Способ контроля печатных плат с отверстиями

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ С ОТВЕРСТИЯМИ, включающий получение светочувствительного слоя на поверхности фольгированной заготовки, формирование На ней изображения путем экспонирования слоя череэ фотошаблон , определение положения отверстий платы относительно элементов изображения , сравнение с эталонной платой, о тли чающий ся тем, что, с целью повышения производительности процесса, получение светочувствительного слоя осуществл1те1Т путем обработки фольгированной заготовки в кислом растворе, содержащем источник ионов двз валентной меди, источник ионов водорода и источник ионов галогена при следующем соотношении компонентов, моль/м: Источник ионов двухвалентной меди

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН 1(д) Н 05 К 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Источник иОКОВ водорода (О, 75-1) 10

Источник ионов галогена. (0,5-0,75) 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3612205/24-21 (22) 29.06.83 (46) 30.03.85. Бюл. Р 12 (72) Л.Н.Храмова, Л.И.Салов, В.А.Киселев, И.В.Сикора и Т.А.Кичко (53) 621.396.6.049(088.8) (56) 1. Патент ФРГ Ф 2812976, кл. Н 05 К 3/00, 1978.

2. Платы печатные. Получение металлизированных и монтажных отверстий, требования к типовым технологическим процессам, разд. 2 и/п 2.2, ГОСТ 23664-79 (прототип).. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ

ПЛАТ С ОТВЕРСТИЯИИ, включающий получение светочувствительного слоя на поверхности фольгированной заготовки, формирование на ней изображения путем экспонирования слоя через фотошабю

„„SU„„1148132 A лон, определение положения отверстий платы относительно элементов изображения, сравнение с эталонной платой, о т л и ч. а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, получение светочувствительного слоя осуществляют путем обработки фольгированной заготовки в кислом растворе, содержащем источник ионов двухвалентной меди, источник ионов водорода.и источник ионов галогена при следующем соотношении компонентов, моль/м :

Источник ионов двухвалентной меди (0,5-0,75),10 Я

11481

Изобретенис отис сится к способам из го! нл . нил лемен ГОВ радиоэлектрон ( ной аппаратуры„а им -нно печатных плат, и предназначено преимущественно дпя контроля совмещения отверстий относительно рисунка в процессе серийного производства печатных плат.

При изготовлении печатных плат по базовой технологии, предусматриваницей сверление монтажных и переход- 1б ных отверстий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) до получения рисунка схемы, часто появляются такие дефекты как смещение положения отверстий относительно центров контактных площадок.

Причиной таких дефектов могут бьггь неточность переноса изображения схемы, вызванная .пибо усадкой рабочего пленочного фотошаблона, либо несовмещением отдельных слоев фотошаблона между собой и подложкой, либо механическим износом базовых от"ер стий фотошаблона, а также неточность выполнения операции сверления .

В процессе производства печетных плат появление подобных дефектов приводит в дальнейшем к разрыву контактных площадок, а также к непопаданию в отверстия выводов радио. элементов при автоматическом монта30 же плат. В связи с этим появляется необходимость контролировать положение отверстий относительно рисунка.

Известен способ контроля печатных плат, который позволяет опреде- З5 лить смещение отверстий относительно центров контактных площадок, заключающийся в процессе изготовления печатной платы специальных контрольных меток „расположенных в двух противопо- 40 ложных углах платы и представляющих собой отверстия, охваченные незамкнутым печатным проводником. На концах проводника имеются площадки для соединения со щупами измерительногоприбо- 45 ра. Ширина проводника равна разности радиусов контактных площадок и отверстий. Если при сверлении отверстий происходит смещение их относительно контактных площадок, то происходит разрыв контрольного проводника и стрелка измерительного прибора показывает нулевое отклонение (1).

Известный способ позволяет быстро и точно определить смещение отверстий, однако только после операции травления плат. Способ не дает возможности определить смещение отверщения (2 1.

Однако этот способ контроля является трудоемким, занимая много времени на этапе получения рисунка, и тем самым обуславливает низкую производительность контроля.

Цель изобретения - повышение производительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля печатных плат с отверстиями, включающему получение светочувствительного слоя на поверхности фольгированной заготовки, формирование на ней иэображения путем экспонирования слоя через фотошаблон, определение положения отверстий платы относительно элементов изображения, сравнение с эталонной платой, получение светочувствительного слоя осуществляют путем обработки фольгированной заготовки в кислом растворе, содержащем источник ионов двухвалентной меди, источник ионов водорода, источник ионов галогена при следующем соотношении компонентов, моль/м :

Источник ионов двухвалентной меди (0,5-0,75) ° 10З

Источник ионов водорода (О, 75-1, О) 10

Источник ионов галогенов (0,5-0,75) -10

Время обработки платы в растворе составляет 1-5 мин при 18-25 С. Затем плату ополаскивают водой и сушат сжатым воздухом.

