Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Достоинства — высокая равномерность по толщине и однородность слоя фоторезиста, возможность получения тонких слоев фоторезиста, хорошая адгезия к поверхности заготовки и пр.; недостатки — высокая стоимость оборудования, необходимость применения специальных фоторезистов; ° способом электрофореза, который позволяет получить равномерные по толщине слои фоторезиста в гальванической ванне и регулировать толщину слоя изменением потенциала на электродах ванны. Фирма Янр!еу (Германия) разработала позитивный фоторезист РЕКТ-2400, который наносится способом злектрофореза из водного раствора (толщина 10 мкм) и может применяться при изготовлении ПП с послойным наращиванием перераспределительных слоев; обладает высокой разрешающей способностью, позволяет получить проводники шириной 0,050 мм, стоек только при кислом травлении, удаляется в щелочном растворе.
Достоинствами жидких фоторезистов являются: простота приготовления и применения, нетоксичность„защита боковых поверхностей проводников и контактных площадок. Последние три способа — валковый, пульверизация и электростатическое распыление — применяют для получения плотного и сверхплотного рисунка ПП. Недостатки жидких фоторезистов: низкая разрешающая способность (для первых двух способов), разрастание проводников над фоторезистом (рис. 5.34) при гальваническом осаждении меди (толщина которой состав- Рис. 5.34.
Разрастание проводника наа 4кпорезистом: г — разрастание, ''2 — ширина проводника по рабочему фотошаблону; 3 — ширина проводника; 4 — материал основания; 5 — фоторезист; б — осажление металла; 7 — мелная фольтФ Паиесеииа защитного рельефа' и паяльной маски иа ПП 329 ляет порядка 25...30 мкм), окисление, ухудшение механической прочности и адгезии фоторезиста в условиях повышенной влажности и температуры, заполнение монтажных и переходных отверстий при нанесении на ПП, препятствующее осаждению меди на стенки отверстий при химическом и гальваническом меднении, низкая устойчивость к действию электролитов гальванического меднения. Жидкие фоторсзисты, изготовленные, например, на основе поливинилового спирта, имеют следующий состав, г/л: поливиниловый спирт 100...200, двухромовокислый аммоний 8...10, этиловый спирт 100...120 мл/л. Они наносятся в два слоя общей толщиной 12...15 мкм методом окунания с последующим медленным вьпягиванием заготовки ПП из раствора для получения равномерности по толщине на поверхности.
В качестве примера можно привести жидкие фоторезисты фирмы Япр1еу (Германия), применяемые для изготовления внутренних слоев МПП вЂ” негативный БХ-35, который обладает способностью сглаживать неровности на заготовке слоя, и позитивный БХ-24, допускающий многократное экспонирование. Сушка после нанесения фсторезиста необходима для удаления летучих веществ, уплотнения структуры слоя, уменьшения внугренних напряжений, улучшения адгезии фоторезиста к заготовке ПП. Сухие фоигорезисты применяются при изготовлении рисунка слоев МПП, ГПП, ГПК, полосковых плат и других плат высокого класса точности (с высокими требованиями по разрешающей способности).
Сухие пленочные фоторезисты (СПФ) состоят из трех слоев: защитной полиэтиленовой пленки, среднего слоя, чувствительного к УФ-излучению и оптически прозрачной лавсановой пленки, предназначенной для защиты фоторезиста от окисления на воздухе. Их накатывают на поверхность ПП валиком, нагретым до 100...120 'С на установках для ламинирования — ламинаторах (рис. 5.35). При этом полиэтиленовая пленка наматывается на бобину (рис. 5.36). Достоинства СПФ: высокая разрешающая способность (позволяет получать ширину проводников и зазоры между ними до 0,04...0,1 мм), высокая стойкосп в гранильных растворах и электролитах гальванического меднения и нанесения оплава олово — свинец и олова, исключают попадания (затекания) фоторезиста в отверстия. Рнс. 5.35. Схема ламинатора: 1 — прижимной валик; 2 — полиэтиленовая пленка; 3 — бобина; 4 — рулон фоторезисга (СПФ); 5 — СПФ; б — нож лля резки СПФ; 7- заготовка платы Рнс.
5.36. Нанесение сухого пленочного фоторезиста: 1 — ПП; 2— бобина; 3 — СПФ ззр Глаеа Х Оеиоеиые этаим иееотоеееиии иечатимх иеат Недостатки СПФ: выделение при ламинировании токсичных хлористого метилена и трихлорэтилена, наличие внутренних напряжений и усадочных процессов в пленке. Экспонировать — подвергать светочувствительный материал действию света. Экспонирование осуществляется УФ источником света (сканирующим, неподвижным, точечным или точечным с поворотной заслонкой) с диапазоном спектра 300...400 нм ртутно-кварцевыми лампами через лавсановую пленку (для СПФ) способом контактной печати.
