- •1. Конструктивно-технологічні вимоги до друкованих плат та їх класифікація.
- •1.2 Класифікація друкованих плат
- •1.3. Загальні вимоги до друкованих плат.
- •2. Конструкційні матеріали для виготовлення друкованих плат.
- •2.1. Загальні вимоги до матеріалів.
- •2.2. Матеріали для виготовлення одношарових друкованих плат.
- •2.3. Матеріали для виготовлення багатошарових друкованих плат.
- •2.4. Матеріали для виготовлення гнучких друкованих плат.
- •2.5. Мідна фольга для виготовлення друкованих плат.
- •3. Методи виготовлення друкованих плат.
- •3.1. Класифікація методів виготовлення одношарових друкованих плат.
- •3.2. Субтрактивний метод виготовлення друкованих плат.
- •3.2.1. Субтрактивний негативний метод
- •3.2.2. Субтрактивний позитивний метод.
- •3.3. Адитивний метод виготовлення друкованих плат.
- •3.3.1. Напрямки подальшого розвитку адитивного методу.
- •3.4. Електрохімічний метод виготовлення друкованих плат.
- •3.4.1. Використання електрохімічного методу для виготовлення друкованих плат на металевій основі.
- •3.5. Комбінований метод виготовлення друкованих плат.
- •3.5.1. Негативний комбінований метод.
- •3.5.2. Базовий позитивний комбінований метод.
- •3.5.3. Позитивний комбінований метод з використанням тонкомірної фольги (напівадитивна технологія).
- •3.5.4. Виготовлення двобічних друкованих плат з перехідними з’єднаннями з паяльною маскою і підвищеною густиною монтажу.
- •3.6. Виготовлення багатошарових друкованих плат методом металізації наскрізних отворів.
- •3.6.1. Виготовлення бдп методом металізації наскрізних отворів з використанням діелектриків з тонкомірную фольгою.
- •3.7. Виготовлення гнучких друкованих плат.
- •3.7.1. Виготовлення гнучких друкованих кабелів.
- •3.7.2. Виготовлення гнучких друкованих плат з використанням струмопровідних паст.
- •4. Нанесення захисного рельєфу у виробництві друкованих плат.
- •4.1. Метод фотохімічного друку.
- •4.1.1. Нанесення захисного рельєфу з використанням рідких фоторезистів.
- •4.1.2. Нанесення захисного рельєфу з використанням сухих плівкових фоторезистів.
- •4.2. Нанесення захисного рельєфу методом трафаретного друку.
- •4.2.1. Сіткові матеріали для виготовлення трафаретних друкованих форм.
- •4.2.2. Трафаретні друкарські фарби.
- •4.2.3. Виготовлення трафаретних друкованих форм (тдф).
- •4.2.3.1. Виготовлення тдф з використанням рідкої світлочутливої композиції “фотосет-ж”.
- •4.2.3.2. Виготовлення тдф з використанням плівкового резисту типу фп.
- •4.2.3.3. Виготовлення тдф методом впресовування спф в металеву сітку.
- •4.2.4. Обладнання дільниць трафаретного друку.
- •5. Хімічна металізація у виробництві друкованих плат.
- •5.1. Активація діелектриків у виробництві друкованих плат.
- •5.1.1. Двохстадійний процес активації діелектриків.
- •5.1.2. Активація діелектриків у суміщеному розчині (пряме активування ).
- •5.1.3. Регенерація паладію із відпрацьованих розчинів активування.
- •5.2. Хімічне осадження міді.
- •5.2.1. Причини нестабільності розчинів хімічного міднення.
- •5.2.2. Розчині для хімічного міднення друкованих плат.
- •5.2.3. Утилізація відпрацьованих розчинів хімічного міднення.
- •5.2.4. Обладнання для хімічного міднення друкованих плат.
- •6. Гальванічні процеси у виробництві друкованих плат.
- •6.1. Гальванічне міднення.
- •6.1.1. Електроліти для міднення друкованих плат.
- •6.1.2. Аноди.
- •6.1.3. Очищення електролітів міднення від органічних домішок.
- •6.1.4. Особливості технологічного процесу міднення друкованих плат.
- •6.1.5. Контроль якості мідного покриття на друкованих платах.
- •6.2. Гальванічне нанесення сплаву олово-свинець на друковані плати.
- •6.2.1. Способи зближення потенціалів виділення окремих компонентів сплаву.
- •6.2.2. Електроліти для гальванічного нанесення сплаву пос-61.
- •6.2.3. Особливості технологічного процесу гальванічного нанесення сплаву пос-61.
- •6.2.4. Контроль якості покриття сплавом пос-61.
- •6.2.6. Видалення покриття сплавом пос-61 із друкованих роз’ємів плат.
- •6.3. Гальванічні покриття роз’ємів друкованих плат.
- •6.3.1. Гальванічне нанесення золотих покриттів.
- •6.3.2. Гальванічне нанесення паладієвих покриттів.
- •6.3.3. Гальванічне нанесення срібних покриттів.
- •6.3.4. Обладнання для нанесення гальванічних покриттів на роз’єми друкованих плат.
- •7. Травлення міді у виробництві друкованих плат.
- •7.1. Розчини на основі хлорного заліза.
