В зависимости от последовательности операций формирования печатных проводников и металлизированных отверстий различают:
комбинированный позитивный метод (применяются фотошаблоны — позитивы);комбинированный негативный (применяются фотошаблоны — негативы)[ 1]. ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛЭто заготовка ДПП, которая вырезана из стеклянного фольгированного диэлектрика. Диэлектрическая база стеклоэпоксидная композиция: стеклоткань, которая пропитанаэпоксиной смолой. Толщина медной фольги может быть от 5ти до 100мкм. СВЕРЛЕНИЕ СКВОЗНЫХ ОТВЕРСТИЙПроводится сверление отверстий на специальных станках с ЧПУ. ОЧИСТКА ОТВЕРСТИЙ ОТ НАНОСА СМОЛЫ (для двухсторонних печатных плат данный этап является необязательным и нежелательным) Очищение от наноса смолы производится на медных торцах слоев. Очистка осуществляется: травлением в серной кислоте, с использованием раствора перманганата, плазмохимической очисткой, гидрообразивной обработкой. ХИМИЧЕСКОЕ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ТОНКОГО СЛОЯ МЕДИ (альтернативный вариант — прямая металлизация) Этот этап проводится в целях придания проводимости стенкам отверстий, которая необходима для дальнейшей гальванической металлизации.
Рыхлый слой меди, которая осаждается химическим путем разрушается быстро. Чтобы избежать этого явления производит усиление тонким слоем гальванической меди. Альтернативойдля химической металлизации можно определить прямую металлизацию, при которой осуществляется покрытие стенок отверстий тонким слоем палладия. В этом случае необходимость в химической и предварительной гальванической металлизации исчезает. НАНЕСЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТАДанный этап характеризуется нанесением фоточувствительного материала на заготовку. Обычно, таким материалом выступает пленочный фоторезист, который наслаивается на заготовку при помощи специального валкового устройства ламинатора. Сперва производится очищение поверхности заготовки в целях обеспечения адгезии фоторезиста. Данный этап проводится в чистой комнате с неактиничным (желтым) освещением, поскольку фоторезист — это материал, который светочувствителен культрафиолетовому спектру. СОВМЕЩЕНИЕ ФОТОШАБЛОНА ПОЗИТИВАНа данном этапе осуществляется свомещение фотошаблона с заготовкой.
Контактной площадкой является круг, часть которого изображена на рисунке. Изображение на фотошаблоне характеризуетсаяпозитивным по отношению к будущей схеме. ЭКСПОНИРОВАНИЕ ФОТОРЕЗИСТАНа данном этапе проводится засвечивание участков поверхности, которые прозрачные на фотошаблоне. Происходит фотополимеризация засвеченных участков, которые далее теряют способность к растворению. Фотошаблон снимается. ПРОЯВЛЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТАНа данном этапе проводится проявление изображения на фоторезисте: т. е. происходит расворениенезасвеченных участков, а засвеченные фотополимеризуются, тем самым остаются на плате, при этом теряют способность к растворению. В результате фоторезист остается в областях, где проводников на плате не будет.
Таким образом, на плате остается негативное изображение топологии схемы. Назначениемфоторезиста определяется обеспечение избирательного гальванического осаждения меди. ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ (ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ) ОСАЖДЕНИЕ МЕДИМедь наносится на поверхность стенок отверстий до толщины 25 мкм. При такой толщине металлизации обеспечивается необходимая прочность при термодинамических нагрузках, свойственных последующим пайкам. &# 160; ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ МЕТАЛЛОРЕЗИСТАВо-первых, металлорезиствыступает как защита проводников и металлизированных отверстий от травления. Такжеорганизуется защита меди от окисления.
В-третьих, данный процесс осуществляется для длительного сохранения способности платы к пайке, в случае, если останетсяв качестве финишного покрытия. Если в качестве металлорезиста применяется гальванический сплав олова-свинца, он может быть оплавлен в целях получения сплава, который длительно сохраняет способность к пайке. УДАЛЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТАНа данном этапе проводится удаление фоторезиста, нометаллорезист остается на проводниках и в отверстиях, и обнажает медь в пробельных зазорах. Медь, которая покрыта металлорезистом, останется не вытравленной и формирует топологию слоев платы. ТРАВЛЕНИЕ МЕДИНа данном этапе металлорезист защищает медь от травления. Незащищенная медь растворяется в травящем растворе, при этом на плате остается рисунок для будущей схемы. УДАЛЕНИЕ МЕТАЛЛОРЕЗИСТА ОЛОВО-СВИНЕЦПроизводится удаление металлорезиста с поверхности меди в специальном растворе. Данный этап является начальным процесса, который называется SMOBC (soldermaskoverbarecopper — маска поверх необработанной меди). Для других процессов, например, если защитной маски не наносится, оловянно-свинцовая смесь оплавляется в целях дальнейшего применения (лужение). НАНЕСЕНИЕ ПАЯЛЬНОЙ МАСКИВ целях защиты поверхности платы производится нанесение паяльной маски в качестве электроизоляционногонагревостойкого покрытия.
