- •Физические основы электроники Лабораторный практикум
- •Список сокращений
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1 технология изготовления эмульсионных стеклянных фотошаблонов методом фотонабора на установке эм559б
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 2 изготовление металлизированных фотошаблонов
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 3 Технологический процесс изготовления плат с металлизированными отверстиями на подложках из вч-ламинатов типа «Roger»
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 4 изучение технологического процесса изготовления плат на подложках из поликора без резисторов с покрытием химическим оловом
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 5 Скрайбирование полупроводниковых интегральных микросхем на установке механического скрайбирования Алмаз-м
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 6 технологии поверхностного монтажа печатных плат
- •Лабораторная работа № 7 Изучение технологии конвекционного оплавления bga-компонентов на установке okInt-5000dz
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 8 Термокомпрессионная ультразвуковая микросварка выводов из золота
- •Последовательность выполнения работы
- •Лабораторная работа № 9 Технология ультразвуковой отмывки от флюсов моющим раствором на водной основе электронных изделий после монтажа
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 10 рентгеновский контроль паяных соединений
- •Рекомендованная литература
- •305040, Г. Курск, ул. Студенческая, д. 34
- •305005, Г. Курск, ул. Бойцов 9-й дивизии, 185в, оф.
Порядок выполнения работы
1. Получить задание для выполнения лабораторной работы у преподавателя.
2. Последовательность выполнения технологических операций осуществлять согласно таблице 4.1.
3. Подготовить отчет о работе.
Таблица 4.1 – Типовой технологический процесс изготовления плат на подложках из поликора без резисторов с покрытием химическим оловом
№ опе-ра- ции |
№ пе-ре- хода |
Наименование и содержание операции и перехода |
Средства технологи-ческого оснащения |
Материал |
Режим |
|
|||
Наиме- нование |
Концен- трация или содер- жание |
Темпе-ратура, ºС |
Время, мин |
Дополнительные указания |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
1 |
|
Защита экранной поверхности подложки |
Кисть колонковая №5
|
Лак НЦ-218 |
- |
- |
- |
Сушку лака проводить на воздухе до полного высыхания |
|
2 |
|
Нанесение фоторезиста |
Установка нанесения фоторезиста |
Фоторезист ФП-383 |
- |
- |
(20-30) с |
Операцию проводить методом центрифугирования. Скорость нанесения фоторезиста (вращения центрифуги) (2000 ± 100) об/мин, толщина слоя фоторезиста (1,8 ± 0,1) мкм |
|
3 |
|
Термообработка (сушка) фоторезиста |
Установка ИК-термо-обработки конвейерного типа
|
- |
- |
140±5 |
4,5±0,1 |
Предварительно прогреть установку не менее 20 мин. Допускается проводить сушку в сушильном шкафу при температуре (70 ± 3) ºС при двустороннем нанесении фоторезиста в течение (40 ± 5) мин. |
|
Продолжение таблицы 4.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
9 |
|
Совмещение и экспонирование |
Кассета для экспонирования Микроскоп МБС-2 Установка совмещения и экспонирования ЭМ-517 |
- |
- |
- |
- |
Перед операцией прогреть установку не менее 15 мин. Время экспонирования ФП от 1 до 3 мин в зависимости от освещённости ламп, устанавливается в рабочем порядке технологом. Совмещение ФШ с подложкой проводить по реперным знакам. |
