Срочное производство Срочное производство. Оборудование

Срочное производство.
производство
Оборудование,
руд
, материалы,
р
,
технологии.
Мариныч
р
А.В.
План доклада
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Э
Этапы
развития
Оборудование
М т р л
Материалы
Общие технологические возможности
Сроки изготовления
Технология производства в иллюстрациях
Технологические возможности ОПП, ДПП
Платы на металлическом основании
Платы СВЧ
Качество
Этапы развития
• 1999г. – основание компании,, начало серийных
р
поставок ПП
• 2004г. – открытие цеха срочного производства ПП
мощностью 10000 дм2/мес.
• 2006г. – запуск участка по производству МПП
• 2007г. – увеличение мощностей до 75000 дм2/мес
дм2/мес
• 2008г. – начало производства плат на металлическом
основании
• 2009г.
2009г – производство СВЧ плат из материалов
материалов, имеющихся в
наличии на нашем складе
Оборудование
Основные критерии выбора
•
•
•
•
производительность
р
быстрая переналадка
высокая автоматизация операций
простота
р
и удобство
уд
работы
р
Сверлильное оборудование
• Одношпиндельные
д
д
станки с ЧПУ
«Pluritec Multistation
Multistation»» (Италия)
- модульная
у
система организации
р
- высокая пропускная способность по количеству ТН
- автоматическая смена инструмента
- контроль целостности
целостности, длины и диаметра сверла
Сверлильное оборудование
• Трехшпиндельный станок с ЧПУ
«Timax TLM 2003»
2003» (Тайвань)
- высокая производительность (линейные двигатели на осях)
осях)
- высокая точность позиционирования
- автоматическая смена инструмента
- контроль целостности
целостности, длины и диаметра сверла
Линии мокрых процессов
• Производитель Lida Electronic (Китай)
- разработаны по индивидуальному заказу
- оптимальное соотношение цена/качество
- высокая производительность
- использование автоматических разгрузчиков
Автоматические
гальванические линии
• Производитель Lida Electronic
- разработаны по индивидуальному заказу
- оптимальное
о т ал ое соотношение
соот о е е цена/качество
е а/ка ество
- высокая производительность
- высокая точность поддержания техпроцесса
Изготовление фотошаблонов
• Фотонаборные автоматы
«Dolev 4PressV»
4PressV»
- высокопроизводительные RIP станции
Brisque на базе IBM RS/6000
- разрешение 2540 dpi
- полностью автоматический процесс
- высокая скорость производства шаблонов
- использование рулонной фотопленки
K d k Gen5/Agfa
Kodak
G 5/A f Alli
Alliance 100
100мкм
мкм
Установки экспонирования
• Экспонирование
р
фоторезиста
ф
р
C-Sun M500
- специальные лампы 5 кВт
- высокая производительность (двойная
( й
рама))
- вакуумный прижим фотошаблона
- охлаждение ламп и рабочей зоны
(минимизация усадки ФШ)
Установки экспонирования
• Экспонирование фотомаски «Zhou Shi «UVE
UVE--7000
7000»»
- мощные лампы 7 кВт
- высокая производительность (двойная рама)
- вакуумный прижим фотошаблона
- охлаждение ламп и рабочей зоны (минимизация усадки ФШ)
Трафаретная печать
• Установки
У
трафаретной
ф
й печати
«Svecia Semimatic PCB»
- полуавтоматическое нанесение
- стабильность толщины покрытия
- высокая производительность
р
- быстрая переналадка
Механическая обработка
• Фрезерные станки с ЧПУ «Excellon
«Excellon EX
EX--300
300»»
- надежность, проверенная временем
- возможность сверления и фрезерования в одном цикле
- полная совместимость с форматом Excellon
Механическая обработка
• Фрезерные
р р
станки с ЧПУ «HiCNC
«HiCNC»» (Китай)
(
)
- мощные шпиндели 1кВт
- гранитное основание (минимум вибраций)
р
- высокая производительность
- возможность фрезерования плат на металлическом основании
Механическая обработка
• Установка скрайбирования
б
T l
Telmec
13.9 (Италия)
- параметры скрайбирования задаются программно
р
по шагуу скрайбирования
р
р
- нет ограничений
