- •Цели и задачи курса. Комплексная микроминиатюризация эа.
- •Уровни функционально-конструктивной сложности. Требования к современным конструкциям и их взаимосвязь с производством.
- •3. Элементная база и ее влияние на конструкцию мэа. Выбор конструктивно-компоновочной схемы и методов монтажа электронной аппаратуры.
- •4. Корпусные имс. Государственные, отраслевые и международные стандарты. Конструкционные материалы.
- •5. Конструктивные исполнения бескорпусной элементной базы.
- •6 Компьютерно-интегрированные технологии проволочного микромонтажа и монтажа сбис с организованными выводами в производстве эвс.
- •7. Констуктивно-технологические особенности сборки и монтажа бескорпусных микросхем на гибких полиимидных носителях.
- •8. Коммутационные системы микросборок и ячеек. Конструктивные типы многослойных жёстких и гибких плат, оснований и технология их производства.
- •9. Конструктивные и технологические особенности изготовления мпп.
- •10. Конструктивные и технологические особенности изготовления мккп.
- •11.Многокристальные модули. Конструкция и технология производства мкм без сварных и паяных соединений. Трехмерные конструкции и технологии производства
- •12. Конструктивно-технологические методы обеспечения эффективного теплостока от кристаллов мкм.
- •15. Способы образования электрических соединений.
- •16. Микросварные соединения.
- •17. Физико-химические основы микросварки.
- •18. Технологические особенности, напряженно-деформированное состояние и факторы прочности.
- •19. Паяные соединения. Физико-химические основы пайки.
- •Особенности и способы пайки. Бесфлюсовая пайка.
- •Конструктивы и производственные особенности получения непаяных соединений (накрутка, контактолы, анизотропные ленты, press-fit-технология).
- •23. Поверхностный монтаж. Пайка оплавлением дозированного припоя в парогазовой среде.
- •24. Поверхностный монтаж. Пайка ик-нагревом и лазерным излучением.
- •25. Припойные пасты, теплоносители, очистители, защитные покрытия.
- •Трафаретный метод нанесения припойной пасты.
- •Диспенсорный метод нанесения припойной пасты
- •Пути реализации бессвинцовой технологии монтажа в соответствии с директивой Евросоюза rohs.
- •27. Виды дефектов в паяных соединениях.
- •Межъячеечный и межблочный монтаж. Жгуты, кабели, шлейфы. Особенности крепления конструкций. Формообразование конструкционных элементов.
- •Герметизация компонентов и рэа. Способы контроля герметичности.
- •Контроль качества герметизации
9. Конструктивные и технологические особенности изготовления мпп.
МКП с открытыми контактными площадками. Коммутация на диэлектрическом основании (обычно стеклотекстолите) выполняется с применением традиционной субтрактивной технологии изготовления односторонних печатных плат без металлизации отверстий. Для создания межслойных соединений во всех слоях, лежащих выше мест контактирования, выполняют отверстия (перфорации), благодаря чему проводники различных слоев становятся доступными для соединения. Переходные отверстия при этом выглядят подобно разновысотным "колодцам". Диаметр отверстий во внутренних слоях выполняют меньше, чем во внешних. Заготовки со слоями коммутации соединяют в пакет и прессуют, при этом совмещенные отверстия слоев образуют уступы, на поверхности которых расположены контактные участки проводников. Соединение проводников между слоями выполняют в процессе монтажа выводов навесных компонентов путем заполнения отверстий припоем.
Преимущества: раздельное изготовление слоев; короткий технологический цикл; ремонтопригодность межслойного соединения проводников. Недостатки: ограниченное число слоев (не более шести); увеличение диаметра отверстий на внешних слоях, что сокращает площадь платы для монтажа навесных компонентов; трудность в обеспечении достаточной чистоты контактных площадок, расположенных во внутренних слоях; разновысотность выводов навесных компонентов, что осложняет их формовку и автоматизацию процесса изготовления МКП в целом.
МКП с выступающими выводами. Коммутация формируется с применением традиционной субтрактивной технологии, Многослойная (до десяти слоев) структура КП, состоящая из слоев диэлектрика с коммутацией, соединенных склеивающими диэлектрическими прокладками, содержит сквозные перфорированные окна.
Межслойные соединения образуются за счет выводов, выполненных в виде полосок медной фольги, выступающих с каждого печатного слоя и проходящих через перфорированные отверстия в плате и диэлектрических межслойных прокладках. Выводы отгибаются на наружную сторону готовой МКП.
Преимущества: высокая механическая прочность и надежность межслойного соединения. Недостатки: использование только фольгированных материалов, сложность автоматизации.
