도입하는 것은 전제 조건입니다. DPP의 일반적인 유리 에폭시 베이스는 PM 납땜 온도(220~240oC)에 대한 내열성이 충분하지 않으며, 납땜 마스크가 없으면 납땜 공정을 수행하는 데 필요한 시간(0.5~2.5분) 동안 표면이 파괴됩니다. 유전 물질이 발생할 수 있습니다.

패턴 형성 방법에 따라 솔더 마스크는 두 가지 유형으로 구분됩니다.

1. 스크린 인쇄에 의해 패턴이 형성된 솔더 마스크.

일반적으로 이들은 열 경화 또는 UV 방사선에 의해 경화되는 에폭시 기반 화합물입니다. 상대적으로 저렴하지만 가장 큰 단점은 해상도가 낮다는 것입니다.

메쉬 스텐실을 사용해야 하는 필요성도 있습니다.

2. 포토리소그래피 방법으로 패턴을 형성한 솔더 마스크(포토레지스트 솔더 마스크라고도 함).

이러한 솔더 마스크를 사용하면 복잡한 패턴을 만들 수 있으며 최근 가장 널리 보급되었습니다.

포토레지스트 솔더 마스크는 도포 방법에 따라 두 가지 유형으로 구분됩니다.

a) 건식 솔더 마스크;

b) 액체 솔더 마스크.

드라이 솔더 마스크(DSM).

SPM은 50, 75, 100 및 150 마이크론 두께의 필름 형태로 제공되며, 특성 및 사용 방법이 DGS 패턴을 얻는 데 사용되는 건식 필름 포토레지스트(DFR)와 매우 유사합니다. 그러나 SPM에는 적용, 형성 및 사용의 특징을 결정하는 두 가지 중요한 차이점이 있습니다.

1 . SPM은 구조 재료이므로 DPP의 전체 서비스 수명 동안 기술적인 영향뿐만 아니라 운영상의 영향도 견뎌야 합니다.

2. 형성된 DPP 외층에 의해 형성된 릴리프에 SPM을 도포한다.

SPM을 적용하려면 소위 특수 장비가 필요합니다. 진공 라미네이터는 두꺼운 SPM 필름을 DPP 릴리프에 단단히 고정시키는 진공 가열 챔버가 있는 특수 장치입니다. SPM의 두께는 필요한 릴리프 높이를 덮는 조건에서 선택됩니다.

H SPF =0.7시간 릴리프

SPM을 적용할 때 가장 큰 문제는 DNI 표면에 대한 접착력이라는 점을 항상 염두에 두어야 합니다. 따라서 라미네이션 전에 PP 표면에서 모든 종류의 유기 및 무기 오염 물질을 철저히 청소해야 합니다. 또한 기술적 처리나 운영상의 영향 중에 응집 상태를 변화시키는 코팅에 대한 SPM의 접착력이 급격히 저하될 수 있다는 점을 기억해야 합니다. 그것은 관하여주로 주석-납 및 기타 코팅에 관한 것입니다.

저융점 땜납. 니켈과 금에 허용되는 "베어" 구리에 SPM을 적용하는 것이 바람직합니다.

적층 후에는 표준 노광 및 현상 작업이 수행됩니다. 유기 및 수성 알칼리 발현의 SPM이 있습니다. 후자는 세척수 재생 및 현상 용액 재활용의 간단한 절차로 인해 점점 더 널리 보급되고 있습니다.

패턴이 형성된 후 솔더 마스크는 기술 및 운영 영향으로부터 DNI 표면의 기계적, 열적, 기후적 보호를 제공하는 완전한 보호 특성을 얻기 위해 SPM 재료의 최종 중합으로 구성된 경화 작업을 거칩니다. 최종 태닝은 열처리 또는 혼합 처리(열처리와 UV 처리)가 가능합니다.

SPM의 단점에는 해상도 제한이 포함됩니다.

0.3mm - 두꺼운(100-150 마이크론) SPM 필름의 경우;

0.2mm - 얇은(50~75미크론) SPM 필름용입니다.

액체 솔더 마스크에는 이러한 단점이 없습니다.

액체 솔더 마스크(LSM).

ZhPM은 DPP가 균일한 얇은 층으로 덮여 있음을 보장하는 적용 방법에서만 SPM과 다릅니다. LPM에는 두 가지 적용 방법이 사용됩니다.

a) 깨끗한(마스크 없음) 메쉬를 통한 스크린 인쇄 - 이 방법은 생산성이 낮고 소규모 생산에 사용됩니다.

b) "커튼" 모드의 관개 방법 - 이 방법은 떨어지는 층류("커튼")를 생성하는 특수 장비가 필요하며 대규모 생산에 사용됩니다.

LPM은 20~30 마이크론의 얇은 층에 적용되므로 현재 생각할 수 있는 모든 장착 층 패턴에서 해상도에 사실상 제한이 없습니다.

나머지 작업(노출, 현상, 최종 태닝)은 SPM과 유사합니다.

뜨거운 주석 도금(용해).

이 작업은 나중에 부품 리드가 부착될 CP에 납땜 가능한 코팅을 적용하는 것으로 구성됩니다. 코팅은 CP의 납땜 주입량을 방해하지 않도록 균일해야 하며 전체 시간 동안 납땜성을 유지해야 합니다.

DPP의 상호 운영 스토리지. 이 작업은 PCB를 용융된 땜납(일반적으로 주석-납 공융 - POS-61)에 몇 초 동안 담근 다음 뜨거운 공기가 불어오는 두 개의 좁은 노즐 사이로 보드를 끌어 표면에서 과도한 땜납을 불어내는 방식으로 수행됩니다. PCB와 구멍에서. 코팅의 두께와 균일성은 노즐까지의 거리와 보드 평면에 대한 기울기를 올바르게 선택하여 결정됩니다.

주석-납을 금속 레지스트로 사용하여 보드를 제작하는 서브트랙티브 방식에서는 솔더 마스크를 적용하기 전에 수행되는 리플로우 작업도 같은 목적을 갖습니다.