- автоматический/полуавтоматический режимы работы
Электротестирование
• Установка
У
«Mania
M i SSpeedy»
Speedy
d » (Германия)
(Г
)
- высокая надежность
- возможность тестирования
р
тонких плат ((от 0,5мм))
- рама с пневмозажимами
- удобное представление и коррекция ошибок
- возможность проведения Hi
Hi--RAM теста
Электротестирование
• Установка электротестирования «ESL
ESL--606
606»»
- высокая производительность (винтовые пары)
- высокая точность
- система позиционирования платы по CCD камерам
- простой и удобный интерфейс
Материалы
Базовые импортные материалы
• высокое качество
• прямые поставки
• стабильные характеристики
Стеклотекстолит
• Производитель Kingboard Laminates
Марка FR4 KB
KB--6160
- высокое качество
- широкий выбор толщин материалов и фольги
- UV блокировка (важно для UV экспонирования и AOI
AOI))
- класс горючести UL 94 V-0
- диэл
диэл.. проницаемость 4,6
4,6@
@ 1МГц
- тангенс угла диэл
диэл.. потерь 0,02@
0,02@ 1МГц
- объемное сопротивление 5x109 МОм/см
Номенклатура
ОПП И Д
ДПП производитель:
р
д
«Kingboard
g
Laminates»
Стандарт
материала
Толщина
материала, мм
Толщина фольги
(базовая), мкм
FR-4
0,5
18x18
FR-4
0,8
18x18
FR-4
1,0
18x18
FR-4
FR
4
1,0
35x35
FR-4
1,0
0x35
FR-4
1,5
18x18
FR 4
FR-4
15
1,5
35x35
FR-4
1,5
0x35
FR-4
1,5
105x105
FR 4
FR-4
20
2,0
18 18
18x18
FR-4
2,0
35x35
FR-4
2,0
70x70
Защитная паяльная маска
• Двухкомпонентная паяльная маска FSR
FSR-8000 производства Union Soltek
- качество и стабильность характеристик
- цвета: зеленый, белый
- хорошая тиксотропность
- толщина 1515-30 мкм (для фольги 18; 35 мкм)
- устойчивость к воздействию припоя 260ºx30
260ºx30сек
сек
- класс горючести UL 94 V-0
- диэл
диэл.. проницаемость 3,5@
3 5@
3,5
5@ 1МГц
1МГ
- тангенс угла диэл
диэл.. потерь 0,03@
0,03@ 1 МГц
- сопротивление изоляции 2000V
2000V DC/25
DC/25мкм
мкм (для справки)
Режущий инструмент
Режущий
• Сверла и фрезы производства MPK Kemmer
(Германия
Германия)) и TCT (Тайвань
(Тайвань))
- оптимальное цена/качество
- доступные диаметры от 0,3мм
0 3мм до 66,0мм,
0мм шаг 00,1мм
1мм
- фрезы диаметром 1,0мм и 2,0мм
- большой ресурс работы
Общие технологические
возможности
¾Количество
К
слоев ПП – до 8
¾Максимальный размер платы – 380
380xx32
3200 мм
¾Минимальный
М
й проводник/зазор
/
– 0,15
15//0,15 мм
¾Минимальное переходное отверстие – 0,2 мм
¾Отношение
О
толщины ПП к диаметру отверстия – 5:1
¾Покрытие краевых разъемов - Ni/
Ni/Au
¾Безадаптерное
Б
электротестирование
¾Изготовление ПП на металлическом основании
¾Изготовление
И
СВЧ пла
платт
Сроки изготовления
• ОПП и ДПП (FR4
(FR4))
- без маски - 2 рабочих дня*
- с маской – 3 рабочих дня
• МПП
- 5-7 рабочих дней (в зависимости от объема и сложности заказа)
• Платы на металлическом основании
- ОПП 33--4 рабочих
б
дня
• Изготовление по системе «СуперЭкспресс
«СуперЭкспресс»»
(только ОПП и ДПП на FR4
FR4))
- без маски – 1 рабочий день
- с маской – 2 рабочих дня
*день приема и доставки заказа не входит в срок изготовления
Технология производства
ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ
Исходный материал – это заготовка двусторонней
печатной платы, вырезанной из фольгированного
диэлектрика.
Диэлектрическое
основание
–
стеклоэпоксидная
композиция:
стеклоткань
стеклоткань,
пропитанная эпоксидной смолой. Медная фольга
может иметь толщину от 18 до 105 мкм.
СВЕРЛЕНИЕ СКВОЗНЫХ ОТВЕРСТИЙ
На специализированных станках с ЧПУ в плате
сверлятся отверстия. Мы сверлим металлизированные
и неметаллизированные отверстия за один цикл.
цикл
Технология производства
ОЧИСТКА ОТВЕРСТИЙ ОТ НАНОСА СМОЛЫ (DESMEAR)
Отверстия платы очищаются от наноса смолы на медные
торцы слоев. Варианты способов очистки: травление в
серной
кислоте,
в
растворе
перманганата,
плазмохимическая очистка, гидроабразивная обработка.
