Получение защитного рельефа
Нанесение защитного рельефа заключается в процессе переноса изображения рисунка печатных проводников на материал основания ПП, который осуществляют фотохимическим, сеткографическим, офсетным способом и др.
Защитный рельеф может быть негативным и позитивным.
Выбор способа получения защитного рельефа зависит от класса точности ПП, ширины проводников и расстояний между ними, размеров контактных площадок, точности получения размеров печатных элементов.
Фотохимический способ позволяет получить проводники и зазоры между ними порядка 0,1 мм с точностью Б0,03 мм. Процесс получения защитного рельефа состоит из следующих этапов:
на поверхность заготовки ПП наносят фоторезист - фотополимерный материал, чувствительный к ультрафиолетовому (УФ) излучению (рис. 3.11);
устанавливают фотошаблон, реперные знаки (перекрестия) которогосовмещаются под микроскопом с центрами фиксирующих (базовых) отверстий заготовки ПП;
проводят экспонирование рисунка схемы, в результате которого происходит полимеризация фоторезиста под действием УФ-излучения на участках ПП, которые находились под прозрачными частями фотошаблона;
проявляют изображения рисунка.
Применяют фоторезисты негативные и позитивные, которые в свою очередь делятся на жидкие и сухие пленочные (СПФ). При использовании негативных фоторезистов экспонированные области заготовки ПП остаются на плате, а неэкспонированные вымываются при проявлении. В случае использования позитивных фоторезисторов экспонированные участки вымываются при проявлении.
Рис. 3.11. Фотохимический способ нанесения защитного покрытия
Травление меди с пробельных мест
Травление - химический процесс удаления меди с незащищенных резистом участков. Результатом выполнения этой операции является рисунок печатных элементов (проводников, контактных площадок и пр.), точность выполнения которых влияет на электрические характеристики ПП. Следует учитывать, что брак на этой операции (растравливание проводников, уменьшение ширины, площади поперечного сечения,подтравливание проводников и пр.) является необратимым.
Одним из дефектов при травлении является боковое подтравливание проводников и контактных площадок (рис. 3.12). Величина подтравливания составляет примерно 70 % от толщины медного слоя, что приводит к зауживанию проводников и нависанию травильного резиста. Эти явления необходимо учитывать при конструировании, в частности, при выборе толщины медной фольги. Применение материалов с тонкомерной медной фольгой (5 мкм) значительно снижает боковое подтравливание.
Рис. 3.2. Схема системы модульного травления: 1 - загрузка ПП; 2 -камера струйного травления; 3 - отмывка; 4 - сушка; 5 - разгрузка; б - ПП; 7 -конвейер
В качестве травильных резистов применяют: краску, которая наноситсясеткографическим способом; фоторезист (СПФ или жидкий) - фотохимическийспособ нанесения; металлорезист (олово-свинец, олово, свинец, золото и др.), который наносится электрохимическим способом.
Заготовки ПП размещают на установки струйного травления, в которых участки меди, незащищенные травильным резистом, вытравливаются электролитом, и на заготовках остаются только токопроводящие участки в соответствии с фотошаблоном или трафаретом. В качестве травящего электролита широко применяют кислые и щелочные растворы хлорной меди, растворы на основе хлорного железа, растворы на основе персульфата аммония, железо-медно-хлоридные растворы. Процесс травления происходит, как правило, в специальных модульных установках.В модулях щелочного травления осуществляется автоматический контроль величины рН раствора, а в модулях кислотного травленияпроизводится регенерация раствора на основе хлорида меди.