10 |
Проявление фоторезиста |
|||||||
1 |
Проявить фоторезист |
Ванна вини-пластовая Пинцет с фто-ропластовыми наконечника-ми
|
Калия гидроокись |
5 г/л |
от 18 до 25 |
- |
Оптимальный режим проявления от 10 до 120 с, подбирается технологом участка фотолитографии по контрольной подложке |
|
2 |
Промыть проточной водой |
Раковина-мойка
|
- |
- |
от 18 до 25 |
от 1,5 до 2,0 |
- |
|
3 |
Сушить сжатым воздухом |
Пистолет для обдува пластин
|
- |
- |
- |
- |
Допускается сушка в центрифуге |
|
Продолжение таблицы 4.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
11 |
|
Термообработка (дубление) фоторезиста |
Установка ИК-термо-обработки конвейерного типа |
- |
- |
140±5 |
4,5±0,1 |
Допускается проводить сушку в сушильном шкафу при температуре (75 ± 5) º С в течение 20 мин
|
12 |
|
Ретушь плат |
Кисть колон-ковая №1 Игла для ре-туши |
Фоторезист ФП-383 |
- |
- |
- |
Операцию проводить при обнаружении локальных повреждений в маске фоторезиста. Сушить на воздухе 10 мин |
13 |
Травление меди |
|||||||
1 |
Травить медь |
Ванна вини-пластовая Пинцет с фто-ропластовыми наконечни-ками |
Аммоний двухромово-кислый Кислота серная Аммоний хлористый |
50 г/л
80 мл/л
4 г/л |
от 18 до 25 |
от 3 до 4 |
Время травления не должно превышать 5 мин |
|
2 |
Промыть проточной водой |
Раковина-мойка |
- |
- |
от 18 до 25 |
от 1,5 до 2,0 |
-
|
|
3 |
Сушить сжатым воздухом |
Пистолет для обдува пластин |
- |
- |
- |
1 |
-
|
|
14 |
|
Контроль геометри-ческих размеров про-водников |
Проектор Nikon |
- |
- |
- |
- |
Размеры проводников должны соответствовать требованиям конструкторской документации на платы |
Продолжение таблицы 4.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
15 |
Удаление фоторезиста |
|||||||
1 |
Удалить фоторезист |
Ванна вини-пластовая Пинцет с фто-ропластовыми наконечни-ками
|
Натрия гидроокись |
25 % |
от 18 до 25 |
от 3 до 5 |
Обработку подложки проводить с помощью ватного тампона |
|
2 |
Промыть проточной водой |
Линия какадной промывки |
- |
- |
от 18 до 25 |
от 5до 10 |
|
|
3 |
Сушить сжатым воздухом |
Пистолет для обдува пластин |
|
- |
- |
- |
- |
|
16 |
Травление хрома |
|||||||
1 |
Травить хром |
Ванна вини-пластовая Пинцет с фторопластовыми наконечниками |
Калия гидроокись Калий железосинеродистый |
28 г/л
250 г/л |
от 18 до 25 |
от 1до 2 |
Контроль травления провести визуально по изменению цвета слоя хрома на цвет подложки |
|
2 |
Промыть проточной водой |
Раковина-мойка |
- |
- |
от 18 до 25 |
от 1,5 до 2,0 |
-
|
|
3 |
Сушить сжатым воздухом |
Пистолет для обдува пластин |
- |
- |
- |
1 |
- |
|
Продолжение таблицы 4.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
17 |
|
Удаление защиты с экранной поверхности подложки |
Чашка Петри Пинцет меди-цинский |
Ацетон |
- |
- |
- |
На поверхности не должно остаться следов лака |
18
|
|
Разделение подложки на платы, прошивка технологических отверстий |
Универсально- фрезеровальный станок МL-4-2M |
- |
- |
- |
- |
Выполнять в соответствии с инструкцией на станок |
19 |
|
Отмывка плат |
Пинцет медицинский
|
Ацетон Вата медицинская |
- |
- |
- |
- |
20 |
Химическое оловянирование |
|||||||
1 |
Декапировать |
Ванна вини-пластовая Пинцет с фто-ропластовыми наконечника-ми |
Кислота соляная |
10 % |
от 18 до 25 |
0,5 |
Операцию проводить покачиванием подложки. |
|
2 |
Промыть проточной водой |
Раковина-мойка |
- |
- |
от 18 до 25 |
от1,5 до 2,0 |
- |
|
3 |
Оловянировать |
Ванна вини-пластовая Пинцет с фто-ропластовыми наконечника-ми |