ХИМИЧЕСКОЕ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ
ТОНКОГО СЛОЯ МЕДИ
Этот этап необходим для придания стенкам отверстий
проводимости
для
последующей
гальванической
металлизации Рыхлый слой химически осажденной меди
металлизации.
быстро разрушается, поэтому его усиливают тонким слоем
гальванической меди.
Технология производства
НАНЕСЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТА
Следующий
этап
–
нанесение
на
заготовку
фоточувствительного материала (фоторезиста). Этот этап
проходит в чистой комнате с неактиничным (желтым)
освещением
(фоторезист
светочувствителен
к
ультрафиолетовому спектру).
СОВМЕЩЕНИЕ ПОЗИТИВНОГО ФОТОШАБЛОНА
С заготовкой совмещается фотошаблон. Круг, часть
которого изображена – контактная площадка. Изображение
на фотошаблоне – позитивное по отношению к будущей
схеме.
Технология производства
ЭКСПОНИРОВАНИЕ ФОТОРЕЗИСТА
Участки поверхности, прозрачные на фотошаблоне,
засвечиваются. Засвеченные участки в процессе
дальнейшего проявления фотополимеризуются и теряют
способность к растворению в растворе проявителя.
Фотошаблон снимается.
ПРОЯВЛЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТА
Изображение
р
на ф
фоторезисте
р
проявляется:
р
незасвеченные
участки растворяются, засвеченные – фотополимеризуются
и остаются на плате. В результате фоторезист остается в тех
областях, где проводников на плате не будет. Назначение
оставшегося фоторезиста – обеспечить избирательное
гальваническое осаждение меди.
Технология производства
ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ (ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ) ОСАЖДЕНИЕ МЕДИ
Медь наносится на поверхность стенок отверстий до
толщины 25 мкм. При такой толщине металлизация
обеспечивает
необходимую
у
прочность
р
при
р
термодинамических нагрузках, свойственных последующей
пайке.
При
металлизации
отверстий
неизбежно
металлизируются поверхности проводников.
ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ МЕТАЛЛОРЕЗИСТА (ОЛОВО)
Металлорезист, во-первых, служит защитой проводников и
металлизированных отверстий от травления. Во-вторых, он
защищает медь от окисления. И, наконец, в-третьих, он
необходим
б
для сохранения способности
б
платы к пайке,
й если
остается как финишное покрытие.
Технология производства
УДАЛЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТА
Фоторезист удаляется, оставляя металлорезист на
проводниках и в отверстиях, и обнажает медь в
пробельных местах (зазорах).
ТРАВЛЕНИЕ МЕДИ
На этом этапе металлорезист защищает медь от
травления. Незащищенная медь растворяется в травящем
растворе оставляя на плате рисунок будущей схемы.
растворе,
схемы
Технология производства
НАНЕСЕНИЕ ПАЯЛЬНОЙ МАСКИ
Для защиты поверхности платы и медных участков, не
подлежащих лужению, на плату наносится защитная
паяльная маска – электроизоляционное нагревостойкое
покрытие.
р
Мы
используем
у
двухкомпонентную
д
у
у
фоточувствительную паяльную маску. Этот процесс
обеспечивает высокую точность совмещения.
ОБЛУЖИВАНИЕ МОНТАЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ – HAL-ПРОЦЕСС (Hot Air
Leveling – выравнивание горячим воздухом)
Нее за
закрытые
р
е маской
ас о уучастки
ас
меди
ед ((монтажные
о а
е оотверстия,
ерс ,
контактные площадки) облуживаются горячим припоем
методом
погружения.
Теперь
плата
готова
для
заключительных этапов: обрезки по контуру, контролю,
тестированию и упаковке.