Известно несколько видов масок и методов ее нанесения, фоточувствительные композиции могут быть жидкими и пленочными. Тогда маска наносится и обрабатывается методами фотолитографии, т. е. теми же способами, что и фоторезист. Этот процесс обеспечивает высокую точность совмещения. Способ трафаретной печати не обладает такой точностью, однако данный процесс является более производительным в случае массового производства. ОБЛУЖИВАНИЕ МОНТАЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ HAL-ПРОЦЕСС (hotairleveling — выравнивание горячим воздухом) Открытые маской участки меди облуживаются горячим припоем при помощи погружения. Чтобы на плате не оставались натеки припоя и в целях освобождения отверстия от припоя, при изъятии из ванны облуживания производится обдувка платы горячими воздушными ножами. Кроме сдувания излишков воздушные ножи выравнивают припой на поверхностях контактных площадок и монтажных отверстий.
Теперь плата готова для заключительных этапов: нанесения надписей, обрезки по контуру, тестированию и упаковки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Печатные платы и монтажные подложки — физическая основа электрических межсоединений в электронной технике. Определяя свое положение на международном рынке разделения труда, россиянам приходится оглядываться и на Запад, и на Восток[5]. У нас сохранился еще инженерный потенциал, эти специалисты способны поднять и освоить в производстве любые сложные технологии. В России относительно дешевые энергоресурсы и малые трудозатраты. На какой технический уровень ориентироваться? На какой объем реализации собственной продукции можно рассчитывать? Первый и второй вопрос взаимосвязаны, так как востребованность в печатных платах определяется не столько их ценой, сколько в возможностях производства высокотехнологичных продуктов с высоким уровнем надежности. Российская действительность характерна тем, что технологическое обеспечение надежности гарантируется только при строгом надзоре за производством. Многие российские контрактные производители печатных плат, характеризуя свои предприятия, зачастую завышают их возможности для привлечения заказчиков. Часть из них выполняют оборонные заказы. Их немного, и они известны. Остальные — поставщики плат из Юго-Восточной Азии или из Европы.
Среди зарубежных предприятий заказы из России принимают только предприятия, ориентированные на ширпотреб с ресурсом изделий на 3−5 лет. Предприятия, работающие на свои оборонные заказы, заказы из нашей страны не принимают. Итак, подведем итоги по состоянию рынка:
Профессиональные контрактные производители настроены на определенную технологию, дающую максимальную производительность при минимальных затратах. Сроки соблюдаются, уровень качества — «потребительский"[9]. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫFjelstad, B. J acobi.
F lexible Printed Circuits: A Technology on the Move. B oardAuthority, 2001, v.3, № 1, p.6−10.Кокотов В. З. Конструкции, технология и автоматизирование проектирование рельефного монтажа: Учеб.
пособие. — М.: Изд-во МАИ, 1998. 96 с.: ил.В. Кокотов, Е.Сычева. САПР рельефного монтажа.
http://kis.pcweek.ru/N11/CP1251/Sapr/chapt2.htmЧто такое рельефные платы? НПО «Рубикон-Инновация» ,.
http://www.keytown.com/users/rubicon/index.htmlСимонов А.Г., Бабокин Е. И., Борисов А. И. Инструментальные средства информационных технологий: проблемы и перспективы. Журнал «Технологическое оборудование и материалы» .Справочник по конструированию РЭА (А.И. Горобец, А. И. Степаненко, В.М. Коронкевич).Сборник задач и упражнений по технологии РЭА: Учебное пособие / под ред. Е. М. Парфенова.
Галецкий Ф. П. Производство печатных плат. Современные технологии. & quot;Электроника: Наука, Технология, Бизнес". 1998, № 2, стр. 43−46Karl. H. D eitz.
T ent and Etch Processing Considerations (Part A, B). C ircuiTree, 1996 (12), 1997.Karl. H. D eitz. Fine Lines in High Yield. T.
ent and Etch (Part 1,2,3). CircuiTree, 1998(10), 1998(11), 1999.
