Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Одной из фирм, поставляющих линии для прямпй металлизации, является фирма Рй! (Германия). 5.5.2.2. Оеаждеиие металлореаиега Проводники, контактные площадки и металлизированные отверстия покрывают металлорезистом, который используется как защитное покрытие на операции травления меди с пробельных мест и как покрытие, обеспечивающее паяемость ПП в случае применения сплава олово — свинец.
324 Глава 5. Оеавватее элиши атаиаввееаиа ае апааих иаяа 25...30 15...! 8 80...! 00 30...35 мг/л Борфтористые электролиты при нанесении сплава олово — свинец с добавкой БОС обладают высокой рассеивающей способностью, благодаря которой при металлизацни ПП соотношение толщины покрытия на поверхности и в отверстиях близко к 1: 1. Структурообразующая добавка БОС-1 предназначена для применения в составе сернокислого электролита гальванического осаждения олова на В качестве металлорезиста в производстве ПП применяют следующие покрытия: золото, никель — золото, серебро, олово, свинец, олово-свинец, олово — никель, олово — висмут, олово — цинк и др.
На протяжении многих лет наиболее широко применялся сплав олово — свинец (ОС). В последнее время его применяют в двух вариантах (см. рис. 4.б): ° в качестве только металлорезиста на операции травления меди с пробельных мест и удаление его после операции травления (ЯМОВ-процесс); ° как металлорезист и покрытие, обеспечивающее после оплавления паяемость ПП (БМОТЬ-процесс). К сплаву олово — свинец предъявляются следующие требования: ~ равномерность по толщине и по составу на поверхности и в отверстиях ПП; ° получение покрытия с заданным процентным содержанием олова в сплаве (61+5) %, т.
е. близкого к эвтектическому составу; ° получение мелкозернистой структуры покрытия. Наиболее широкое применение для осаждения сплава олово — свинец нашли фторборатные и фенолсульфоновые электролиты. В виду того, что в дальнейшем сплав олово — свинец подвергается оплавлению (жидкостному или инфракрасному) и в связи с нестойкостью сплавов неэвтектического состава к действию травильных растворов, необходимо контролировать выполнение требований к сплаву олово — свинец при его осаждении. Структурообразующая добавка БОС предназначена для исполыования в составе борфтористого электролита гальванического осаждения на ПП сплава олово — свинец 18].
Использование борфтористого электролита с добавкой БОС обеспечивает получение плотных, мелкокристаллических осадков, равномерно распределенных по поверхности и в отверстиях ПП, Добавка БОС поставляется в виде концентрата, пригодного для прямого введения в электролит, что обеспечивает максимальное удобство в работе. При применении БОС не требуются дополнительные добавки, такие как синтанол, препарат ОС-20 или другие поверхностно-активные вещества БОС обеспечивает высокую стабильность свойств электролита и качества осаждаемого покрытия.
Структурообразующую добавку БОС рекомендуется исполыовать в электролитах следующего состава, г/л: олово борфтористое (по металлу) .. свинец борфтористый (по металлу) . кислота борфтористая (свободная) БОС Пааеггнаа заа1итиого рельефа и ааааьива маски ка ПП ПП при использовании технологии изготовления ПП с удаляемым металлорезистом. Использование БОС-1 в составе сернокислого электролита обеспечивает получение плотных, мелкокристаллических осадков олова, равномерно распределенных по поверхности н в отверстиях ПП. Добавка БОС-1 поставляется в виде концентрата, пригодного для прямого введения в электролит.
При применении БОС-1 не требуются другие поверхностно-активные вещества. Структурообразующую добавку БОС-1 рекомендуется использовать в электролитах следующего состава, г/л: 30 — 60 80 — 180 30 — 40 мг/л олово сериомислое кислота серная . БОС-1 Структурообразующая добавка БОС-1 обеспечивает высокую стабильность свойств электролита и качества осаждаемого покрытия.
5.5.2 3 Осаждвнке покрытий нв концевые конгакты 5.6. Нанесение защитного рельефа и паяльной маски на ПП Нанесение заЩитного рельефа — процесс переноса изображения рисунка печатных проводников на материал основания ПП. Он может осуществляться следующими способами: ° фотохимическим (фотолитография); ° сеткографическим (сеткография, трафаретная печать, шелкография); ° офсетной'печатью; К печатным платам с концевыми контактами предъявляют дополнительные требования: ° минимальные и стабильные переходные сопротивления в месте контакта при эксплуатации; ° высокая износостойкость и твердость.
Выполнение перечисленных требований, а также защита контактов от окисления обеспечивается гальваническим осаждением на контакты благородных металлов — золота, серебра, палладия, родня и их сплавов. При выборе соответствующего покрытия учитывают тип контакта (подвижный, неподвижный), контактное давление, конструкцию контактной пары, электрическую нагрузку (сила тока, напряжение), условия эксплуатации (влажность, пыль, газы и т. д.), долговечность, надежность.
Высокое качество химических и гальванических покрытий в производстае ПП, приведенных выше, может быть обеспечено при постоянном жестком контроле: в концентраций основных компонентов электролитов; ° содержания органических добавок в электролитах; ° уровня загрязненности электролитов продуктами реакции и пр. Основной проблемой является определение концентрации поверхностно-активных добавок в электролитах и составляющих их компонентов.
Згб Глава 5. Оснввиыв зязваы из«вяза«явная пвчапзпых ивет ° лучом лазера; ° фотоформированием. Защитный рельеф бывает негативный и позитивный. Негативный защищает от вытравливания токопроводящие элементы ПП: печатные про. водники, контактные площадки, шины «земли» и «питания» и прочие, позитивный наносится на пробельные места, т. е.
