Люминесцентный метод основан на явлении флуоресцентного свечения веществ, входящих в состав флюсов, при освещении РМ лампами ультрафиолетового излучения. Остатки канифоли марки А вызывают желтое свечение, а канифоли марки В – голубое свечение.
Нефелометрический метод заключается в определении оптической плотности водно – спиртовых растворов канифоли в зависимости от концентрации в них канифольного флюса после контрольной отмывки РМ. Для контроля приготавливают эталонные растворы с различной концентрацией флюса. Эталонные растворы сравнивают по оптической плотности с пробой жидкости, которой производилась контрольная отмывка РМ.
В зарубежных устройствах типа СМ 11 и СМ 20, а также в устройствах отмывки ICOM 8000 М и ICOM 8000 L контроль качества отмывки осуществляется путем измерения проводимости очищенного раствора изоприлового спирта и деионизированной воды, в котором обрабатывался РМ. Качество отмывки считается хорошим, если содержание загрязнений не более 1,5 * 10-2 мкг / мм2 /16/.
Визуальным осмотром проверяют также наличие дефектов влагозащитных покрытий (табл. 8).
Таблица 8
Вид дефекта |
Причины возникновения |
Меры по устранению |
1 |
2 |
3 |
Мелкие углубления (раковины) в пленке |
Не оптимальный состав растворителей, высокая вязкость материала |
Добавить поверхностно – активные вещества для уменьшения поверхностного натяжения; понизить вязкость материала |
Пузыри и поры |
Нарушение процесса сушки, связанное с высокой скоростью испарения низкокипящих растворителей и задерживанием в полимерной пленке паров; нарушение технологии нанесения покрытий из-за неправильно подобранного давления воздуха при пневмораспылении; попадание воздуха ванну с материалом |
Уменьшить температуру и скорость сушки покрытия; уточнить давление воздуха при пневмораспылении; установить скорость погружения РМ не более 0,2 м / мин при нанесении покрытия способом окунания |
Потеки, наплывы |
Излишняя толщина покрытия |
Уменьшить толщину пленки; изменить способ нанесения покрытия; при влагозащите окунанием установить и строго выдерживать определенное положение РМ в момент его извлечения и выдержки |
Отсутствие пленки на некоторых участках |
Слабая адгезия; несовместимость наносимого материала с имеющимися покрытиями или основанием; наличие на поверхности гидрофобизирующих материалов |
Провести подготовку поверхности; заменить материал покрытия; ввести в состав растворителей специальную добавку, обеспечивающую химическое взаимодействие материала с основанием и ранее нанесенными покрытиями. |
Влагозащитные свойства покрытия в значительной степени зависят от его толщины. Для определения значения этого параметра применяют установку типа УВТ 1. Она измеряет толщину покрытия от 5 до 100 мкм с погрешностью ± 4 %./16/
Тестирование РМ производится специальным оборудованием (рабочей станцией S 96, автоматическими тестерами АТЕ 3900 и др.). Оборудование обеспечивает поиск и анализ производственных дефектов, функциональное и внутрисхемное тестирование РМ.
5.1. Ультрафиолетовый фотоплоттер Graphtek
Предназначен для изготовления фотошаблонов и для непосредственного экспонирования фоточувствительных слоёв, нанесенных на заготовки ПП.
Высокоинтенсивный луч от источника ультрафиолетового света передается по волоконно-оптическому световоду на “световое перо”, закрепленное на стандартном плоттере. Лист прозрачной пленки, чувствительной к УФ излучению, закрепляется на плоттере, и рисунок шаблона переносится на пленку обычным способом. После засветки пленка быстро проявляется и закрепляется как обычная фотопленка. Система может использоваться с любым компьютером, оборудованным плоттером. В отличие от остальных фотоплоттерных систем никаких специальных контроллеров или программ не требуется. Система комплектуется “световым пером” с диаметром луча 0,35 мм, но может поставляться со “световым пером” с диаметром луча 0,2 мм.
5.2. Ламинатор для нанесения пленочного фоторезиста 27-22800
Ламинатор предназначен для качественного нанесения пленочного фоторезиста на плоские заготовки. Наиболее эффективен в мелкосерийном производстве ПП. Качество нанесения обеспечивается точным контролем температуры, давления и скорости перемещения платы при нанесении пленки.
Максимальный размер заготовок от 300 до 600 мм.
Скорость нанесения от 0,5 до 1,5 м/мин.
Температура нагрева от 100 до 200 С.
5.3. Координатный обрабатывающий центр BUNGARD CCD
Предназначен для сверления, координатного фрезерования и гравировки следующих материалов:
-фольгированного стеклотекстолита печатных плат;
-металлов, таких как алюминий, латунь;
-пластмасс типа поливинилхлорида, органического стекла.