설명된 작업 중에 DPP는 열충격에 가까운 상당한 열 효과를 받게 되며, 이로 인해 이전 제조 단계에 내재된 숨겨진 결함이 나타납니다. 저것. 이러한 작업은 100% 기술 테스트 방법으로 간주되어 신뢰성과 작동 내구성이 향상된 보드를 선택할 수 있습니다.

마킹.

특수 페인트를 사용하여 DPP 표면에 구성 요소 및 해당 시트의 명칭을 적용하는 작업으로 구성됩니다. 스크린 인쇄로 적용됩니다. 품질은 선 두께(최소 0.15mm), 글꼴 크기(최소 1.3mm)의 허용 가능한 해상도에 따라 결정되며 페인트 점도 및 메쉬 매개변수의 최적 선택에 의해 달성됩니다.

DPP의 전기 제어. G

보드 연결 모니터링 시스템의 기본 요구 사항은 다음과 같습니다.

접촉 장치의 보편성, 즉 최대 제어 필드 내에서 주어진 좌표 그리드의 모든 노드에 제어점이 있는 보드를 제어하는 기능;

제어 프로그램(회로표)의 각 회로에 대해 이러한 매개변수의 허용값을 개별적으로 설정하여 통신 저항 및 회로 절연의 매개변수 제어;

식별된 결함에 대한 완전하고 포괄적인 진단 설명, 즉 (설계 문서에 따른) 결함이 있는 회로 수 표시 및 회로 파손으로 인해 연결이 끊긴 모든 지점의 실제 좌표, 단락이 있는 회로 수 표시 등

시스템의 제어된 설치 볼륨은 보드의 가능한 최대 제어 지점 수와 일치해야 합니다.

필요한 생산 수준을 보장하기에 충분히 높은 제어 성능;

고성능, 신뢰성, 제조 가능성, 유지 관리 용이성.

문제를 해결하는 방법 중 하나는 전문 테스터를 사용하는 것입니다. 즉, 많은 매개변수가 요구 사항을 충족하는 MANIA(독일)의 MPP 3964HV 유형을 설치하는 것입니다. 이 설치에서는 케이블 없이 접점 필드를 큐브 모양 스위치 블록에 직접 연결하는 방식을 사용합니다. 설치와 관련된 접촉 필드는 500 x 600mm의 영역을 포함하며, 특수 어댑터를 사용하여 48,000개의 프로브가 2.5mm 단위로 배치됩니다. 모니터링되는 시스템 매개변수의 한계는 통신 저항(300mA 전류에서)의 경우 5Ω이고 전압 100~150V의 절연 저항의 경우 100MOhm입니다. 동시에 제어 속도는 초당 약 400포인트입니다. 두번째. 이 시스템의 단점은 상대적으로 높은 일반 임계값 수준에서 연결 저항에 대한 개별적으로 프로그래밍 가능한 매개변수 제어가 부족하고 감지된 결함에 대한 정보가 충분하지 않다는 것입니다(회로 번호 부족, 깨진 회로 세그먼트 구성, 조건부로만 포인트 주소 표시). 좌표 등).

도금된 구멍의 품질은 4개 프로브 방법을 사용하여 전류를 통과시키고(2개의 프로브) 전압 강하를 측정(2개의 다른 프로브)하여 저항을 측정하여 제어됩니다. 금속화된 접합의 도체 저항(Rmo)은 구멍의 기하학적 구조, 금속화의 품질(두께, 균열 등) 및 금속 코팅의 특성에 따라 달라집니다.

그림 5를 참조하세요. DPP 및 레이어의 홀 금속화에 대한 자동화된 품질 관리를 구성하는 것은 복잡한 기술 작업입니다.

AKMO 유형(AKMO-1)의 자동 설치가 사용되어 크기가 200 x 250mm 이하인 중형 보드의 구멍 금속화를 반자동으로 제어할 수 있습니다. 보드와 프로브(UKMS)를 수동으로 공급하는 반자동 설치에서는 약간 더 큰 크기(최대 450mm)의 보드를 테스트할 수 있습니다. AKMO 설치의 생산성 - 분당 50개의 구멍은 보드를 100% 제어하기에는 분명히 충분하지 않습니다.

UKMS 설치의 프로브 헤드에는 끝이 평면과 평행한 2개의 쐐기 모양 접점이 포함되어 있습니다. 끝 리브 길이가 0.6mm인 접촉 옵션(작은 직경의 비아 접촉 패드용)과 1.2mm(직경 0.7mm의 관통 구멍용)가 사용됩니다.

테스트하는 동안 레버 피드를 사용하여 수동으로 테스트할 구멍에 상부 프로브를 설치하고 접촉 패드에 고정한 후 풋 페달로 활성화되는 스테퍼 모터를 사용하여 하부 헤드에 공급됩니다. 이 헤드는 측정 결과를 인쇄한 후 자동으로 수납됩니다. 디지털 인쇄 장치 유형 MPU16 - 3을 사용하여 측정 자동 시작 및 결과 기록

UKMS 설치의 이전 모델에서 사용된 것과 유사한 전자 장치를 사용하여 수행되었지만 프로브 기능을 전환하여 하나의 구멍에서 4개의 측정을 수행하고 출력에서 수신할 수 있는 장치 회로에 추가 기능이 도입되었습니다. 개별 측정값, 금속화 품질의 필수 특성인 평균값입니다.

UKMS - 3 설치에서는 B7 - 21 유형의 디지털 전압계가 측정기로 사용됩니다. 0.5초의 단일 측정 속도에서 얻을 수 있는 최소 측정 한계는 10μOhm과 같습니다. 측정 속도 60ms에서 하한은 100μΩ입니다. 프로브 접촉점의 재현 불가능성으로 인해 하나의 홀에서 얻은 저항 값의 확산은 DPP 관통 홀의 경우 5~10%이고 작은 직경의 비아의 경우 10~15%입니다. 이 설비의 검사 성능은 분당 10-12개 구멍입니다.

비디오 제어 자동화.

전기 검사 방법과 함께 육안 검사는 PCB 제조의 전통적인 검사 방법입니다.

