К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 177
Текст из файла (страница 177)
Его сущность заюпочается в создании на поверхности фольгнрованного медью диэлектрика рисунка схемы, защите его слоем металла или органического резиста (трафаретная краска„фоторезист), стравливании с незащищенньых участков медной фольги. Субтракгивным методом изготовляются ОПП, ДПП, отдельные слои МПП и сами МПП после прессования. Для изготовления ДПП и МПП применяется в основном субтрюспиный позитивный процесс, при котором производятся предварительное аверление монтажных н переходных отверстий и их химико- гальваническая металлизацня, а ПР от травления защищается сплавами на основе олова. Наиболее распространенными методами получения рисунка ПП являвпся трафаретная печать и Фотопечать.
При трафаретной печати на заготовку 4юльгированного диэлектрика через сетчатый трафарет, на котором выполнен рисунок схемы, наносишя кислотостойкая краска, которая после полимеризации защищает ПР при травлении меди (иля ОПП) или щюбельные места при ильваническом осахдении (для ДПП). После выполнения своей Функции краска удаляется с помощью органического растворителя или раапюра щелочи.
тлхнология изготовляния Для изготовления трафаретов применяют в качестве оптовых материалов юшроновые, повиамидные и полиэфирные ткани иэ моно- волокна. Капроновые ткани харахтеризуются высокой стойкостью к ногир апшо, однако разрушаются при воздействии органических распюрителей и имеют значительные деформации при растяжении. Полиэфирные волохна имеют менее значительные деформации при растяжении, что обеспечивает увеличение тираиестойкости трафаретной формы.
В отдельных случаях при изготовлении прецизионных ПП для трафаретных форм применяют металлическую сетку из бронзы, коррозионностойкой стали. Металлические сетки обладают очень высокой химической стойкостью, высокой стойкостью к потиранию, низким относительным удлинением. Однако стоимосп металлических сеток выше стоимости полимерных, кроме того, они чувствительны к механическим воздействиям и недостаточно эластичны. В качестве композиций для получения на трафарете рисунка схемы используют жидкие и пленочные сжточувсгвпюльные композиции на основе акрилатов. Трафаретные краски для изготовлении ПП дожкиы быть кислотостойкими, обладать тиксотропными свойствами, быстро полимериэоваться. По методу сушки трафаретные краски делатся на термоотверждаемые и отверждаемые под воздействием УФ-излучения.
Наиболее перспекглвными яюгяются УФ-отверждаемые краски, тэх как они обеспечивают быстрое высыхание (3 - 10 с) и более высокую точность получения рисунка. Для получения рисунка методом трафарепюй печати в серийной производстве лримешпот полуавтоматические и автоматические станки. В станках предусмотрены вакуумное прижатие заготовки, регулировка угла наклона, скорости движения, давления и хода ракела. Подача краски осуществляется дозирующим устройством. Метод трафаретной печати прост, легко поддается автоматизации и поэтому экономически выгоден в серийном производстве. К его недостаним относатся трудноеп получения схем с шириной проводников и зазоров менее 0,3 мм, а также нецелесообразность его использования в мелкосерийном производсше из-эа высокой трудоемкости изготовления трафаретных форм.
Получение рисунка схемы методом фотопечати включает основные операции: нанесение фоторезиста, экспонирование рисунка через фотошаблон, проявление изображения. При фотопечати применяют кэк жидкие фоторезисты, так и сухие пленочные фоторезнсты. Для изготовления ПП используют жидкие фсторезисты позитивного действия, т.е. проэкспоннрованные участки фоторезиста получают способность растворяться в растворах проявления.
Нанесение жидких фоторезистов щюизводят методом медленного вьпягивания, центрифугировэнием или вилками. Экспонирование осущестювпот в установках с УФ-источником света и высокой степенью коллимацни светового потока. Проявление производят в слабых растворах щелочи, предпочтительно в установках струйного типа. Жидкие фоторезисты поэволшот пслучнп, высокую плотность рисунка (ширина проводников до 70 мкм), но они имеют ряд недостатков: недостаточную устойчивость в рабочих растворах, небольшую механическую прочность, эатекание фоторезиств в отверстия ПП, высокие требования к чистоте воздуха в производственных помещениях, большой объем работ по контрошо.
В связи с этим жидкие фоторезисты применяют для получения рисунка высокой плотности при мепкосерийном производстве ОПП, слоев МПП, ПП с раопределенными параметрами. Получение риоунка ПП методом фотопечати производят в основном с использованием сухих пленочных фоторезистов.