Технологические
Те нологические возможности
ДПП (ОПП)
• Минимальный
М
й зазор/проводник
/
- для фольги 18 мкм – 0,15/0,15 мм
- для ф
фольги 35 мкм – 0,24/0,24 мм
- для фольги 70 мкм – 0,31/0,31 мм
- для фольги 105 мкм – 0,35/0,35 мм
• Минимальный отступ заливки полигона
- для фольги 18 мкм – 0,20/0,20 мм
- для фольги 35 мкм – 0,24/0,24 мм
• Параметры сетчатого полигона (ширина
(
линии/зазор)
- для фольги 18 мкм – 0,20/0,20 мм
- для фольги 35 мкм – 0,24/0,24 мм
- для фольги 70 мкм – 0,31/0,31 мм
- для фольги 105 мкм – 0,35/0,35
0 35/0 35 мм
Технологические
Те нологические возможности
ДПП (ОПП)
• Формат заготовки 348x415
348x415 мм
- рабочее поле - 380x320
380x320 мм
- для толщин 1,0мм
1 0мм и более
• Формат
р
заготовки 209x311
209x311 мм
- рабочее поле -173x285
173x285 мм
- для плат толщиной 0,50,5-0,8 мм
- ддля материалов
ер о СВЧ
С
- для давальческих материалов
Технологические возможности
ДПП (ОПП)
• Минимальное переходное отверстие/площадка
- для ДПП толщиной до 1.5 мм – 0,30/0,80 мм
- для ДПП толщиной
й свыше 1.5
1 5 мм – 0,40/0,90
0 40/0 90 мм
• Размер минимальной контактной площадки (для
металлизированных отверстий)
- от 0,4 – 1,1 мм – + 0,5 мм
- от 1,2 – 1,6мм – + 0,55 мм
- свыше 1,6мм
1 6мм – +0,8
+0 8 мм
• Отступ металла вокруг неметаллизированного
отверстия – 0,25 мм
Технологические
Те нологические возможности
ДПП (ОПП)
• Параметры маски/маркировки
- минимальный отступ маски от КП – 0,1мм (0,05мм для ИМС
с шагом 00,5мм)
5мм)
- минимальная толщина линии – 0,15мм
- вскрытие текста по сплошному металлу шириной не менее
0 25мм (нет гарантии полного облуживания)
0,25мм
- вскрытие по контуру печатной платы толщиной не менее
0,5мм
- минимальная высота шрифта шелкографии – 1,5мм
1 5мм
- на платах с толщиной фольги свыше 50мкм возможны
дефекты в виде локальных непрокрытий
непрокрытий,, пузырей, вздутий
Технологические
Те нологические возможности
ДПП (ОПП)
• Точность механической обработки контура
- методом фрезерования +/+/- 0,20мм
- методом скрайбировании +/
+/-- 0,25мм
0 25мм
• Минимальный отступ металла от края платы
- при фрезеровании – 0,25мм
- при скрайбировании
б
– 0,40мм
• Минимальная толщина платы
- при фрезеровании – 0,5мм
0 5мм
- при скрайбировании – 1,0мм
• Снятие фаски на краевом разъеме
- минимальная толщина платы 1,0мм
- угол снятия фаски – 30
30ºº
- отступ
у ламели от края
р р
разъема – 1,5мм
Технологические
Те нологические возможности
ДПП (ОПП)
• Доступные финишные покрытия КП
- ГорПос 63 ((HAL
HAL процесс) – сохранение паяемости 12 мес
- гальваническое олово (только
(только для плат без маски , толщина
покрытия 55-7мкм) – сохранение паяемости 3 мес
- покрытие краевых разъемов Ni или Ni/Au ((толщина
толщина подслоя
Ni 55-7 мкм,
мкм Au 11-3мкм
3мкм))
• Ограничения
р
при
р гальваническом покрытии
р
краевых
р
разъемов
- максимальная длина стороны платы с разъемом – 250 мм
- максимальная высота ламели – 32мм
Изготовление плат на
металлическом основании
•
•
•
•
•
•
Количество слоев — 1
Максимальный размер платы – 320x380 мм
Минимальный зазор/проводник – 0,24/0,24 мм
Минимальный диаметр отверстия – 0,9 мм
Цвет паяльной маски/маркировки — зеленая, белая
Механическая обработка контура – только
фрезерование
фрезерование
Изготовление СВЧ плат
• Базовые материалы
р
– ФАФ,, Rogers
Rogers,
g , Arlon
Arlon,, ФЛАН,,
Taconic и другие
• Количество слоев — до 2
• Толщина платы от 0,5 – 2,0 мм
• Максимальный размер платы: 173x285 мм
• Минимальный зазор/проводник – 0,15/0,15 мм (для
фольги 18 мкм)
• Минимальный
М
й диаметр/площадка
/
переходного
отверстия — 0,30/0,80 мм
• Механическая обработка контура – только
фрезерование
• Минимальный объем заказа — 1 технологическая
заготовка
Качество
• Контроль
р
качества изготовления
- контроль качества на каждой операции
- окончательный контроль ОТК
- собственная химлаборатория
- металлографический
ф
й анализ
Качество
• Контроль
р
качества процесса
р
производства
р
- выделенная служба качества
- периодические испытания ПП на соответствие требованиям
ГОСТ 2375223752-79 – 2 раза в год
- система менеджмента качества ISO 9001:2000 (TUV Cert TUV Rheinland)
Rheinland)
Спасибо за внимание!