전기 테스트 방법과 달리 육안 검사 방법을 사용하면 도체의 파손 또는 단락뿐만 아니라 도체 폭의 국부적 변화 또는 유전체를 따른 간격, 도체의 잔류 포함과 관련된 다양한 결함을 감지할 수 있습니다. 유전체, 도체의 구멍 등

이러한 장점은 요소 밀도가 높은 2층 인쇄 회로 기판을 생산할 때 가장 완벽하게 실현될 수 있습니다. 이 경우 패턴 재현의 정확성 문제가 가장 중요하기 때문입니다. 그러므로 지난 몇 년, 인쇄회로기판 제조 기술 수준의 향상으로 인해 검사 작업량 중 시각적인 방법을 사용하여 수행되는 부분이 늘어나고 있습니다.

그러나 검사 대상 보드의 복잡성이 증가함에 따라 육안 검사 프로세스도 훨씬 더 복잡해졌습니다. 고밀도층 검사 시 작업자는 다양한 광학기기를 사용해야 하므로 작업자의 피로도가 높아지고 결과적으로 생산성 및 신뢰성이 저하됩니다.

제어. 따라서 폭이 300미크론인 도체가 있는 보드를 검사할 때 작업자가 5% 미만의 결함을 놓친 경우 폭이 100미크론인 보드를 검사할 때 이 값은 이미 50%로 증가합니다. 제어 신뢰성의 가장 부정적인 감소는 제어 신뢰성에 대한 요구 사항이 가장 엄격해지는 인쇄 회로 기판 생산에서 나타납니다.

따라서 인쇄 회로 기판 생산 기술 수준이 향상됨에 따라 육안 검사 작업량이 증가하고 필요한 수준에서 이 작업을 수행하는 것이 점점 더 어려워지는 상황이 발생합니다. 이러한 모순을 극복하는 실제 방법은 시각적 제어의 자동화, 즉 제어 절차에서 작업자를 배제하는 것입니다.

육안 검사 자동화에는 검사 대상의 이미지 형성, 디지털 처리에 편리한 형식으로 표시, 결함 식별을 위한 이 이미지 처리라는 두 가지 주요 문제를 해결하는 작업이 포함됩니다.

이러한 문제 중 첫 번째는 기술 비전 도구를 사용하는 자동화된 비디오 모니터링 시스템에서 해결되고 두 번째는 인공 지능 방법을 사용하여 해결됩니다.

육안 검사 방법과 그에 따른 AVK 시스템의 중요한 장점은 포토마스크 제조부터 DPP에 이르기까지 기술 프로세스의 다양한 단계에서 제품을 제어할 수 있는 능력입니다. . 이는 에칭 후, 즉 전도성 패턴을 형성하는 단계와 포토레지스트 층에 패턴을 형성하는 단계 모두에서 제어할 수 있습니다.

이를 통해 생산 초기 단계에서 결함을 식별하고 제거할 수 있으며, 이때 경제적 손실은 완성된 보드에서 결함이 발견되는 경우보다 훨씬 적습니다.

AVK 시스템에서 컴퓨팅 도구를 사용하면 결함에 대한 정보가 포함된 대량의 데이터에 대한 통계 처리를 수행할 수 있습니다. AVK 시스템은 질적으로 새로운 속성을 획득합니다. 결함을 분류하고, 반복성을 분석하고, 이러한 데이터를 기반으로 기술 프로세스의 다양한 편차를 식별하는 것이 가능해졌습니다.

DPP 테스트.

DPP의 결합 실패 원인에 대한 연구에 따르면 이러한 실패는 주로 층간 연결 영역의 파손으로 인해 발생하는 것으로 나타났습니다.

전환. 파열 발생 빈도 측면에서 첫 번째 위치는 구멍 출구의 모서리 영역이 차지하고 두 번째 위치는 구멍 벽의 금속화 자체가 파열되어 발생합니다. 후자 유형의 고장은 일반적으로 강한 벽 거칠기, 구리 도금 전해질의 불충분한 레벨링 능력, 코팅되지 않은 금속화의 존재 또는 금속화의 상당히 확장되거나 국부적인 얇아짐, 구리의 낮은 연성에 의해 발생합니다.

이러한 이유는 첫 번째 유형의 실패 형성에도 기여합니다.

다음을 보장하기 위해 전환 디자인이 개선되었습니다.

팽창량을 감소시키기 위해 전이가 이루어지는 유전체의 두께를 감소시키는 단계;

도체의 접촉 면적을 늘리고 구멍의 금속화를 증가시킵니다.

홀의 금속화 두께를 증가시키고;

연결된 구조 요소의 두께 조정 - 전환;

금속화 준비 단계에서 구멍 벽 구조의 안정화;

유리 접합 온도가 높은 유전체 사용

인쇄 회로 기판 테스트 자동화.

열 영향에 대한 저항성에 대한 DNI 테스트는 제품 제조, 조정 및 작동 중 보드에 미치는 실제 영향과 유사하게 열 영향 도중 및 이후에 층간 비아 품질 저하 정도를 결정하기 위해 수행됩니다. 이러한 테스트의 또 다른 목표는 신뢰성을 저하시키는 결함을 식별하고 재료 및 장비의 기존 품질 수준을 고려하여 신뢰성을 높이기 위한 설계 및 기술 방법을 결정하는 것입니다.

DNI 층간 접합의 금속화 품질을 평가하는 객관성은 신뢰성 수준 평가의 정확성과 생산 경제적 지표를 크게 결정합니다.

이러한 테스트는 신뢰성이 높은 DPP를 제조하는 과정에서 체계적으로 진행되어야 하며, 특수 테스트도 함께 진행되어야 합니다.

테스트 자동화를 통해 금속 접합의 품질에 대한 정보를 얻는 속도와 양을 높일 수 있습니다.

전체 테스트 기간 동안 금속 접합부가 있는 회로 상태의 모니터링 및 기록을 자동화하고 DPP에 대한 영향 유형의 투여 및 변경을 자동화함으로써 효율성을 극대화합니다. 테스트 프로그램 설정.

DPP에 열 영향이 미치는 동안 회로의 무결성을 모니터링하고 파손을 직접 기록하기 위해 특수 회로 모니터링 장치가 개발되었습니다. 이 장치는 고온 챔버와 저온 챔버에 배치된 180개의 동시 DPP 회로를 지속적으로 모니터링하고 단기 및 영구 회로 차단을 기록할 수 있습니다. 차단은 회로 저항이 영구적 차단의 경우 230옴 이상, 단기 차단의 경우 120옴 이상 증가한 것으로 간주됩니다.