Еще одним специальным применением установки является дозированное нанесение паст или жидких адгезивов на плоские заготовки. Обрабатывающий центр может быть также дополнительно оснащен фотоплоттерной приставкой, что дает возможность использовать его для изготовления фотошаблонов и для непосредственного экспонирования фоточувствительных слоев ПП. Установка оснащена высокочастотным шпинделем, в ее комплект входят также блок управления, пылесос и программные драйверы для сверления и фрезерования. Для управления работой обрабатывающего центра может быть использован любой IBM-совместимый персональный компьютер. Станок может использоваться также для фрезеровки и гравировки алюминия.
Управляющее программное обеспечение совместимо с данными из всех распространенных программ САПР в различных файловых форматах, таких как Excellon (сверление), HP/GL (фрезерование), Gerber (изоляция). Управляющая программа имеет доходчивый пользовательский интерфейс и обеспечивает контроль над такими параметрами, как смещение, установка границ области перемещения, скоростей подачи и перемещения и ряда других.
Технические характеристики:
-размеры стола от 325 до 425мм;
-рабочее пространство от 1200 до 800 мм;
-дискретность шага 0,0254 мм.
Высокочастотный шпиндель-двигатель с частотой вращения от 25000 до 60000 об/мин. Смена инструмента производится вручную или автоматически.
5.4. Установка для изготовления печатных плат PCB500S
Очень популярная многоцелевая установка, специально разработанная для лабораторий и мелкосерийных производств. Установка включает в себя пять секций со встроенной мойкой с холодной и горячей водой. Три секции представляют собой ванны для погружных процессов. Две другие - струйные промывные секции. Панель управления удобно расположена для контроля температуры в каждой секции, включения подачи воздуха в ванны и воды в промывные секции. Один из вариантов процесса изготовления плат: проявление-промывка-травление-промывка-смыв фоторезиста
Технические характеристики:
-размер обрабатываемых плат от 302 до 454мм;
-размеры установки 800х1200х625мм;
5.5. Конвейерные модули для изготовления ПП Предназначены для осуществления химических процессов изготовления ПП шириной до 305 мм при минимальном размере платы 65х80мм. Проявочный, промывочный, травильный модули могут работать раздельно, но разработаны таким образом, что могут быть установлены в единую конвейерную линию. Каждый модуль изготовлен из пластика и оборудован форсунками для обработки двусторонних плат. Проявочный модуль, так же как и модули травления и удаления фоторезиста оборудованы циркуляционными насосами и конвейерными системами с варьируемой скоростью подачи плат.
Скорость конвейера от 0,08 до 0,4 м/мин.
5.6. Установка для металлизации отверстий в заготовках печатных плат PL903S «ABC»
В установке заложена новая концепция изготовления высококачественных ПП. Процесс не имеет сложностей и недостатков старых методов изготовления, которые требуют огромных затрат времени и дорогих систем контроля процесса. Основой нового процесса являются реактивы собственной разработки.
Установка характеризуется заново разработанной схемой подачи питания при электролитической металлизации. Она имеет контроллеры с мембранной клавиатурой и цифровые счетчики для установки напряжения, тока, времени. Также возможно установить раздельные выходы тока для каждой стороны платы, что особенно важно при металлизации через шаблон, где имеется различная плотность дорожек на разных сторонах платы. Металлизация через шаблон позволяет получить прочный слой олова или свинца толщиной 10-12 мкм, который может быть затем оплавлен до получения яркого блестящего состояния. Основные характеристики:
-широкий спектр операций;
-специально разработанные химикаты, уже используемые европейской промышленностью;
-отсутствие вредных химических веществ, используемых другими системами изготовления плат (нет формальдегидов);
-время обработки всего 48 мин. - в два раза меньше, чем в других системах;
-устойчивые химикаты даже при длительном хранении;
-минимум распада реактивов - достаточно только добавить свежего раствора.
5.7. Устройство для подготовки паяльной пасты SPS-1
Для достижения максимального времени жизни паяльной пасты рекомендуется хранить ее при постоянной температуре в прохладном месте, предпочтительно в холодильнике. Перед использованием температура пасты естественным путем должна быть доведена до температуры окружающей среды, что по времени может занять несколько часов. По достижении температуры окружающей среды, перед нанесением на трафарет, паяльная паста должна быть хорошо перемешана до состояния однородной массы.
Устройство SPS-1 сводит оба процесса, подогрев и перемешивание пасты, в единую автоматически выполняемую операцию, что, в конечном счете, благоприятно влияет на весь производственный процесс. Устройство SPS-1 обеспечивает подготовку паяльной пасты к непосредственному использованию, приводя ее в оптимальное рабочее состояние не более чем за 15 минут, независимо от ее исходной температуры.
