Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Качество ФШ характеризуется следующими основными параметрами: оптической плотностью, контрастностью и резкостью изображения. Оптическая плотность (степень почернения) фотошаблона Ю определяется на денситометрах в единицах оптической плотности (белах) по формуле !3 = )8 (а/~» (5.2) где 1 и А — интенсивности световых потоков, соответственно, падающего на темные или светлые участки фотошаблона и прошедшего через них. Для получения рисунка (защитного рельефа) высокого качества необходимо, чтобы светлые и темные участки ФШ не выходили за пределы рабочего диапазона оптической плотности почернения. Контрастность — разность в почернении наиболее темного и светлого участка ФШ, выраженная в единицах оптической плотности.
Резкость изображения определяется шириной переходной зоны (гт) от оптической плотности почернения Ю, к Р, в миллиметрах (рис. 5.8). о Резкость изобракенил Рис. 5.8. Ширина перехокной зоны от оптической плотности ФШ Р~ к Юз, определккаиал резкость изобрюкенил Например, для получения изображений в пленочном фогорезисте с разрешением 50...!00 мкм ФШ должны иметь оптическую плотность непрозрачных полей более 3,5 ед. оптической плотности, прозрачных полей — менее О,! ед. оптической плотности, резкость края изображения не хуже 2...3 мкм. В качестве фотоматериалов основания ФШ применяют: ° фотографические пластинки с эмульсионным слоем. Их недостатками является низкая адгезия эмульсионного слоя, наличие вуали, влияющей на геометрические размеры элементов топологии и пр.; достоинствами — незначительная толщина эмульсионного слоя за счет чего повышается разрешающая способность; Збр л фототехнические пленки с эмульсионным слоем. Они удобны в работе, но подвержены линейным деформациям вследствие усадочных явлений, вызванных химико-фотографической обработкой, изменением температуры и относительной влажности; однако эти погрешности являются систематическими и могут быть учтены при изготовлении и съемке оригиналов и ФШ; ° диазоматериалы (диазопластинкн и диазопленки) — это пластинка или полиэфирная (полиэтилентерефталатная или лавсановая) пленка с диазослоем, чувствительным к сине-фиолетовым (ультрафиолетовым) частям спектра.
Диазопленка обладает высокой стабильностью геометрических размеров при изменении относительной влажности и температуры, а светочувствительный диазослой обеспечивает высокую контрастность изображения с высокой разрешающей способностью. Кроме того, диазопленка нечувствительна к дневному свету, поэтому для работы с ней не требуется темная комната. Экспонирование производится на установках с источниками излучения с длиной волны 350...450 нм, в качестве которых применяются ртутно-кварцевые, ксеноновые и другие лампы. Проявление проводится в парах аммиака без применения воды, вследствие чего не происходит линейных деформаций, и сразу после проявления оригиналы и фотошаблоны готовы к использованию; ° бессеребряные светочувствительные материалы.
Эмульсионный ФШ- ФШ, изготовленный на фототехнических пленках или фотографических пластинках. Диазотипный ФШ вЂ” 1) ФШ, изготовленный на диазопленках или диазопластинках; 2) ФШ, светочувствительный слой которого выполнен на основе диазосоединений. К рабочим ФШ предъявляются следующие технические требования: ° при изготовлении рабочих ФШ необходимо, чтобы размеры элементов топологии ФШ и расстояния между ними соответствовали требованиям конструкторской документации (КД) на ПП с учетом технологических допусков на изготовление ПП; ° предельные отклонения размеров элементов топологии ФШ в зависимости от класса точности ПП должны соответствовать значениям приведенным в табл. 5.1; Таблица Д Ь Прелельяме отклояеяяя размеров элемевтов толовом~в ФШ е являкзтся основанием для расчета технологического довуска на изготовление эталонного ФШ. Глвоо 5.
Осноонесо энвива втсонсооленин вечнсннеос навис гю ° позиционный допуск расположения элементов топологии ФШ в диаметральном выражении должен быть выдержан в соответствии с классом точности ПП (табл. 5.2); Таблица 5.2 Помппвавма девуси ресвололмвия злемеитоо топологии ФШ ° точность совмещения Ь комплекта ФШ по КП должна быть обеспечена в соответствии с данными табл. 5.3; Таблица ХЗ. Зпячепия иесовмевивия по воптивсвмм вловмдллм ° ширина технологического поля, расположенного по контуру рабочей зоны рабочего ФШ, не должна превышать 30 мм; ° отсутствие фотографической вуали, которая появляется из-за определенной непрозрачности материала основания ФШ и при химико-фотографической обработке из-за повышенной концентрации серебра, вводимого для обеспечения высокой оптической плотности, и которая влияет на геометрические размеры элементов топологии.