PCB의 열 순환 테스트를 자동화하기 위해 보드의 열복사 가열과 챔버의 작업 공간을 통과하는 공기 흐름을 통한 냉각을 사용하는 설치가 사용됩니다. 이를 통해 PCB가 자동 모드에서 가열 및 냉각될 수 있습니다.

보드는 실온에서 +200°C까지의 온도 범위에서 테스트할 수 있습니다. 보드를 최고 온도까지 가열하는 데 걸리는 시간은 4분, 보드를 실온까지 냉각하는 데 걸리는 시간은 7분입니다. 난방-냉방 사이클은 설비의 작동 모드를 결정하는 지정된 프로그램에 따라 반복됩니다. 세 가지 작동 모드가 있습니다:

보드를 설정 온도까지 가열하고 지정된 시간 동안 유지하는 단계;

보드를 설정 온도까지 가열하고, 지정된 시간 동안 유지한 후 실온으로 냉각시키는 단계;

테스트된 회로에 중단이 나타나는 순간 보드 가열이 자동으로 꺼지고 냉각이 켜지고 냉각 중에 회로가 복원되는 순간 가열이 켜집니다.

일반적으로 "자체 주기"라고 불리는 마지막 모드는 열 영향 하에서 회로의 고장 지점 동작 특성에 따라 자동으로 제어됩니다. 이 "자체 순환"은 단기 연결이 끊어질 때까지 계속됩니다. 따라서 결합이 복원되면(특정 낮은 온도에서) 영구적인 파손으로 바뀌지 않습니다. 실온으로 냉각해도 결합이 회복되지 않는 경우.

많은 수의 보드에서 자체 순환 모드에서 금속화된 비아가 있는 회로의 저항 변화 특성에 대한 연구를 통해 관통 및 내부 비아의 간헐적인 고장 메커니즘의 특징을 식별할 수 있었습니다. 회로 차단 온도를 약간 초과하는 온도로 보드를 가열하는 모드에서 작동하는 장치를 사용하여 단기 고장을 국지화하는 것이 가능하다고 결론을 내립니다. 후자는 장치가 자체 순환 모드에서 작동하는 동안 결정됩니다.

전기 히터의 분산 시스템에 의해 가열되는 두 개의 핫 플레이트 사이의 공기 공간에서 보드의 대류 가열 원리에 따라 작동하는 열 순환용 보드 테스트용 설치도 개발되었습니다. DPP의 냉각은 DPP를 가열 영역 밖으로 이동시키고 가열 영역에서 공기를 불어 넣어 수행됩니다. 환경. 제어 장치에는 챔버의 전류 및 설정 온도를 기록하는 열 사이클 카운터가 있습니다. 테스트된 DPP 회로의 단선을 기록하는 블록은 고장 발생을 모니터링하고 회로 주소를 나타내는 단기 단선과 영구 단선을 별도로 기록합니다.

열충격에 대한 DPP의 금속화 전이에 대한 저항성은 자동화된 열충격 테스트 시설을 사용하여 효과적으로 연구할 수 있습니다. 열 효과는 유기 규소 액체가 담긴 2개의 욕조에 침지 열 전달을 사용하여 수행됩니다. 테스트 사이클은 차가운 액체 욕조에서 보드를 자동으로 이동하고 뜨거운 액체 욕조에 담그는 것(열 충격 가열), 그런 다음 뜨거운 욕조에서 보드를 옮겨 차가운 액체 욕조에 담그는 것(냉각 열 충격)으로 구성됩니다. . 실제로는 몇 번의 열충격이 수행됩니다.

온탕의 온도 범위는 +20°C ~ +280°C 범위에서 프로그래밍 방식으로 설정되며, 냉탕은 25±2°C입니다. 유지 시간은 온욕의 경우 5초~35초까지 5초 간격으로 설정할 수 있으며, 냉욕의 경우 1분~8분까지 1분 간격으로 설정할 수 있습니다.

온욕에서 냉욕으로 자동 전환되는 시간은 16초를 넘지 않습니다.

DPP의 신뢰성.

인쇄 회로 기판의 높은 신뢰성을 보장하려면 설계 및 기술 개발 단계와 제조 단계 모두에서 인쇄 연결의 품질을 보장하기 위한 특별 프로그램이 필요합니다.

프로토타입 및 대량생산. 도체의 밀도 및 기하학 측면에서 내려진 결정의 정확성을 지속적으로 확인해야합니다. 전환의 밀도 및 기하학; DPP 크기; 레이어 수; 스크린 디자인; 선택된 밀도에서의 기술적 문제 수준; 필요한 재료에 대한 요구 사항과 개발 및 생산 상태, 제공 가능성; 제조 공정이나 조립 및 작동 중 DPP의 품질 관리; 다른 단순한 설계 및 제조 기술을 사용하여 동일한 상호 연결 시스템(동등한 전기적 및 위상학적 특성을 가짐)을 생성할 가능성; 제조 중 재료 소비 및 작업 횟수를 최소화합니다. 확립된 공차의 기술적 타당성; 표준 요구 사항의 편차에 대한 타당성 및 타당성 정도; 규제 문서 요구 사항의 역량; 제조 가능성 및 신뢰성에 대한 확립된 지표를 보장하기 위한 수단이나 방법은 무엇입니까? 새로운 디자인 솔루션을 제조하는 기술을 습득하는 데 어려움이 있는 정도; 새로운 기술의 사용; 이전 장치의 기술 기반; 신기술로의 전환 단계; 작업의 하드웨어 구현에 대한 다양한 방법을 비교하고 작업의 중요도를 결정합니다.

링크 디자인에는 다양한 재료(구리, 유리, 수지)가 사용되며 제조 기술에는 여러 공정이 포함됩니다.

재료, 프로세스 및 외부 영향 간의 다자간 상호 작용은 연결의 신뢰성에 영향을 미칩니다.

