1. Химический субтрактивный метод
- применяется при производстве однослойных печатных плат, а также при изготовлении внутренних слоев МПП (выполненных методами металлизации сквозных отверстий и послойного наращивания). Собственно с этого метода и начиналась индустрия печатных плат. В качестве исходного материала используются фольгированные медью изоляционные материалы. После переноса рисунка печатных проводников (в виде пленки, стойкой к растворам травления) на фольгированную основу не защищенные от нее места химически удаляются – стравливаются. Отсюда и название метода. Защитную пленку наносят полиграфическими методами: фотолитография (защитная пленка формируется из фоторезиста – материала, очувствляемого через фотокопию печатного рисунка – фотошаблон), трафаретная печать (используется специальная, химически стойкая краска) и др. [2].
Этапы стандартного субтрактивного метода:
вырубка заготовки;
сверление отверстий (применяется только при изготовлении ОПП, при изготовлении заготовок внутренних слоев МПП эта технологическая операция отсутствует);
подготовка поверхности фольги (дезоксидация), устранение заусенцев (только для ОПП);
трафаретное нанесение краски (для ОПП) или нанесение и проявление фоторезиста (при изготовлении внутренних слоев МПП), закрывающих участки фольги, не подлежащих вытравливанию;
травление платы;
отмывка и сушка платы;
нанесение паяльной маски (только для ОПП);
горячее облуживание или нанесения альтернативного типа финишного покрытия [3] (только для ОПП);
нанесение маркировки (только для ОПП);
контроль.
Главные фрагменты субтрактивной технологии показаны на рис.2.16.
экспонирование фоторезиста (3) через фотошаблон-негатив (1) и защитную пленку (2); b) рисунок из фоторезиста проявлен и способен защитить фольгу (4) от травления; c) рисунок из фольги вытравлен; d) фоторезист удален – на основании ПП (5) остался рисунок проводников
Рисунок 2.16 - Последовательность операций при субтрактивной технологии изготовления плат:
Преимущества субтрактивного метода:
возможность полной автоматизации процесса;
высокая производительность;
низкая себестоимость.
Недостатки субтрактивного метода:
вследствие необходимости стравливания фольги сравнительно большой толщины образуются большие подтравы, что делает невозможным изготовление плат по высокому классу точности (с малыми значениями зазоров между элементами печатного проводника и малой шириной проводников). Поэтому для изготовления внутренних слоев МПП применяется более тонкая фольга – от 18 мкм и меньше. При ее стравливании образуются подтравы меньшей величины, что повышает класс точности;
необходимость использования фольгированных материалов, которые дороже, чем нефольгированные;
необходимость удаления дорогостоящей меди;
из-за образования больших объемов отработанных травильных растворов возникают дополнительные проблемы с их регенерацией, утилизацией и т.д.
2. Комбинированный позитивный метод (полуаддитивный метод)
- применятся при производстве ДПП, а также при изготовлении внутренних слоев МПП, выполненных методом попарного прессования. По своей сути комбинированные способы изготовления плат относятся к полуаддитивным. Как и при субтрактивном методе, для изготовления плат по полуаддитивной технологии используются фольгированные диэлектрики. Однако есть существенная разница: при производстве полуаддитивным методом толщина применяемой фольги значительно меньше. В современных технологических процессах изготовления МПП с применением полуаддитивных методов используется фольга толщиной 18 мкм, 12 мкм, 9 мкм и 5 мкм. Дальнейшее формирование рисунка проводников происходит, как и при аддитивных методах, путем гальванического осаждения меди с применением фотошаблонов.