Если проявить неэкспонированную пленку, то получим равномерное по- чернение всей пленки. Это почернение называется вуалью, на величину которой влияют длительность и условия хранения пленки; ° достаточная оптическая плотность черного фона и высокая резкость края изображения элемента топологии, зависящие от режимов экспонирования, проявления, от типа применяемой фотопленки: 1) оптическая плопюсть эмульсионных ФШ должна быть не менее 3,0 на непрозрачных участках и не более 0,1 — на прозрачных; 2) копировальная плотность диазотипных ФШ на длине волны 437 нм должна быть не менее 3,0 на непрозрачных участках и не более О,1 на прозрачных участках; 271 размеры дефектов (проколов, точек, царапин) в рабочей зоне ФШ не должны быть более 0,05 мм для ПП 1 — 3-го классов точности и более 0,02 мм для ПП 4- и 5-го классов точности, а для проводников шириной 0,05...0,08 мм не должны превышать 0,01 мм (рис.
5.9); Дефект рабочей зоны ФШ вЂ” прозрачная или непрозрачная для излучения область в рабочей зоне, не предусмотренная топологией ФШ (рис. 5.9). г Рне. 5.9. ДеФект рабочеа зоям ФШ: 1 — точка; г — прокол ° гарантийная наработка при соблюдении условий эксплуатации, хранения и транспортировки должна быть: 1) эмульсионные ФШ вЂ” 50 операций контактной печати; 2) диазотипные ФШ вЂ” 100 операций контактной печати; 3) эмульсионные стеклянные ФШ с фиксирующими отверстиями с защитной пленкой при однократном нанесении — 300 операций контактной печати.
Контроль качества комплектов ФШ осуществляется в приведенной ниже последовательности и включает в себя проверку: ° комплектности, маркировки и упаковки; ° дефектов рабочей зоны (проколов, точек и пр.) средствами измерения, имеющими увеличение не менее 10-кратного и погрешность измерения в пределах (10,01...0,002) мм; ° размеров элементов топологии на 3 — 5 проводниках и КП теми же измерительными средствами; ° ширины технологического поля; ° оптической плотности эмульсионных ФШ на денситометре; ° копировальной плотности диазотипных ФШ на денситометре; позиционного допуска расположения элементов топологии на 3 — 5 элементах топологии каждого ФШ; ° позиционного допуска расположения элементов топологии на 3 — 5 элементах топологии каждого ФШ; ° совмещения комплекта ФШ по КП по значению несовмешения цен- тров КП (б, мм) по формуле (5.3) и рис. 5.7.
Точность получения рисунка ПП в, значительной степени зависит от точности изготовления оригиналов и ФШ ПП, процесс изготовления которых является очень ответственным и трудоемким. Основными направлениями развития способов их изготовления являются повышение точности и снижение трудоемкости производства оригиналов и ФШ. Глава 5. Оо«ов«мв эта«м «увотовлв««««вне««ггеи «лат В табл. 5.4 представлены основные этапы изготовления оригиналов и фотошаблонов ПП различными методами Таблица 5.4.
Основные этапы азпппвлепнп оржннвлов а ФШ Изготовление оригиналов и фо- тсшабл онов Изготовление фстошаблонов на фош- плотшрах Изготовление оригиналов Автоматически фстокосрдинатографом (сытовым лучом) Вручную Основные этапы Вычер- чиынием Аппли- кации Электрическая принципи- альная схема Файл из САПР Эскиз рисунка ПП Нврсзание заготовки ори- гинала или фогошаблона Вычерчивание вручную Программное управление чсршнной головкой ПУ световым лучом ПУ рс;кушим инструментом Удаление эмали Изготовление аппликаций Нанесение аппликаций на основание оригинала 4:1 + 4:! гэнопохямх) Сьемка репродукционной каме)юй Экспонироыние лазерным Лучом Испарение маскируюшего покрытия лазерным лучом Химико-фопнрафнческпя обработка Ретуширование Контроль ФШ Контроль оригинала Получение черте«а ПП Автоматически коораииато- графОм Выпер- Метод чнва- вырением ванна На фого- плжтинкпх и фото- пленках На лиазо- рналах Экспони рован не лазернмм лучом испарение мас ки лазерным лучом ллиянннвдннне оригинален н 4рннннаблонов лШ Окончание гла6».
5.4 Изготовление фото- шаблонов на фото- плотгерах Изготовление оригиналов и фо- тошаблонов Изготовление оригиналов Автоматически фотокоординатогрвфом (световым лучом) Автоматически координато- графом Вручную Испарение маски лазерным лучом Основные этапы Экспони- рование лазерным лучам На фото- пластинках и фото- пленках На диазо- мате- риалах Вычер- Метод чина- вырением ванна Вычер- Аппличиванием канин иве ФШ Экспонирование контактное Мультиплицирование Химико-фотографическая сбраГютка Проявление в ларах аммиака Ретуширование Контроль ФШ 5Л.1.