연결의 높은 신뢰성을 보장하려면 신뢰성이 떨어지는 물리적, 화학적 원인을 식별하는 것이 기반이 되어야 합니다. 결함 및 고장의 형성 메커니즘, 설계, 기술, 테스트 및 작동 조건에 대한 상호 영향 및 의존성을 분석해야 합니다.

분석 결과를 바탕으로 신뢰성 저하를 제거하거나 대폭 줄이기 위한 구체적인 설계 및 기술 방법을 공식화할 필요가 있습니다. 설계, 기술 및 연결 작동 개선의 여러 단계에서 결함 및 실패에 대한 통계 데이터를 비교하는 것은 선택한 방법 및 혁신 수단의 효과를 정량적으로 평가하는 수단으로 사용되어야 합니다.

금속화된 비아가 있는 2층 인쇄 회로 기판의 고장률을 추정하려면(

)는 다음 형식으로 제시된 모델을 사용하여 가능합니다.

λ DPP =N SP λ SP +N FROM λ FROM, 여기서

N SP - 금속화 구멍의 수;

λ SP - 금속화된 관통 구멍을 통한 전이 실패율;

N IZ - 도체 사이의 절연 간격 수.

λ IZ는 두 도체 사이의 절연 실패 강도입니다.

DPP의 신뢰성에 대한 주요 기여는 금속화 전이 및 절연 갭에 의해 이루어집니다. 전자 장치에서는 인쇄 회로 기판의 복잡성이 증가합니다. 이에 따라 신뢰성을 결정하는 구조적 요소의 수가 늘어나고 있습니다. DGS의 신뢰성을 요구되는 수준으로 유지하려면 각 구조 요소의 신뢰성을 크게 높이는 것이 필요합니다.

2층 인쇄 회로 기판의 높은 신뢰성은 다음을 통해 보장될 수 있습니다: 설계 최적화; 제조 공정 최적화; 재료 및 공정에 대한 엄격한 통제; 테스트 증인 테스트(테스트 보드, 테스트 쿠폰) 보드 신뢰성과 테스트 증인의 테스트 결과 사이의 신뢰할 수 있는 상관관계.

실험실 레이아웃 설명

실험실 레이아웃은 샘플이 담긴 카세트 세트와 돋보기로 구성됩니다. 카세트에는 이중층 인쇄 회로 기판 제조를 위한 세 가지 기술 프로세스의 다양한 작업을 거친 샘플 세트가 들어 있습니다. 샘플에는 작업 코드에 해당하는 코드가 있습니다.

실험실 작업

숙제:

실험실 작업에 대한 설명을 읽으십시오.

결과 기록을 위해 표 1 양식 3부와 표 2 양식 1부를 준비합니다(부록 참조).

보고서 요구사항의 1~3항을 충족합니다.

이론적 정보를 연구합니다.

시험 문제에 답할 준비를 하세요.

실험실에서 일하세요:

이중층 인쇄 회로 기판 제조 작업 순서를 연구합니다.

2층 인쇄 회로 기판 생산에 사용되는 기본 재료 및 장비 목록에 대해 알아보세요.

감산 네거티브 방법을 사용하여 금속화 전이 없이 DPP 제조 공정의 경로 맵에 따라 일련의 샘플을 컴파일합니다.

텐팅 방법을 사용하여 금속화 전환이 있는 PCB 제조 공정의 경로 맵에 따라 일련의 샘플을 만듭니다.

감산 포지티브 방법을 사용하여 DPP 제조 공정의 경로 맵에 따라 일련의 샘플을 구성합니다.

도체의 품질과 DPP의 간격을 시각적으로 평가합니다.

작업 수행 절차

DNI 제조를 위한 기술 프로세스 및 경로 맵(프로세스 1, 프로세스 2 및 프로세스 3)에 대한 설명을 읽어보세요.

DPP에 대해 수행되는 작업의 이름을 결정합니다.

각 작업의 특징을 나타냅니다.

각 작업에서 감지된 결함과 가능한 결함, 주요 유형 및 결함 이유를 나타냅니다. 작업 결과를 표 1의 형식으로 입력합니다. 표 1에는 노선도의 위치와 순서에 따라 작업 이름과 번호를 기록합니다.

작업 옵션에 따라 도체의 품질과 DPP의 간격을 시각적으로 평가해야 합니다. 관찰 결과를 표 2의 형식으로 입력합니다.

체계적인 지침.

DPP 층의 패턴을 형성할 때 포토레지스트는 연한 파란색부터 진한 파란색, 진한 녹색까지 색상을 가질 수 있습니다. DPP의 보호 레지스트(솔더 마스크)는 레지스트 브랜드와 제조업체에 따라 연한 녹색에서 에메랄드색까지 색상을 가질 수 있습니다. 색상은 기능적 특성에 영향을 미치지 않으므로 거부 신호가 될 수 없습니다.

구리 층의 표면은 공기 불순물에 노출되어 시간이 지남에 따라 산화될 수 있으므로 실제 DPP 생산에서 관찰되는 밝은 분홍색 색상과 다를 수 있습니다.

보고 요구 사항

보고서에는 다음이 포함되어야 합니다.

제목 페이지.

작업의 목표.

사용된 기본 재료에 대한 간략한 정보입니다.

DPP 제조 기술에 대한 간략한 정보입니다.

작업 완료 결과가 표에 요약되어 있습니다.

통제 질문

DPP를 만드는 방법에는 어떤 것이 있나요?

감산 네거티브 방법을 사용하여 제조할 때 DPP 층에 도체가 형성되는 순서는 무엇입니까?

감산 텐팅 방법을 사용하여 제조할 때 DPP 층의 도체 형성 순서는 무엇입니까?

감산 포지티브 방법을 사용하여 제조할 때 DPP 층에 도체가 형성되는 순서는 무엇입니까?

DPP에서 도체와 층간 비아의 패턴은 어떻게 결합됩니까?

인쇄 회로 기판에 구멍을 뚫는 것에 대해 무엇을 알고 있습니까?

DPP 구멍 벽의 화학적 및 갈바닉 금속화는 어떻게 수행됩니까?

PCB 표면(액체 또는 필름)에 보호 솔더 마스크를 어떻게 적용합니까?