на участки ПП, на которых не должно быть меди, а токопроводящие элементы защищаются перед операцией «травление меди с пробельных мест» устойчивыми в травильных растворах либо металлорезистом, либо полимерным травильным резисгом. Выбор способа получения защитного рельефа определяется конструкцией ПП, классом точности ПП: шириной проводников и расстояний между ними, размером контактных площадок, точностью получения размеров печатных элементов; плотностью монтажа, а также ТП изготовления (производительностью оборудования, экономичностью процесса и пр.).
5.е.1. Фотохимический способ нанесения защитного рельефа (фотолитография) Этот способ имеет высокую разрешающую способность (значительно выше чем, сеткографический и офсетная печать) и позволяет получить проводники и зазоры между ними порядка 0,1 мм (3 — 5 класс точности) и менее (0,07...0,04 мм — 6 — 7 класс точности) с точностью (+0,03) мм и выше.
Суть способа заключается в контактном копировании рисунка схемы с ФШ на заготовку ПП, покрытую светочувствительным слоем (фоторезистом — ФР). Основные этапы фотохимического способа: ° на поверхность заготовки ПП наносится фоторезист — фотополи- мерный материал, чувствительный к УФ-излучению (рис. 5.33); ° устанавливается ФШ, реперные знаки (перекрестия) которого совмещаются под микроскопом с центрами фиксирующих (базовых) отверстий заготовки ПП; ° производится экспонирование рисунка схемы через ФШ, в результа- те которого образуется скрытое изображение; ° проявление изображения и задубливание рисунка, т.
е. получение за- щитного рельефа (защитной фотомаски). Рис, $.33. Фотохимический способ нанесения зашитното рельефа: а — зкспонироаание рисунка схемы через ФШ; б — проявленное изображение рисунка схемы; à — ПП; 2 — СПФ; 3 — УФ-излучение; 4- ФШ Нанесение защдеюго леаае4а и иаававй ликкв «и ПП зг7 Для воспроизводимости элементов печатного монтажа малого размера при их переносе с ФШ на заготовку ПП процесс фотопечати должен осуществляться с соответствующей разрешающей способностью, которая измеряется максимальным числом параллельных линий, воспроизводимых раздельно на 1 мм. Разрешающая способность процесса фотопечати и точность размеров элементов печатного рисунка зависят от типа и толщины слоя фоторезиста.
С увеличением толщины слоя фоторезиста разрешающая способность падает. Различают жидкие (на водных и органических растворителях) и сухие пленочные фоторезисты (СПФ), а также проявляемые в водных растворах и в органических растворителях. По результату воздействия света фоторезисты бывают негативные и позитивные. При использовании негативных фоторезистов экспонированные области заготовки ПП остаются на плате, так как они переходят в нерастворимое состояние, а неэкспонированные, сохранившие исходную структуру, вымываются при проявлении в органических растворителях. В случае применения позитивных фоторезистов экспонированные участки вымываются при проявлении, так как в позитивных фоторезистах экспонирование имеет целью создать условия для деструкции экспонированных участков фоторезиста и перевода их в растворимое состояние в проявителе с щелоч- ными свойствами. Основными характеристиками фоторезиста являются: стойкость к травителям и гальваническим ваннам (кислотостойкость), светочуаствительность, контрастность, высокая разрешающая способность, однородность и равномерность по толщине и пр.
Нанесение жидкого фоторезиста осуществляется следующими способами: ° центрифугированием (фоторезист растекается под действием центробежной силы); недостаток — неравномерность толщины слоя и краевое утолщение, препятствующее плотному прилеганию фотошаблона при экспонировании и приводящее к ухудшению контрастности изображения из-за наличия воздушного зазора; ° окунанием и вытягиванием заготовки из раствора фоторезиста с постоянной скоростью ()5...50 см/мин); толщина фоторезиста зависит от скорости вытягивания, вязкости; равномерность — от плавности извлечения; достоинства — двухстороннее нанесение фоторезиста; ° валковым способом, основанном на офсетном принципе печати: заготовка перемещается между двумя валками нанесения фоторезиста, и фоторезист с их поверхности переносится на поверхности заготовки. При этом жидкий фоторезист на наносящие валки поступает с дозирующих валков меньшего диаметра с пазами, вращающегося во встречном направлении, на поверхность которого постоянно подается жидкий фоторезист.
Достоинства — равномерность по толщине, возможность получения тонких слоев (толшина регулируется величиной зазора между двумя валками нанесения фоторезиста, толщиной слоя на наносящем валке, адгезионными свойствами фоторезиста и пр.), двухстороннее нанесение фоторезиста на жесткое или гибкое Глиеа 5. Основные этапы изгоиимлеиия иечаиииях плат основание ПП, высокая производительность, экономичный расход фоторезиста, возможность совмещения с устройством для. сушки и охлаждения. Недостатки — необходимость применения специальных фоторезистов, нестабильность характеристик слоев фоторезиста, высокая стоимость оборудования и пр. ° пульверизацией (распылением); струя фоторезиста поступает из распылительной форсунки под углом, близким к 90', на поверхносп, заготовки ПП, перемещающуюся с определенной скоростью на конвейере. Достоинства — простота способа, равномерность по толщине, возможность применения для любых типов ПП; недостатки— сложность получения равномерных по толщине слоев фоторезиста на больших поверхностях заготовок; ° электростатическим распылением в поле высокого напряжения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
