Односторонние печатные платы

Лекция №18. Технологические процессы изготовления ПП. Часть 1.

Односторонние печатные платы отличаются простотой и низкой стоимостью производства, изготавливаются по 1, 2 и 3 классу точности. Технологическое отграничение ширины проводников в таких платах составляет 0,25 мм, отверстий – 0,8 мм. Основными технологическими процессами изготовления таких плат являются химический негативный метод (табл. 2.5) и химический позитивный метод (табл. 2.6).    

Химический негативный метод заключается в том, что на медную фольгу, приклеенную к диэлектрику, наносят позитивный рисунок схемы проводников. Последующим травлением удаляется металл с незащищенных участков и на диэлектрике получается требуемая электрическая схема. Наиболее распространенными вариантами этого метода являются фотохимический и сеточно-химический (фотопечать и трафаретная печать).

 Основными этапами получения проводников являются подготовки поверхности, нанесение слоя фоторезиста, экспонирование, проявление схемы, травление фольги, удаление фоторезиста.

1) Подготовка поверхности фольги выполняют вращающимися латунными или капроновыми щетками. В результате получаем шероховатость поверхности 2,5-1,25 мкм. Кроме этого проводят химическую очистку в щелочных растворах с промывкой в деионизированной воде.

2) Нанесение слоя фоторезиста осуществляют на поверхность фольги и производят его сушку в течение 15-20 мин. при температуре 65°С.

3) Экспонирование осуществляют с помощью фотошаблона с негативным изображением схемы в вакуумной светокопировальной раме для засвечивания.

4) Проявление схемы состоит в вымывании растворимых участков фоторезиста находившихся под темными местами негатива. Для негативных фоторезистов проявителем являются спиртовые смеси. Время проявления 2-3 мин. Полученный защитный слой можно подвергать химическому дублению в растворе ангидрида и тепловому дублению (в термостате при температуре 60°С в течение 40-60 мин.).

5) Травление представляет собой процесс удаления слоя металла для получения нужного рисунка схемы. Процесс травления включает в себя предварительную очистку, собственно травление, очистку после травления и удаление фоторезиста.

Рекомендуемые материалы

Механическая обработка платы заключается в штамповании или фрезеровании по контуру и получении отверстий. Для удаления пыли и грязи плату обдувают сжатым воздухом.

Таблица 2.5. Основные операции химического негативного метода.

Таблица 2.6. Основные операции химического позитивного метода.

В случае использования нефольгированного жесткого основания схему техпроцесса изготовления ОПП можно представить в виде табл. 2.7

Таблица 2.7. Основные операции изготовления ОПП на жестком

нефольгированном основании

Лекция "5 Технология маневровой работы" также может быть Вам полезна.

Химические методы при сравнительно простом техпроцессе обеспечивают высокую прочность сцепления проводников с основанием (2 МПа), равномерную толщину проводников и их высокую электропроводность. Время химического воздействия на плату в процессе изготовления составляет примерно 25 мин. Недостатком химических методов является низкая прочность в местах установки выводов ЭРЭ, т.к. отверстия не металлизируются.

Двусторонние печатные платы по 1, 2 и 3 классу точности изготавливают в мелкосерийном, серийном и крупносерийном производстве, 4 и 5 класса точности – в серийном, прецизионные – в мелкосерийном производстве. Максимальные габариты ДПП 500х600 мм, минимальный диаметр отверстий – 0,4 мм. Для производства обычных ДПП применяют материалы с толщиной фольги от 18 до 50 мкм, а для прецизионных – 5 мкм или нефольгированные диэлектрики. В таблице 2.8. приведены основные этапы технологического процесса изготовления ДПП на фольгированном основании комбинированным позитивным методом.

Комбинированный позитивный метод применяется также при изготовлении наружных слоев многослойных ПП методом металлизации сквозных отверстий, попарного прессования, послойного наращивания и др.

Проводящий рисунок получают субстрактивным методом, а металлизацию отверстий осуществляют электрохимическим методом. Поверхность обеих сторон платы и отверстия подвергают химическому и предварительному гальваническому меднению для получения слоя меди толщиной 5-7 мкм.

После подготовки металлизированных поверхностей на них создается негативное изображение схемы. Это изображение может быть получено с помощью сеткографической краски или сухого пленочного фоторезиста.

На наружные поверхности, незащищенные резистивной маской, и в отверстия осаждается слой меди, толщиной 25 мкм. Гальваническое осаждение меди выполняется на заготовке платы, имеющей сплошной слой фольги, которая защищает поверхность диэлектрика и обеспечивает электрический контакт всех элементов схемы. Металлизированные поверхности покрываются защитным слоем сплава "олово-свинец", толщиной 10 мкм. Покрытие этим сплавом хорошо защищает медь от травления и после нанесения этого покрытия участки медной фольги, покрытые ранее фоторезистом, удаляются травлением. После травления на плате остается требуемый рисунок схемы. Изображение проявляют под душем при температуре 40-50°С. Процесс проявления ускоряется при наложении ультразвуковых колебаний. Набухание пленки является диффузионным процессом внедрения низкомолекулярного раствора в высокомолекулярный слой светочувствительной эмульсии. Диффузия в ультразвуковом поле сильно ускоряется за счет акустических микропотоков. Кавитационные пузырьки проникают в образовавшиеся поры и отрывают копировальный слой от поверхности платы. Удаление продуктов растворения осуществляется акустическим способом, что ускоряет процесс проявления во много раз, при этом плата меньше находится в растворе.