Сухие пленочные фоторезисты являлися фоторезисшми негативного действия, т.е. на участках фоторезистэ, облученных при экспонировании, происходит полны еризация, и они становятся нераспюримыми в распюрах проявления. Пленочный фоторезист представляет собой фотополимерный слой, заюпоченный между полиэтиленовой и лавсановой пленками. Нанесение пленочного фоторезиста производят на специальных установках (ламинаторах) путем прикатывания фоторезиста на ПП горячим валиком. Непосредспюнно перед валиком осущеепшяют отделение полиэтиленовой пленки от фоторезиста.
Температура нанесения составляет около 100'С. Лавсановэя пленка является защитной и до проявления осшетоя на фото резною. П алим ерпэация сухого пленочного фоторезиста осущеспшяется под действием УФ-излучения с максимумом спектральной чувствительности в области 320 400 нм и мощностью ламп более 3 кВт. В зависимости от типа растворов проявления и снятия пленочные фотореэисты деляшя на фоторезисты органической обработки и фоторезнсты водо-щелочной обработки. Проюпение фоторезнстов органической обработки производят в метилхлороформе, а их снатиев хлористом метилене.
Для проявления фоторезистов нодо-щелочной обработки применяю.'г 3 - 5 %-ный раствор углекислого натрия, а ддя пх удаления - 5 - 10 %-ный раствор едкого патра. Для проявяения и удаления фоторезистов применюот конвейерное оборудование струйного типа. В настоящее время сухие пленочные фоторезисты органической обработки имеют ограниченное применение в связи с Глава 6.1. ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ 570 Уас. 6Л дк Саима азогювлеаяя ахаастазеаяей аечатаея ааазы необходимостью исключения из производства хлорорганических растворителей из экологических соображений. Минимальная ширина проводников на ПП, изпзтовленных с применением сухих отечественных фоторезистов, составляет 150 мкм, с применением зарубежных фоторезистов - 100 мкм.
Наиболее известные марки зарубежных пленочных фоторезистов Крол 1ллшюг, Охагес. Схема технологического процесса изготовления ОПП приведена на рис. 6,1тд Для ОПП используют односторонний фольгированный диэлектрик. После получения рисунка схемы медь с пробельных мест вытравливается в растворе хлорного железа (300 - 500 г/л) или в кислом растворе хлорной меди (хлорная медь - 200 - 210 г/л, соляная кислота - 180- 200 г/л). После удаления резнстана места, не подлежащие пайке, методом трафаретной печати наносят защитную маску. Для обеспечения лаяемости контактную плошадку подкрывают горячим способом сплавом олова (ПОС- 61 или ПОСВ). На заюпочительной стадии формируются монтахсяые отверстия.
Схема изпппвления ДПП приведена на рис. 6.1.10. Для ДПП применяют двусторонний фолынрованный диэлектрик. Толщина медной йюльги при изготовлении ПП 1 - 3-го классов точности сосгавиет 35 мкм, лри изпповленни ПП 4 - 5 классов точности - 5 — 18 мкм. Первоначально в заготовке ПП сверлят монтажные отверстия на высокоточных станках с программным управлением. Создание межслойных металлизированных переходов между двумя слоями ПП осущеспшяют путем химико-гальванической металлизацин. Первоначальный электропроводащий слой в отверстиях ПП получают посредством химического меднения. Химическое меднение заключается во взаимодействии ионов меди с формалином в присужтвии палладиевого катализатора. На первой стадии производят активирование поверхности диэлектрика в растворе совмещенного активатора, содержащего соли пювгяяия и олова. В результате на поверхности диэлектрика образуется тонкий слой металлического палладия.
На второй стадии в результате реакции восстановления на слое катализатора образуется слой химически осажденной меди. В дальнейшем реакции восстановления протекает автокаталитически. Операция химического меднешш является наиболее ответственной, так как раствор химического меднеиия нестабилен, процесс осаждения плохо поддается контролю, а качество проводящего рисушга зависит от первичной металвизацни. В качестве комплексообразователей ионов в процессе химического осаждения используют виннокиглый калий-натрий или трилон Б.
Сппшартный раствор химического меднення имеет следующий состав, г/л: медь сернокиглая — 15 - 25; виннокиглый калий- натрий - 60 - 80; едкий катр — 20 - 30; формалин - 3 - 5. Для повышения стабильности раствора в него вводят специальные добавки. рН раствора должно составлять 12,8 - 13,3. Для поддержания постоянной скорости оса:кдения производят фильтрацию распюра и периодическую корректировку по ионам меди и едкому натру. Операцию химико-гальванической металлизации осушестышют в автоматизированных линиях, в которых время обработки в различных распюрах задано, а перемещение ПП производат с помощью автооператора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