МКП с применением попарного прессования. Попарное прессование используется как в традиционной технологии изготовления многослойных печатных плат на фольгированном стеклотекстолите, так и при изготовлении МКП на керамике с применением толстопленочной технологии. В первом случае коммутационные слои формируют в заготовках, представляющих собой двухсторонние фольгированные диэлектрики. В каждой такой заготовке межслойные соединения выполняются с помощью металлизированных отверстий. Полученные заготовки, соединенные прослойкой стеклоткани, пропитанной лаком, спрессовываются, после чего формируют сквозные отверстия с металлизацией для создания недостающих электрических соединений между слоями.
Недостатком в этом случае является ограниченное число слоев коммутации (около четырех), низкая плотность печатного монтажа. Некоторые технологические приемы данной технологии (например, формирование заготовок, прессование и др.) используются при изготовлении структуры МКП по пакетной технологии, в том числе керамических МКП.
МКП со сквозными металлизированными отверстиями. Производственный опыт изготовления МКП показывает, что данный вариант конструкторско-технологической реализации МКП является наиболее технологичным, позволяет получать 20 слоев коммутации, характеризуется высокой плотностью её размещения, хорошим качеством межслойных соединений (выполняемых через сквозные металлизируемые отверстия в структуре МКП), относительной простотой и экономичностью разработки и производства, поэтому получил наибольшее распространение среди производителей МКП. При изготовлении МКП со сквозными металлизированными отверстиями обычно используются: для наружных слоёв односторонний фольгированный диэлектрик, для внутренних – одно- или двусторонний фольгированный диэлектрик (чаще всего стеклотекстолит), а в качестве межслойной изоляции стеклоткань прокладочная (например, типа СПТ-3). На заготовках создают с применением фотопечати рисунок коммутации (при необходимости с химико-гальванической металлизацией переходных отверстий), после чего, при совмещении по базовым отверстиям и чередуя заготовки слоев с диэлектрическими прокладками, получают монолитную структуру спрессовыванием пакета заготовок (т.е. по пакетной технологии). Затем изготавливают сквозные отверстия с последующей их химико-гальванической металлизацией. Отличительной особенностью изготовления таких МКП является комплексная несколько усложненная подготовка сквозных отверстий в пакете перед их металлизацией, включающая гидроабразивную очистку, подтравливание диэлектрика и ультразвуковую промывку, в целях улучшения адгезии химико-гальванической металлизации с контактируемыми материалами в структуре пакета.
Использование для межуровневой изоляции неорганических диэлектрических слоев. Такая технология во многом тождественна технологии изготовления тонкопленочных конденсаторов. В качестве диэлектрика используется диоксид кремния, диоксид алюминия, различные стекла, а в качестве основного материала коммутации − преимущественно алюминий. Предельная толщина упомянутых диэлектрических слоев, получаемых методами вакуумного осаждения, не превышает 3 - 4 мкм. В этом случае паразитная межслойная емкость достаточно значительна - до 1 - 2 пФ в месте пересечения двух проводников шириной 0,1 мм. Применяя плазмотронное напыление диэлектриков, в настоящее время можно создавать изолирующие слои толщиной до 10 мкм даже на подложках из органических материалов.
МКП с воздушными зазорами. В этом случае для формирования коммутации осаждаются слои легкоокисляющегося металла (например, циркония) и меди. Затем формируют следующий уровень коммутации, причем контакт с нижним уровнем осуществляется через окна, вытравленные в слое меди. В дальнейшем медь полностью стравливается, а слой циркония окисляется. Короткое замыкание не возникает даже при прогибе верхнего проводника. Однако такие структуры весьма чувствительны к неконтролируемым механическим усилиям, возникающим в процессе изготовления схемы, особенно при монтаже навесных компонентов.
МКП с использованием обеих сторон жесткой подложки. В таких МКП исключены межслойные короткие замыкания и качество выполнения КП определяется операцией создания переходных отверстий и их металлизацией. Систему отверстий в жесткой подложке формируют чаще всего сверлением (либо с использованием лазерного луча), при этом для обеспечения надежной вакуумной металлизации специальными операциями зенковки достигается конусообразная форма отверстий. Требуемое качество металлизации отверстий обеспечивается при толщине ее слоя не менее 20 мкм, поэтому, кроме методов вакуумного нанесения, в этом случае применяют гальваническое осаждение.
Несмотря на высокую разрешающую способность рисунка коммутации на каждой стороне подложки, в целом плотность коммутации очень мало отличается от аналогичной характеристики для МКП, выполненных, например, с применением толстопленочной технологии, из-за того, что она практически определяется технологией создания переходных отверстий, которая в обоих случаях одинакова. Более плотная система отверстий в жесткой подложке может быть создана приемами локального травления в фотоситаллах, но их механическая прочность для многоуровневых плат недопустимо низка.