접촉 패드에 납땜 가능한 코팅을 적용하는 방법은 무엇입니까?

DPP 사이트를 아시나요?

DPP 표면에 마킹은 어떻게 적용되나요?

금속화 전이의 품질 관리를 위한 자동화된 방법을 설명합니다.

자동화된 테스트를 포함하여 DPP 테스트 유형을 지정하세요.

인쇄 회로 기판의 육안 검사 자동화에 대해 무엇을 알고 있습니까?

감법법을 사용하여 DPP를 만드는 데 어떤 재료가 사용됩니까?

금속화를 위해 구멍 벽을 청소하고 준비하는 방법을 알고 있습니까?

DPP의 주요 특징을 명명하고 설명하세요.

DPP 크기 증가를 제한하는 주요 요인을 설명하십시오. a) 재료 특성과 관련, b) 생산 능력과 관련.

DPP의 신뢰도를 계산하는 공식을 설명하십시오.

이 샘플은 어떤 기술 작업에서 채취되었습니까?

이 작업의 특징적인 징후는 무엇입니까?

DPP 제조를 위한 기술 운영

SPF용 블랭크 표면 준비

표면 검사는 육안으로 수행됩니다. 주름, 버, 자국, 수지 또는 변형된 베이스 구멍이 없어야 합니다. 호일의 끝부분은 고르고 매끄러워야 합니다.

SPF 표면 처리는 경석 분사 장치인 "Combi-Scrub"을 사용하여 수행됩니다. 얇은 포일 코팅 유전체로 만들어진 공작물은 "위성"에서 처리됩니다. 탈지 및 산화막 제거. 홍조. 경석 현탁액 제트를 이용한 치료. 탈이온수로 헹굽니다. 건조. 최종 표면 품질 관리: 표면은 줄무늬나 산화된 부분이 없고 균일하게 무광택이어야 하며 분홍색이어야 합니다. 현장에 도착한 공작물 보관은 10일 이내, 처리 시간은 1시간 이내로 허용됩니다.

이 기사는 녹색 페인트를 사용한 수제 인쇄 회로 기판 제조에 관한 것입니다.
집에서 인쇄 회로 기판을 만드는 일반적인 문제는 인터넷에서 상당히 잘 다루고 있습니다. 다른 사람들이 이미 수백 번 쓴 내용은 설명하지 않겠습니다. 대신, 특히 비아와 마스킹에 관한 작은 요령과 프로세스를 간략하게 설명하겠습니다.

홈메이드 보드 8mil 트랙, 6mil 거리, 어댑터 및 마스크.

장비

레이저 프린터(교세라 FS-1100 프린터, 토너 전사용), 라미네이터, 마이크로 압축기.

재료
스테인드글라스 페인트(Pebeo Vitrea 160)를 제외하고는 모든 것이 평소와 같습니다(텍스톨라이트, 염화제2철, 아세톤 등).

프로세스

스베를로프카: 드릴링은 CNC를 사용하기 때문에 토너 전사 전에 공정이 진행되기 때문에 이 경우 패턴 위치 지정이 더 쉽습니다.

토너를 보드로 옮기는 중:

많은 사람들이 다리미를 사용하지만 라미네이터를 사용하면 가장 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 라미네이터를 통해 10~15회 굴립니다. 종이 - 여기서도 누구나 실험할 수 있습니다. 저는 130g/m 인화지를 사용합니다. 인화지를 사용하면 프린터 자체의 수명이 늘어나는 것 같습니다. 인쇄 모드, 최대 토너 소비량 선택) 안타깝게도 최신 프린터는 점점 더 경제적이며 (또는 다행스럽게도 어느 쪽을 보는지에 따라) 전사 후 토너의 두께가 감소하는 경향이 있습니다. 라미네이터 이후에 일어난 일은 다음과 같습니다.

에칭:

에칭 공정은 염화제이철 용액에서 이루어지며 고전적인 방법과 다르지 않습니다. 따뜻한 물, 더 많은 철분, 더 자주 저어주세요.

비아:

비아는 수제 양면 보드를 만드는 과정에서 없어서는 안될 부분입니다. 직접 만든 전환에 대한 몇 가지 옵션을 고려할 수 있습니다.

1. 특수 부싱을 사용합니다. 찾기도, 만들기도 어렵습니다. VIA에서는 충분히 큰 직경이 필요합니다.

2. 와이어를 이용한 점퍼 설치. 한 가지 단점이 있습니다. 어댑터가 SMD 칩 하우징 아래에 있는 경우입니다. 이를 위해서는 약간의 경험이 필요합니다. (어디서나 경험이 필요하지만 필요한 길이의 점퍼를 만든 다음 최소 수량납땜, 때로는 쉽지 않습니다)

3. 누르기. 이 방법을 사용하면 레이어 간에 고품질 전환 연결을 생성할 수 있습니다. 이를 위해 특수 프레스 기계가 만들어졌습니다. 언론에 대한 자세한 내용을 읽을 수 있습니다.

다음 단계는 지불금을 받고 계속 진행하는 것 같습니다! 하지만 아니요, 지루하고 추악합니다. 우리는 단순한 방법을 찾고 있지 않습니다. 초록으로 보드 만들기

마스크

마스크는 보드를 부식으로부터 보호하고, 설치 중에 보다 유리한 조건을 조성하며, 보드에 "브랜드" 모양을 부여합니다. 이것은 공개적으로 이용 가능한 스테인드 글라스 페인트를 기반으로 한 수제 마스크에 대해 읽은 최초의 사례입니다. 페베오 비트레아 160. 수성 페인트에는 한 가지 특징이 있습니다. 오븐에서 160C 온도에서 40분간 소성(건조)해야 한다는 것입니다. 사실 130도 이상으로 판을 튀겨본 적은 없습니다. 일반적인 페인트 중합에는 130도의 온도면 충분합니다.

먼저 같은 용지에 인쇄합니다. 레이저 프린터설치와 관련된 패드를 보호하는 층. 쉽게 말하면 마스크로 필요한 부위를 커버하는 것입니다. 보드 위에 놓고 라미네이터에 다시 넣으십시오.