В результате на поверхности медной фольги образуется светочувствитель32 2 стий до получения рисунка схемы и предотвратить возможность брака по смещению.

Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля печатных плат, включающий сверление отверстий в фольгированной заготовке, механическую или химико-механическую зачистку, получение светочувствительного слоя на поверхности фольгированной заготовки методом фотолитографии, формирование изображения и визуальное определение положения отверстий относительно элементов изображения— центров контактных площадок, дальнейшее сравнение с эталонной платой.

Способ позволяет определить смещение на самой ранней стадии изготовления платы и обнаружить причину этого сме3 11481 ная система. CU /Си . После экспонирования такой системы через фотошаблон в местах, где действует ультрафиолетовое излучение, образуется окись меди черного цвета. В местах, где свет не действует, сохраняется розовый цвет заготовки фольгированного диэлектрика. Таким образом, формируется четкое изображение печатной платы, которое и дает возможность оценить отклонение положения отверстий относительно центров контактных площадок полученного иэображения и судить о годности печатных плат.

Полученное изображение может сохраняться на плате в течение 2-3 дней, а при хранении заготовок в помещениях с неактиничным освещением— несколько месяцев.

Окись меди и медная фольга ведут себя одинаково по отношению к гальваническим растворам, применяемым в производстве печатных плат, и поэтому окись меди не может играть роль защитного покрытия при травлении печат-25 ных плат, например.при формировании рисунка схемы с помощью фоторезисторов и красок. Иэображение из окиси меди легко смывается слабым раствором любой неорганической кислоты, что дает возможность использовать заготовки на линиях химической металлизации, не удаляя рисунок схемы.

Полученное изображение может быть использовано только для контроля смещения отверстий относительно изобра35 жения контактных площадок до получения рисунка схемы с помощью фоторезистов.

Использование растворов с меньшим

40 содержанием ингредиентов приводит к плохим светочувствительным свойствам фольгированной заготовки, а использование растворов с большим содержанием ингредиентов нецелесообразно из45 за нерационного использования компонентов раствора.

Пример 1. Пробивают на заготовке фольгированного диэлектрика два базовых отверстия и производят 50 сверление монтажных и переходных отверстий по программе на стенках с ЧПУ.

Обезжиривают и зачищают заготовку на линии химико-механической подго- 55 товки поверхности.

Обрабатывают заготовку в растворе следующего состава, моль/м :

32 4

Медь с ернокислая кристаллическая 0,50 ° 10 (125,0 г/л) Серная кислота 0,75 10 (73,5 г/л) Калий бромис тый

0,50 10 (59,5 г/л) Время обработки 3 мин при 18-25 С.

Платч ополаскивают водой и сушат сжатым воздухом.

Экспонируют через фотошаблон на установке с УФ-источником света. Время экспонирования 5 мин.

Производят контроль расположения отверстий относительно центров контактных площадок. О годности платы судят по сравнению ее с эталонной платой.

Пример 2. Все повторяют аналогично примеру 1 за исключением того, что заготовку обрабатывают в растворе следующего состава моль/м

/ з

Медь сернокислая кристаллическая 0,62 ° 10 (156,0 г/л) Кислота соляная 0,87.10 (31,7 г/л) Пример 3. Все повторяют аналогично примеру за исключением

l того, что заготовку обрабатывают в растворе следующего состава, моль/мз:

Медь хлар0,75 10 (101,0 г/л) ная

Кислота серная 1,00 !0 (98,0 г/л) Медь сернокислая кристаллическая 0,62 .10 (156 г/л) Кислота серная

0,87 -10 (85,8 г/л) Калиц хлористый 0,62 ° 10 (46,3 г/л) Предлагаемый способ позволяет существенно повысить производительность контроля операции сверления печатных плат за счет исключения и замены ряда промежуточных операций при получении рисунка схемы на контрольной плате, с.ократить при этом

Пример 4. Все повторяют аналогично примеру за исключением то-. го, что заготовку обрабатывают в растворе следующего состава, моль/м :

1148132 котосоставСоставитель В.Иилославская

Редактор Н.Киштулинец Техред Л.Коцюбняк Корректор Г.Решетник

Заказ 1606/44 Тираж 794

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ушгород, ул. Проектная, 4

В расход материалов (СПФ, хлористый метилен, метилхлороформ, сократить время, необходимое для получения рисунка схемы, рое согласно изобретению ляет )0-)5 мин.