3. Термокомпрессионная сварка.

Термокомп. сваркой (ТКС) называют микросварку давлением в твердой фазе элементов, нагреваемых от постороннего источника теплоты, с локальной пластической деформацией в зоне сварки. Различают термокомпрессионную микросварку с общим, импульсным, косвенным и комбинированным нагревом.

Осн. парам-ми режима термокомпрессии яв-ся: усилие сжатия соединяемых эл-тов F, темп-ра нагрева инструментаТ, длительность выдержки под давлением t.

Для сварки применяют золотую проволоку диаметром 30 мкм, которую обезжиривают в спирте и отжигают в течение 5 мин при температуре 600 С. ТКС проводится внахлест (клином) (рис. 7.39, а) или встык, с образованием шарика (рис. 7.39, б). Шарик из золотой проволоки образуется в пламени водородной горелки или электрическим разрядом. Диаметр шарика составляет 1,5—2 диаметра проволоки. Правильная форма шарика и отсутствие оксидов на его поверхности улучшают качество соединений.

а

Р

б

ис. 7.39. Схемы термокомпрессионной сварки:

1 – проволока; 2 – инструмент; 3 – подложка

Для ТКС рекомендуются рубиновые капилляры, имеющие более высокие износостойкость рабочих поверхностей, коррозионную стойкость и чистоту поверхности (рис. 7.40).

Рис. 7.40. Капилляр для термокомпрессионной сварки

Преим-ва ТКС зак-ся в следующем: возм-ть сварки прецизионных элементов с минимальной толщиной до 5 мкм, некритичность к небольшим изменениям (10 %) параметров режима сварки, возможность групповой технологии контактирования. К недостаткам следует отнести: небольшое число хорошо свариваемых материалов, ограничение толщин свариваемых элементов до 0,13 мм, сильную зависимость качества соединений от состояния свариваемых поверхностей, необходимость подогрева деталей до 350—400С, увеличенное значение переходного сопротивления контактов, возможность образования интерметаллидов, ухудшающих качество и надежность соединения.

Билет 4.

2.Формирование рисунка пп, трафаретная и офсетная печать.

Сеткографический метод (трафаретная печать)нанесения рисунка схемы применяется для массового и крупносерийного производства плат при минимальной ширине проводников и расстоянии между ними ≥ 0,5 мм, точность воспроизведения изображения ±0,1 мм. Суть заключается в нанесении на плату спец. кислотостойкой краски путем продавливания ее резиновой лопаткой (ракелем) через сетчатый трафарет, в котором необходимый рисунок образован открытыми ячейками сетки (рис.).

Для изготовления трафарета используют металлические сетки из не­ржавеющей стали, нейлона, металлизированного нейлона, капрона. Одним из недостатков сеток является их растяжение при многократном использовании. Самой большой стойкостью обладают сетки из нержавеющей стали (до 20 тыс. отпечатков); из металлизир. нейлона - 12 тыс., из нейлона - 10 тыс., капрона - 5 тыс.

Изображение на сетке получают с помощью экспонирования жидкого или сухого (пленочного) фоторезиста, после проявления которого образуют­ся открытые (свободные от рисунка) ячейки сетки.. Ракель представляет собой прямоугольную заточенную полосу резины.

Для получения рисунка ПП используют термоотверждающиеся краски, которые сушат либо в термошкафу при темп-ре 60 °С в теч 40 мин, либо на воздухе в теч 6 ч, что удлиняет процесс сеткографии. Более технологичными являются фотополимерные композиции с УФ-отверждением в течение 10—15 с, что является решающим фактором при автоматизации процесса. После нанесения рисунка плату просушивают при температуре 60 °С в течение 5—8 мин, контролируют качество и при необходимости подвергают ретуши. Удаление защитной маски после травления или металлизации осуществляют химическим методом в 5 %-м растворе едкого натра в течение 10-20 с.Для трафаретной печати используют полуавтоматическое и автоматическое оборудование, отличающееся форматом печати и производительность.

Офсетная печать применяется для крупносерийного производства ПП при малой номенклатуре схем. Разрешающая способность 0,5—1 мм, точ­ность получаемого изображения составляет ±0,2 мм. Суть метода в том, что в клише, несущее изображение схемы (печатные проводники, контактные площадки), закатывается краска. Затем она снимается офсетным валиком, покрытым резиной, переносится на изоляционное основание и подвергается сушке. Клише и основание платы располагаются друг за другом на основании машины для офсетной печати (рис.).

Точность печати и резкость контуров определяются параллельностью валика и основания, типом и консистенцией краски. С помощью одного клише можно выполнить неограниченное число оттисков. Производи­тельность метода ограничена длительностью колебательного цикла (нанесе­ние краски — перенос) и не превышает 200—300 оттисков в час. Недостатки метода: длительность и трудоемкость изготовления клише, сложность изменения рисунка схемы, образование пор, высокая стоимость оборудования.