그런 다음 미니 분무기를 사용하여 페인트를 칠합니다. 나는 적용하기 전에 페인트 4부분에 물 1부분을 추가합니다. 도포 후 페인트가 마를 때까지 24시간 동안 기다리십시오. 서두를 필요가 없습니다. 우리는 항상 보드를 태울 시간을 가질 것입니다. 그 후 우리는 아내를 부엌에서 쫓아내고 40분 동안 난로를 차지합니다. 실제로 이러한 목적을 위해서는 일종의 미니 오븐을 구입하거나 토스터를 사용하는 것이 더 좋습니다. 그러나 어떤 경우에도 온도를 주의 깊게 모니터링해야 합니다. 40분 후 오븐에서 파이를 꺼냅니다.

토너로 구성된 보호층은 용제나 아세톤을 사용하여 손에 약간의 기계적 힘을 가하여 제거합니다. 토너와의 접착력이 좋지 않아 보호 영역에서 페인트가 떨어집니다. 이제 패드에 주석을 달고 일부 SDR 트랜시버나 기타 장신구를 납땜할 수 있습니다. 일반적으로 전체 방법은 상당히 노동 집약적이며 매우 중요한 장신구에 필요하다고 생각합니다. 글쎄, 또는 중국에서 브랜드 양면 보드에 1000 루블을 지불하는 데 익숙하지 않은 실제 미취학 자의 경우 (관심있는 사람이 있으면 실제로 일반 보드를 1000에 주문할 수있는 사이트 주소를 알려 드리겠습니다. 루블)

이 중요한 날, 친애하는 Cat에게 우리 모피 무리의 선물을 선물하고 싶습니다. 실용적이고 유용하며 간단하고 흥미로운 전자 장치를 만드는 데 있어 여러분의 노력을 더 쉽게 만들어줄 것입니다! 나는 "반공장" 품질의 인쇄 회로 기판을 제조하는 "가정" 기술이 귀하의 공예품 수준을 하늘로 끌어올릴 것이라고 확신합니다.

나는 경쟁 기사 "범용 컨트롤러 기술적 과정인쇄회로기판 제조"라는 낯익은 이름(fsr8000)을 보고 생각했습니다. 그런데 우리는 이 모든 작업을 수작업으로 하고 있습니다. 이것이 우리가 이야기할 마스크를 이용한 기판 제조 기술입니다.

와 함께필요한 장비 및 재료 목록:

솔더 마스크 - fsr8000
열판. 온도 조절 기능이 있는 다리미라면 모두 가능합니다. 다리미의 온도를 설정하려면 여전히 온도계가 필요합니다(한 번 설정한 다음 조절기의 위치를 기억하면 온도계가 더 이상 필요하지 않습니다).
조명용 자외선 램프. 아니면 램프가 포함된 별도의 상자가 있으면 더 좋습니다. 그러나 자외선은 유해합니다.
메쉬가 있는 프레임. 그 위에 얇은 망사를 얹은 나무 프레임(아기 리본이 완벽합니다).
미래 스카프의 사진 템플릿입니다. 그에 대해 조금 나중에 자세히 설명하겠습니다.
두 개의 작은 인슐린 주사기. 정확한 성분 투입을 위해 필요합니다.
이쑤시개. 마스크 구성 요소를 혼합하는 데 사용됩니다.
폼 조각, 불필요한 신용카드, 고무 조각. 텍스톨라이트 위에 마스크를 균일하게 분포시킵니다.
소다회. 세제와 함께 연수제로 판매됩니다.
아세톤. 마스크를 씻어내려면.

약간의 이론:

솔더 마스크 fsr8000은 다음 조건을 갖춘 2성분 감광성 화합물입니다.

1) "날것의"혼합 후 즉시 소다회와 아세톤 용액으로 녹입니다.

2) 강화(혼합 후 얼마 동안):

2a) 자외선에 노출되지 않고 소다회(현상)와 아세톤 용액으로 용해됩니다.

2b) 자외선을 조사하면 소다회 용액에는 용해되지 않고 아세톤에는 용해됩니다.

3) "구운 것", 160도까지 가열 후 용해되지 않으며 기계적, 화학적 저항성이 높습니다.

포토레지스트로 사용:

노광 및 현상 후 상태 2b의 나머지 마스크는 표준 용액에서 에칭할 때 원하는 영역을 덮는 데 사용됩니다. 에칭 후 아세톤으로 씻어냅니다.

사용 목적:

노광 및 현상 후 나머지 마스크(상태 2b)는 예열되어 상태 3으로 전환됩니다.

기술 프로세스의 주요 단계

사진 템플릿

이는 사진 식자 필름 인쇄 장비를 갖춘 모든 인쇄소에서 수행됩니다(오프셋 및 실크스크린 인쇄에 사용됨). 대부분 PDF 파일에서 수행됩니다. 구리의 템플릿은 반전되어 만들어집니다(검은색 배경에 흰색 트랙). 마스크의 템플릿은 직선으로 만들어집니다(흰색 배경에 검은색 패드).

포토마스크 측면

한쪽은 "양각"된 것처럼 보이고, 다른 쪽은 광택이 나고 매끄러워 보입니다. 릴리프 측면의 사진 레이어.

메쉬가 있는 프레임

촘촘한 메쉬를 쭉 뻗은 나무 프레임(베이비 보우)

텍스타일 블랭크

어느 정도 여유를 두고 편리한 방법을 사용하여 잘라냅니다.

거친 사포로 PCB 청소

정제된 텍스타일라이트

불임을 위해 노력할 필요가 없습니다. 먼지와 붙어있는 파리를 제거하는 것으로 충분합니다. 마스크의 접착력이 우수합니다. 금속 부스러기를 씻어냅니다.

온도조절기

철 + 온도계. 필요한 온도는 60 .. 90도 이내이지만 100도 이하입니다!

큰 주사기에서 작은 주사기로 시약을 옮기는 방법으로 투여에 편리함

모든 준비가 완료되었습니다.

마스크 부품이 포함된 주사기 2개
메쉬가 있는 프레임
사진 템플릿
텍스톨라이트
이쑤시개(만능도구)
폼 플라스틱 조각(고무줄, 플라스틱 카드)

필요한 양의 마스크가 텍스톨라이트 위에 압출됩니다.