- •7.2. Кислі розчини на основі хлорної міді (хлорно-мідний кислий розчин).
- •7.3. Лужні травильні розчини на основі хлорної міді.
- •7.4. Розчини на основі персульфату амонію.
- •7.5. Перекисні сульфатні розчини.
- •8. Основні напрямки удосконалення технології виготовлення друкованих плат.
- •8.1. Організація маловідходних гальванохімічних операцій.
- •8.2. Організація безвідходних гальванохімічних операцій.
- •8.3. Організація маловідходної технології нанесення захисного рельєфу.
- •8.4. Пряма металізація діелектриків у виробництві друкованих плат.
- •8.5. Фінішні покриття у виробництві друкованих плат.
4. Нанесення захисного рельєфу у виробництві друкованих плат.
Призначення захисного рельєфу у виробництві друкованих плат:
1. Захист струмопровідного рисунка від дії травильного розчину у субтрактивному методі.
2. Захист пробільних ділянок від хімічного і електрохімічного осадження міді і металорезисту у адитивному і в комбінованому позитивному методі та в електрохімічному методі виготовленні друкованих плат.
У виробництві друкованих плат використовують два методи нанесення захисного рельєфу:
метод фотохімічного друку;
метод трафаретного друку (метод сіткографії).
4.1. Метод фотохімічного друку.
Цей метод передбачає використання так званих фоторезистів. Це фото полімерні матеріали, які під дією ультрафіолетових променів із лінійних вуглецевих ланцюгів утворюють розгалужені структури. Після дії ультрафіолетових променів ці речовини стають стійкими до дії розчинів, на основі яких вони виготовлені. Такі розчини називають проявниками.
Загальна схема нанесення захисного рельєфу цим методом включає такі операції:
1.Нанесення фото чутливого шару на поверхню друкованих плат.
2.Експонування ультрафіолетовими променями з використанням відповідного фотошаблону.
3.Проявлення зображення.
4.Промивпання та висушування.
Конкретна схема процесу нанесення захисного рельєфу визначається видом застосовуваних фоторезистів. У виробництві друкованих плат використовують два види фоторезистів:
рідкі фоторезисти;
сухі плівкові фоторезисти (СПФ).
4.1.1. Нанесення захисного рельєфу з використанням рідких фоторезистів.
Найбільшого поширення набув рідкий фоторезист на основі полівінілового спирту (ПВС). Його склад: ПВС - 120 г/л, біхромат амонію - 9 г/л, етиловий спирт 120 мл/л. Фоторезист готують безпосередньо на виробництві.
Схема технологічного процесу:
1. Нанесення фоторезисту на поверхню заготовок. Наносять зануренням у рідкий фоторезист двома шарами з наступним висушуванням кожного шару теплим повітрям (40°С) протягом 30 хв. Перед нанесенням другого шару заготовку повертають на 180°.
2. Експонування. Здійснюють на спеціальних установках, обладнаних ртутними кварцовими лампам ЛУФ. Попередньо на поверхню фото чутливого шару кладуть відповідний фотошаблон (контактний друк). Тривалість експонування вибирають експериментально. Установка дозволяє одночасно експонувати обидва боки плати.
3. Проявлення. Здійснюють у воді температурою 35÷40°С, тривалість ≈1хв.
4. Фарбування у розчині барвника метиловий фіолетовий для контролю якості проявлення. Барвник забарвлює фоторезист, і коли пробільні ділянки набувають фіолетового кольору, то проявлення недостатнє.
5.Хімічне дублення у розчині H2CrO4 - 2 г/л тривалістю 1÷3 хв, з наступним промиванням.
6.Термічне дублення при температурі 100°С, тривалість 60 хв.
Хімічне і термічне дублення використовують для надання рельєфу хімічної стійкості та механічної міцності.
Товщина рисунка складає 12÷15 мкм. Розділювальна здатність цього методу 0,25 мм.
Переваги методу: фоторезист не токсичний, простий у приготуванні, порівняно дешевий, використовується просте обладнання.
Недоліки:
1) Задублювання фоторезисту у темноті (самовільне) - біхромат амонію, який є у складі фоторезисту, гідролізує під дією парів води, утворює хромову кислоту, яка реагує з полівініловим спиртом. Через це плати після нанесення фоторезисту не можна зберігати більше 3 годин до моменту їх експонування;
2) Недостатня стійкість рисунка при підвищеній вологості і температурі.
Загальні недоліки технології з використанням рідких фоторезистів:
1. Нерівномірність товщини фоторезисту по поверхні плати, що відбивається на якості відтвореного рисунка і знижує розділювальну здатність.
2. Фоторезист безбарвний, що ускладнює контроль якості проявлення.
3. Така технологія не придатна для позитивного комбінованого методу, так як фоторезист буде затікати в отвори плати.
4. Так як товщина шару фоторезисту складає 15 мкм, а товщина гальванічного покриття повинна бути не меншою 25 мкм, то буде спостерігатися “розростання” гальванопокриття, що знизить розділювальну здатність.
5. Руйнування шару фоторезисту під час висушування (присипання пилу та твердих часток), що буде спотворювати рисунок.
6. Нетехнологічність.
Через ці недоліки рідкі фоторезисти на теперішній час мають обмежене використання.