5.8. Устройство измерения вязкости PM-2A
Компактное, портативное устройство PM-2A предназначено для оперативного определения вязкости технологических материалов, например, паяльных паст, в тех производствах, где их знание крайне необходимо. Уникальный стандартизированный метод измерения, основанный на определении крутящего момента винтообразного насоса, помещенного в анализируемое вещество, позволяет быстро и точно определять его вязкость, имеющую решающее значение в современных высокоскоростных и высокоточных процессах. Результаты измерения отображаются на встроенном жидкокристаллическом дисплее.
В производствах, основанных на технологии поверхностного монтажа, особенности применяемых паяльных паст должны в точности соответствовать технике их нанесения. Поскольку вязкость является определяющим фактором при анализе, применение устройства PM-2A оказывает существенную помощь в экспресс оценке свойств и характеристик паяльных паст. Применение устройства PM-2A позволяет повысить качество пайки РМ путем соблюдения технологической дисциплины.
Технические характеристики:
-диапазон измерения вязкости от 5до 100 Па с;
-время измерения: от 1до 2 мин;
-точность измерения 10%.
5.9. Устройство контроля паяемости MUST System II
Устройство MUST System II настольного типа предназначено для контроля паяемости КМО и КПМ, контактных площадок и металлизированных отверстий ПП.
Быстрый и точный выборочный контроль паяемости компонентов и ПП, осуществляемый устройством, позволяет уменьшить количество дефектов пайки и, в конечном счете, повысить качество продукции.
Реализованный в устройстве универсальный, соответствующий требованиям международных стандартов количественный метод тестирования, основанный на измерении сил смачивания, возникающих при погружении испытуемого образца в расплавленный припой, в равной мере пригоден для тестирования как традиционных, так и монтируемых на поверхность компонентов. Отличие состоит в том, что в первом случае образец погружается в ванну с расплавленным припоем, а во втором случае в каплю расплавленного припоя.
Встроенный компьютер позволяет полностью автоматизировать процесс тестирования и обработки результатов, обеспечить повторяемость тестирования, автоматически учесть корректирующие поправки для испытуемого образца. Обширная библиотека сводит операцию описания тестируемого образца к простому указанию его кода. Полученные результаты в графическом виде воспроизводятся на экране цветного монитора, сохраняются в памяти для последующего сравнительного анализа и при необходимости могут быть распечатаны на принтере.
Универсальная система измерения и большой выбор унифицированных приспособлений для закрепления испытуемых образцов облегчает работу с установкой. Двухкоординатный рабочий стол устройства позволяет легко и быстро выставить испытуемый образец над шариком расплавленного припоя или ванной.
Базовый комплект поставки помимо основного блока включает цветной монитор, клавиатуру, необходимые соединительные жгуты, флюсы, химикаты, таблетки припоя, набор инструмента и подробную инструкцию по эксплуатации. По заказу устройство может комплектоваться 24-х игольчатым матричным принтером.
5.10. Устройство трафаретной печати 903
Устройство предназначено для ручного нанесения клея или паяльной пасты на ПП.
Устройство работает с металлическими шаблонами, изготавливаемыми из латуни, бронзы или нержавеющей стали, и имеет простую и удобную конструкцию, позволяющую легко закреплять и сменять их.
Компактное устройство настольного типа по заказу может комплектоваться вакуумным насосом для прижатия ПП к поверхности рабочего столика, что уменьшает неровности при использовании гибких ПП и ПП с короблением. Совмещение рисунка трафарета и ПП производится микрометрической регулировкой положения ПП раздельно по двум осям и углу ее ориентации на рабочем столике.
5.11. Полуавтомат трафаретной печати SP-20
Полуавтомат SP-20 предназначен для нанесения паяльной пасты в полуавтоматизированном режиме. Загрузка и выгрузка ПП производится вручную. Перемещение ракеля осуществляется автоматически.
Полуавтомат работает с металлическими шаблонами и имеет простую и удобную конструкцию, позволяющую легко закреплять и сменять их. Для фиксации и точной установки платы на рабочем столе используются универсальные штыри.
Для управления перемещением ракеля используется педаль. Величина давления ракеля на трафарет при нанесении пасты контролируется по циферблатному индикатору.
Полуавтомат SP-20 настольного типа по заказу может комплектоваться станиной и вакуумной системой для прижатия плат к поверхности рабочего стола, что уменьшает неплоскостность при использовании гибких ПП и ПП с короблением.
Технические характеристики:
-высокая стабильность нанесения паяльной пасты;
-точное микрометрическое совмещение трафарета с рисунком платы;
-возможность подключения вакуума;
-максимальное рабочее поле 406х356 мм;