Перед экспонированием заготовка ПП с нанесенным фоторезистом совмещается с ФШ с помощью специальных знаков совмещения и производится засветка через ФШ. При экспонировании имеют место дифракция, преломление и отражение света, приводящие к разбросу размеров элементов рисунка и размытости их краев. Основным требованиям к выполнению операции экспонирования является получение необходимой степени задубленности, полимеризации (для негативных фоторезистов) или степени деструкции (для позитивных фоторезистов), гарантирующей воспроизведение четкого изображения элементов рисунка схемы при проявлении. Для этого необходимо обеспечить: ° плотный и равномерный прижим ФШ к поверхности заготовки ПП при помощи вакуумного прижима для исключения попадания света под темные участки фотошаблона и получения размытого края (вуали) фоторезиста; ° согласование спектральных характеристик источника света и спектральной светочувствительности фоторезиста, чтобы максимальная интенсивность излучения на определенных длинах волн совпадала с областью максимальной чувствительности фоторезиста, так как это позволяет повысить производительность операции экспонирования за счет уменьшения экспозиции (экспозиция — минимальная энергия излучения иа единицу поверхности слоя фоторезиста, необходимая для проработки фотослоя на полную глубину); максимум поглощения позитивных фоторезистов соответствует более длинным волнам по сравнению с негативными; ° равномерное распределение освещенности по поверхности фоторезиста, которое может быть в достаточной степени обеспечено применением коллиматоров; неравномерность освещенности приводит к появлению нерезкого контура (вуали) на элементах фотомаски; ° правильное определение времени экспонирования фоторезиста, которое определяет степень его стойкости при проявлении и точность воспроизведения изображения ФШ.
Стойкость при проявлении определяется величиной задубленности, пслимеризации для негативных фоторезистов и степенью деструкции для позитивных и зависит от времени воздействия и количества света, поглощенного фоторезистом, которое в свою очередь зависит от плотности потока актиничного света, фотохимически взаимодействующего с фоторезистом. Продолжительность экспонирования зависит от толщины фоторезиста, освещенности поверхности фотореэиста и определяется опытным путем. Пааосоааа оаа!впного реоое4а а аааоьной маска аа ПП 331 После экспонирования производится выдержка 20...30 мнн в темном месте для завершения фотополимеризации.
Нарушения при выполнении операции экспонирования могут привести: ° к отслаиванию фоторезиста от заготовки ПП в процессе его проявления в результате недостаточной экспозиции, затруднению проявления и увеличению ширины экспонированных элементов рисунка по сравнению с ФШ при избытке экспозиции при экспонировании негативных фоторезистов; ° к неполному проявлению фоторезиста, образованию вуали при малой экспозиции; отслаиванию фоторезиста и уменьшению размеров элементов рисунка по сравнению с размером на ФШ при избытке экспозиции при экспонировании позитивных фоторезистов.
Стоимость установки экспонирования, например, ОКС НМЮ-201 В составляет 65 000 долл., а лабораторной установки НЕЫАЗ-Š— 1700 долл. Применяют также установку экспонирования марки и фирмы Апйег (Австрия) для двустороннего экспонирования, с рабочим форматом рамы 600 х 600 мм, мощностью ламп 6000 Вт, количеством ламп — 2 шт. и установку экспонирования с точечным источником света АРСМ3.258.000 с освещенностью внугри загрузочной рамы до 45 кЛк. Проявление рисуюса защитного рельефа фоторезиста осуществляется при избирательном растворении неэкспонированных участков фоторезиста для негативных фоторезистов и экспонированных — для позитивных фаторезистов. Нерастворенные участки фоторезиста используются в качестве защитной фотомаски при травлении меди с пробельных мест или при химико-гальваническом осюкдении меди.
Основным требованием при проявлении является точность воспроизведения рисунка с ФШ, которая зависит от времени, температуры проявления, концентрации проявителя, скорости растворения фоторезиста в данном проявителе, времени экспонирования и пр. Скорость проявления зависит от загрязненности проявителя, способа подачи .проявителя на поверхность. Наиболее целесообразно применять перемешивание, ультразвук или струйное проявление, так как увеличивается скорость проявления, и выравниваются условия проявления по всей площади заготовки ПП.
Для негативных ФШ режимы проявления незначительно влияют на точность передачи изображения и перепроявление для них неопасно. Для позитивных фоторезистов режимы проявления являются определяющими для качества изображения, так как их несоблюдение может привести к подтравливанию по контуру незасвеченных участков (фотомаски). Проявление СПФ производится после удаления лавсановой пленки на установках струйного типа в метнлхлороформе в течение 1...2 мин под давлением или в ультразвуковых ваннах. Применяют конвейерные струйные установки для проявления фоторезиста С!гсшгаре СБР305 ?Ж (34600 долл.), УПФ 504, выпускаемые заводом Темп (г. Хмельницкий) и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