비율: 마스크 3부 대 경화제 1부(이 스카프의 경우 0.3ml 및 0.1ml).

이쑤시개로 저어주세요

혼합

그물망으로 윗부분을 눌렀다

그 전에는 큰 먼지와 파리를 잡아야 합니다.

마스크 배포

단단하고 둔한 물체라면 무엇이든 가능합니다. 예를 들어 - 발포 플라스틱 조각을 사용합니다(나처럼) :)

그런 일이 일어났어요

메쉬에서 벗겨짐

마스크는 빠르게 퍼지며 매끄러운 표면을 형성합니다.

다리미 위에 던져보세요

먼지로부터 보호하기 위해 무언가로 덮으십시오.

잠시 후 먼지 입자가 있으면 제거하고 메쉬를 통해 마스크를 다시 배포한 다음 다리미 위에 다시 놓습니다. 우리는 25분을 기다립니다.

청소를 위해 메쉬 프레임을 소다회 용액에 던집니다.

25분이 지나면 다리미 주위를 걷기 시작하고 보드가 없는 마스크 가장자리를 손가락으로 주기적으로 터치합니다. 흔적이 남아 있으면 더 기다리겠습니다. 손가락을 스와이프했을 때 흔적이 남지 않는다면 - 아하!

마스크와 템플릿이 있는 목도리

우리는 (마스크에 사진 레이어를 사용하여!) 결합하고 적절하게 다림질합니다. 측면을 혼동하지 마십시오!

UV 램프(UV 구성 요소가 포함된 모든 램프) 아래에 놓습니다.

우리는 20분 정도 기다립니다. 각 램프 유형에 대한 스카프에서 램프까지의 거리는 실험적으로 한 번 결정됩니다.

1분 간격으로 테스트 패턴으로 스카프를 부분적으로 비춥니다.
그런 다음 헹굼 후 조명 마스크가 제자리에 단단히 유지되는 시간을 선택하고 30% 늘립니다.

개발용액 희석

상온에서 정제되고 부드러운 물을 섭취하는 것이 좋습니다 (상트 페테르부르크 거주자의 경우-보너스). 이것은 거의 같은 양의 물과 너무 많은 소다회입니다.

젓다...

용액은 만졌을 때 비눗물처럼 변해야 합니다.

베이킹 소다를 너무 많이 사용하면 작업 속도가 빨라지지만 조명이 충분하지 않으면 마스크가 "떨어질" 위험이 있습니다.

너무 적으면 기다리기 지루할 것 같아요...

용액을 가열해도 공정 속도가 빨라지지는 않지만 오히려 방해가 됩니다.

20분이 지나서 필름을 제거합니다

저녁 식사가 제공됩니다! 스카프가 해결되었습니다!

이제 메쉬가 있는 프레임을 용액에서 꺼내어 세척한 후 매달아 건조할 수 있습니다.

용액이 녹색으로 변하고 스카프가 더욱 아름다워집니다.

소다회 용액을 물로 씻어내고 다리미 위에 올려 건조시킵니다.

에칭 전의 아름다운 스카프

우리는 더 편리한 무엇이든 독살합니다

거품은 마스크의 흔적 사이에 숨어있는 것을 좋아합니다. 우리는 당신을 무자비하게 쫓아냅니다!

우리는 계속해서 독을 뿌린다.

중독됐어... 거의 중독됐어...

에칭 후

아세톤으로 마스크 씻어내기

이제 트랙을 울리고 중단 및 단락을 확인할 수 있습니다.

과정을 반복하세요

마스크 구성 요소를 적용합니다(3:1). 혼합

메쉬를 통해 배포

다리미 위에 놓고 뚜껑을 닫은 후 25분간 놔두세요.

보호 마스크의 경우 스카프가 완전히 달라붙지 않도록 조금 더 오래 건조해야 합니다. 결국 마스크 템플릿을 기존 구리 패턴과 정확하게 결합해야 합니다. 그리고 템플릿이 바로 붙어 있으면 결합이 불가능합니다.

마스크 템플릿 붙여넣기

빛에 대한 위치 정확도 확인이 편리합니다. (단면 스카프의 경우)

그리고 다시 빛 속으로.

노출 후 - 소다회 용액에

새로운 솔루션을 준비할 필요가 없습니다. 오랫동안 지속됩니다.

매니페스트

개발 속도를 높이려면 물을 뿌리고 브러시로 스카프를 닦을 수 있습니다.

결국 솔루션을 변경해야 합니다. 개발이 중단되었기 때문이 아니라 너무 불투명해졌기 때문입니다. :)

개발 후

빛으로

구리에 비해 마스크가 약간 누락된 부분이 보입니다.

건조 및 베이킹

최대 100도까지의 온도에서 30분(물이 끓어 마스크를 망치지 않도록). 그런 다음 물이 증발하면 온도를 160도까지 올리고 30분 또는 1시간 더 유지합니다.

준비 보드. 트리밍, 드릴링, 주석 도금, 납땜 - 취향에 따라

이 방법의 장점:

기술적으로는 정말 소름끼칩니다!
아름다운
노출이 올바르게 선택된 고해상도
거의 100% 결과(측면을 혼동하지 않는 경우)
마스크!!!

이 방법의 단점:

아주 오랜 시간
사진 템플릿이 필요합니다(프린터의 템플릿을 사용할 수 있지만 노출을 매우 신중하게 조정해야 함)
마스크 구하기 힘든데

안전 예방 조치에 대해 조금

마스크는 여전히 독성이 있으므로 통풍이 잘되는 곳에서 작업하는 것이 좋습니다. 글쎄, 우리는 마스크가 피부(및 모피)에 닿는 것을 허용하지 않습니다. 그렇지 않으면 나중에 씻어내기가 어렵습니다...)

물론 마스크를 사용한 모든 작업이 후드 아래에서 이루어지면 더 좋습니다.

끝

이 글을 끝까지 읽는 인내심이 가장 강한 고양이를 위한 디저트는 다음과 같습니다.

기술적 과정과 관련되지 않은 사진(고양이, 쥐)에 대한 권리는 기사 작성자에게 있습니다.

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