Глава 2.

 

ТЕХНОЛОГІЧНІ МАРШРУТИ ОДНО- І ДВОСТОРОННІХ ДРУКОВАНИХ ПЛАТ

 

2.1. Хімічний і інші прості способи виготовлення одно- і двосторонніх друкованих плат

 

Прості способи, описувані нижче, відрізняються відсутністю металізованих отворів і детально описані в підручниках [1, 8, 9]. Звертаю увагу читачів також на те, що відповідно до прийнятої у вітчизняній промисловості стандартної термінологією позитивний метод (хімічний або комбінований) відрізняється від негативного використанням металорезиста як маски, що захищає мідну фольгу від травлення. Таким чином наші пізнання з фотографії (позитив і негатив) швидше зашкодять нам, ніж допоможуть. Металорезистом може бути срібло, а також олово і свинець у вигляді хімічно осадженого припою або чистого олова.

 

Тому в негативному методі захисний рельєф (фарба або фото-резист) потрібен при подальшому травленні міді, а в позитивному для виборчого гальванічного нанесення металорезиста на місця майбутніх провідників. Видалення захисного рельєфу в негативному способі виконується відразу після травлення мідної фольги, а в позитивному - перед травленням міді після нанесення металорезиста. Далі слідує операція свердління або пробивання отворів, які в подальшому не піддаються металізації .Після цього оформляють контур друкованої плати, видаляючи технологічні поля. В кінці технолого маршруту плати маркують і піддають консервації для збереження паяності при зберіганні.

 

2.1.1. Хімічний негативний (субтрактивний) метод

Відрізняється мінімальною трудомісткістю і можливістю автоматизації всіх операцій. Вельми широко поширений при виготовленні дешевих односторонніх друкованих плат не вище 2-го класу точності. Для нанесення захисного рельєфу використовується сіткографіі (шовкографія), рідше офсетний друк (з кліше) або фотоспособом (використання фотоемульсії або фоторезиста).

 

Технологічний маршрут ускладнюється, якщо ми хочемо заощадити припой і в той же час не забуваємо про захист мідних провідників. Можна використовувати або захисні епоксидні маски, що наносяться за допомогою сітчастих трафаретів, або хімічний захист мідних провідників з допомогою хімічного пасивування.

 

2.1.2. Хімічний позитивний метод

 

Його вже не можна назвати чисто субтрактивним, оскільки в якості маски при травленні використовується металорезиста, гальванічно осадженого на мідну фольгу. Застосовується досить рідко і обмежується зазвичай виготовленням мікросмужкових плат для СВЧ-діапазону. В якості металорезиста зазвичай використовується срібло товщиною 9 - 12 мкм, що забезпечує хорошу провідність на високих частотах за рахунок скін-ефекту (витіснення струму високої частоти в приповерхневих шари провідника).

 

2.1.3. Інші прості способи

 

Спосіб штампування широко використовувався для масового виробництва простих плат не вище 1-го класу точності. При цьому способі на діелектричне основу, покрите недополімерізованим клеєвим шаром, накладається мідна фольга. Притиск комбінується з вирубкою провідників. Після видалення непотрібної фольги слідує нагрів для полімеризації клею. Утилізація відходів міді зустрічає проблем.

 

Спосіб перенесення принципово дозволяє утилізувати мідь з травильних відходів. Він полягає в отриманні провідного мідного малюнка на плоскій технологічній (тимчасовій) металевій основі з корозійностійкої сталі, наприклад 18ХН9Т. На цю основу наноситься будь-яким чином захисний рельєф, далі йде гальванічне міднення з метою створення шару фольги товщиною 30 - 50 мкм. Фольга не надто міцно тримається на сталевій основі, і якщо її намазати клеєм і притиснути до діелектрика плати, то при нагріванні клей полімеризується і фольга міцно приклеюється до плати.

 

Якщо замість листового діелектрика використовувати прес-форму і прес-порошки, то провідний малюнок може бути запресований "запідлицеві", що зручно при виготовленні перемикачів, кодових дисків і т.д.

Використання електропровідних фарб і паст, хоча і дозволяє поряд з провідниками виготовляти друковані резистори і конденсатори, широкого поширення в технології друкованих плат не отримало, незважаючи на численні публікації про досягнення в цьому напрямку. Більшою мірою це напрям виявився потрібним в товстоплівковій технології виготовлення мікрозбірок, але вже на основі термічного випалювання композицій на базі легкоплавких стікол.