Олово дву-хлористое Кислота серная Тиомочевина |
8 г/л
25 мл/л
40 г/л |
от 18 до 25 |
От 35до 45 |
Операцию проводить покачиванием подложки |
|
Окончание таблицы 4.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
4 |
Промыть проточной водой |
Раковина-мойка |
- |
- |
от 18 до 25 |
от 1,5 до 2,0 |
|
5 |
Сушить сжатым воздухом |
Пистолет для обдува пластин |
- |
- |
- |
1 |
|
|
21 |
|
Контроль адгезии пайкой |
Электро-паяльник Электро-плитка Микроскоп МБС-9 |
Фторопластовая плёнка |
- |
- |
- |
|
22 |
|
Лужение плат |
Электро-паяльник Электро-плитка Микроскоп МБС-9 |
Флюс Припой Фторопластовая плёнка Бязевая салфетка |
- |
- |
- |
- |
23 |
|
Отмывка плат |
Микроскоп МБС-2 Пинцет медицинский |
Ацетон Вата медицинская |
- |
- |
- |
- |
24 |
|
Контроль плат на соответствие требованиям КД |
Микроскоп МБС-9 |
- |
- |
- |
- |
Проводится оператором на соответствие требованиям КД |
25 |
|
Контроль плат ОТК |
Микроскоп МБС-9 |
- |
- |
- |
- |
Проводится ОТК на соответствие требованиям КД. |
26 |
|
Упаковка плат |
Прибор «Молния» |
Плёнка полиэтиленовая |
- |
- |
- |
Упаковку проводить групповым или одиночным методом. Прибор прогреть в течение 5 мин. Скрепление слоёв полиэтилена проводить термосваркой. Вложить маркировочный талон. |
Требования к отчету
Отчет должен быть оформлен согласно ГОСТу 7.32-2001 и содержать:
Титульный лист.
Цель работы.
Краткие теоретические сведения по фотолитографии.
Результаты выполнения лабораторной работы представить в виде описания используемых материалов и компонентов.
Основными контролируемыми параметрами являются геометрические размеры, топология и наличие дефектов покрытия.
Выводы по работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Дайте определение следующих терминов: литография, чувствительный слой, фотолитография, светочувствительный слой, технологический слой, контактная фотолитография, проекционная фотолитография, фотошаблон.
2 Что позволяют литографические процессы в рамках планарно- эпитаксиальной технологии?
3 IIeречислите основные достоинства фотолитографических процессов.
4 Предложите классификационный признак (признаки) и классифицируйте литографические процессы, согласно их классификационных признаков.
5 Объясните основные функции, выполняемые фоторезистом.
6 Поясните разницу между позитивным и негативным фоторезистом.
7 Что такое сухой пленочный фоторезист?
8 Охарактеризуйте технологическую операцию нанесения слоя фоторезиста (назначение, возможности, виды технической реализации, преимущества и недостатки различных видов нанесения жидких (аэрозольных) фоторезистов.
9 Охарактеризуйте технологическую операцию сушки фоторезистивного слоя (назначение, возможности, виды технической реализации, преимущества и недостатки различных видов сушки). Что такое задубливание?
10 Охарактеризуйте технологическую операцию совмещения и экспонирования в цикле литографической обработки поверхности подложек (назначение, возможности, виды технической реализации).
11 Охарактеризуйте технологическую операцию проявления слоя фоторезиста (назначение, возможности, виды технической реализации).
12 Охарактеризуйте химизм и механизм технологической операции проявления негативного фоторезиста.
13 Охарактеризуйте химизм и механизм технологической операции проявления позитивного фоторезиста.
14 Охарактеризуйте технологическую операцию удаления резистивной маски (назначение, цель, возможности, виды технической реализации).
