11.2 Технологические процессы изготовления плат на керамическом, металлическом и полиамидном основаниях.

Односторонние ПП изготавливают как негативным, так и позитивным методом, используя односторонний фольгированный диэлектрик. Технологический процесс по негативному методу включает следующие операции:

•подготовка поверхности заготовки: механическая и химическая очистка;

•обезжиривание; промывка в. проточной холодной воде;

•активирование в 20—25 %-м растворе HCI при температуре 20 *С в течение 0,2-—0,3 мин;

•промывка в холодной и горячей воде;

•сушка поверхности заготовки;

•нанесение защитного рисунка схемы сеткографическим или фотоспособом;

•травление незащищенных участков металлической фольги;

•удаление резиста химическим путем;

•пробивка или сверление отверстий;

•нанесение защитного покрытия на плату.

Для облегчения монтажа навесных элементов со стороны их установки на плату наносят маркировку; для ограничения растекания припоя по печатным проводникам — защитные маски для пайки. Для защиты от влияния окружающей среды после изготовления платы покрывают лаком.

При позитивном методе после нанесения защитного рисунка гальванически осаждают покрытие, устойчивое к травлению (сплав олово—свинец, серебро), затем сверлят отверстия и осуществляют травление рисунка. Процесс получения ПП субтрактивным химическим методом наименее трудоемок, легко механизируется, обеспечивает высокую разрешающую спо­собность при производительности до 1000 плат/ч. Недостаток — наличие бокового подтравливания элементов проводящего рисунка. Область применения — бытовая РЭА, техника связи, блоки питания.

Двусторонние ПП с переходными электрическими соединениями изготавливают комбинированными негативным или позитивным методами.

При комбинированном негативном методе экспонирование осуществляют с фотонегатива, проводящий рисунок схемы получают травлением меди с пробельных мест, сверлят отверстия, затем выполняют металлизацию от­верстий электрохимическим методом.

Технологический процесс включает следующие операции:

•получение контура заготовки (штамповка, резка роликовыми ножницами);

•подготовка поверхности заготовки;

-нанесение негативного рисунка схемы, ретуширование;

•травление металлической фольги с пробельных мест;

•нанесение защитной пленки лака для защиты всей поверхности платы от химического меднения краско­распылителем;

•сверление отверстий;

•химическое меднение;

•снятие защитного слоя лака;

•гальваническое меднение отверстий;

•снятие фоторезиста;

•покрытие проводников припоем ПОСВ 33 для обеспечения их паяемости.

К преимуществам метода относятся освоенность процесса производства и широкая номенклатура травителей- Недостатки — возможность срыва контактных площадок при сверлении, не­обходимость специальных контактирующих приспособлений, при металлизации отверстий, вредное воздействие химических растворов на платы, большая величина подтравливания.

При комбинированном позитивном методе выполняются следующие операции:

•получение контура заготовки и подготовка ее поверхности;

•нанесение позитивного рисунка схемы;

•нанесение защитного слоя лака для предохранения от воздей­ствия химически активных раство­ров при химической металлизации;

•сверление отверстий в плате;

•химическое меднение отверстий слоем толщиной 1—2 мкм со скоростью 20—30 мкм/ч;

•гальваническое меднение слоем толщиной 25—30 мкм;

•удаление защитною слоя лака;

•нанесение металлического резиста для защиты проводников и отверстий от травления (серебрение слоем толщиной 10—12 мкм, гальваническое покрытие сплавами Sn—Pb, Sn—Bi, ПОСВ 33 толщиной 20— 25 мкм);

•удаление фоторезиста;

•травление пробельных мест;

•оплавление металлического резиста (необходимо для удаления припоя из отверстий и улучшения паяемости покрытия);

•контроль платы, маркировка.

В связи с повышением требований к качеству плат используют аддитивные методы, которые устраняют такие недостатки субтрактивных, как подтравливание проводников, неравномерная толщина металлизации отверстий, большой расход медной фольги и травильных растворов.

При аддитивном методе изготовления ДПП используют нефольгированный диэлектрик с введенным в него катализатором Pd: Sn = 1:3. Технологический процесс включает следующие операции:

•подготовка поверхности диэлектрика (очистка);

•нанесение адгезива путем погружений платы в композицию на основе нитрилыюго каучука толщиной 20— 30 мкм либо полимера АБС-2

•сверление и очистка отверстий в плате;

•нанесение защитного негативного рисунка схемы;

•подтравливание поверхностей диэлектрика, открытых для нанесения меди, в растворе фторборатной или хромовой кислоты для улучшения адгезии проводников к подложке;

•химическое меднение в течение 8— 16 ч;

•удаление защитного резиста;

•создание неметаллизированных отверстий;

•нанесение маски для пайки трафаретной печатью;

•лужение проводников и металлизированных отверстий в плате.

Применение аддитивного метода ограничено его невысокой производительностью, трудностью получения хорошей адгезии проводников с основой, интенсивным воздействием растворов на диэлектрик.

При полуаддитивном методе изготовления ДПП используется нефольгированный диэлектрик без введенного катализатора, поэтому обязательными являются операции сенсибилизации и активации. Процесс включает следующие операции:

•подготовка поверхности диэлектрика и нанесение адгезива;

•сверление и очистка отверстий;

•сенсибилизация и активация всей поверхности;

•химическое меднение слоем толщи­ной 2—3 мкм для трафаретной печати и 4—6 мкм для фотопечати;

•создание защитного рисунка схемы;

•гальваническое меднение (усиление меди);

•удаление резиста и травление;

•создание неметаллизированных отверстий;

•нанесение маски для пайки и лужение печатных проводников.

В настоящее время электрохимическое меднение ведут на периодиче­ских токах: импульсных, реверсных и произвольной формы, что улучшает микрорельеф покрытий, снижает внутренние напряжения и сокращает время осаждения.

Разработана технология рельефных ПП. Подложка платы изготавливается путем литья или прямого прессования из реактопласта типа ДСВ2-Р-2Н, при этом формируются переходные отверстия, конструктивные элементы, а также углубления для проводников. Матрицу для пресс-формы получают путем глубокого химического травления. Для создания платы больших размеров и малой толщины необходима терморихтовка. Затем поверхности придается шероховатость с одновременным удалением облоя и притуплением острых кромок отверстий.

На установке магнетронного распыления на обе стороны подложки наносится медный слой с соответствующим подслоем, покрывающий внутренние поверхности отверстий. Далее слой наращивается гальванически до 25 мкм. Затем подложка шлифуется на глубину, превышающую толщину нанесенного слоя. Несошлифованная медь в рельефе и образует рисунок проводников, которые облуживаются сплавом олово—свинец.

Преимущества метода: минимальная ширина проводников 0—1мм; прочность сцепления с подложкой в 2 раза выше по сравнению с аддитивным методом; сокращение производственных площадей в 3 раза; улучшение условий труда; уменьшение загрязнения окружающей среды. Недостаток — сложность внесения изменений в рисунок платы