Выбор метода изготовления печатных плат

9.Технологическая часть.

9.1. Выбор метода изготовления печатных плат.

Радиоэлементы, электроэлементы лабораторного макета располагаются на платах. Соединение между этими электрорадиоэлементами осуществляется с помощью печатных проводников. Сущность печатного монтажа заключается в том, что на поверхности оснований, изготовляемых на поверхности изоляционных материалов, наносятся тонкие электропроводящие покрытия, выполняющие функции монтажных проводов, разъемов и контактных деталей. Применение печатного монтажа в электронных блоках и устройствах обеспечивает замену значительной части ручных монтажных работ машинными операциями, что дает возможность использовать полуавтоматические и автоматические линии. [12 ].   

Электропроводящие покрытия можно создавать различными способами. Наибольшее распространение на производстве получили электрохимический, химический и комбинированный способы.

Электрохимический способ предусматривает получение проводников схемы посредством гальванической металлизации соответствующих участков поверхности платы. Металлизация осуществляется химическим осаждением металла на отпескоструенную поверхность изоляционной платы и последующим наращиванием металлического слоя электрохимическим методом (в гальванических ваннах) до требуемой величины (толщины). Основное преимущество данного метода заключается в том, что имеется возможность одновременно с образованием проводников осуществить металлизацию отверстий, что очень важно и выгодно при изготовлении двухсторонней печатной платы. В процессе изготовления печатной платы электрохимическим методом может использоваться постоянное изоляционное основание, при этом прочность сцепления проводников с платой не велика. Применяют временное технологическое основание, при этом впоследствии печатный монтаж переносится с временного основания на изоляционное. При этом удается получить печатные проводники, которые «впрессованы» в основание и не выступают над поверхностью диэлектрика, на много повышается прочность   сцепления .

Химический способ (способ травления) заключается в том, что на те участки фольгированного основания, которые впоследствии будут использоваться как проводники, наносятся кислотостойкие защитные покрытия. Незащищенные участки фольги удаляются травлением в химических растворах. Обработка отверстий в данном случае проводится на заключительной стадии технологического процесса. При металлизации отверстий необходимы дополнительные операции, что является основным недостатком данного способа.

Комбинированный способ сочетает в себе химический и электрохимический способы изготовления печатных плат. Он может быть негативным и позитивным.

При негативном комбинированном способе на фольгированное постоянное основание наносится кислотостойкое защитное покрытие, при чем на те его участки, которые используются как проводники. Незащищенные участки фольги удаляются травлением в химических растворах. Основание со стороны печатных проводников покрывают защитным лаком. После этого производят механическую обработку отверстий и их металлизацию. Затем защитный лак удаляется и производится электрохимическое меднение проводников и отверстий в гальванических ваннах.

При комбинированном позитивном способе на участки фольгированного постоянного основания, которые должны удалятся с печатной платы, наносится кислотостойкое защитное покрытие. Затем основание со стороны фольги покрывается лаком. После этого производится механическая обработка отверстий и их металлизация химическим путем. После этого защитный лак удаляется и производится электрохимическое меднение отверстий и будущих проводников.

       Затем на выступающие проводящие покрытия наносится слой кислотостойкого металла. С остальной поверхности кислотостойкое покрытие удаляется и производится травление фольги. В качестве основного недостатка данного способа следует отметить увеличение трудоемкости технологического процесса и времени пребывания печатных плат в агрессивной среде.

        До последнего времени для изготовления печатных плат применяется и, так называемый фотохимический способ. Он основывается на использовании светочувствительного кислотостойкого слоя, наносимого на фольгированную поверхность платы. В качестве светочувствительного слоя используется специальная эмульсия

После изготовления рисунка платы, плата поступала на операцию гальванического серебрения. Для создания контакта между отдельными проводниками приходилось выполнять трудоемкую операцию обвязки платы медной проволокой. После серебрения резко падала прочность сцепления печатных проводников с основанием из-за воздействия электролита на клеевой слой, что часто приводило к отрыву фольги от основания платы. в результате падала надежность изделия в целом. В настоящее время более усовершенствованный фотохимический способ. Для получения печатных плат используется подслой эмали на поливиниловом спирте. При указанном выше тезисе отрывы фольги от основания устраняются. Изготовление печатной платы по этому способу заключается в следующем. На защищенную от окислов заготовку, представляющую собой фольгированный стеклотекстолит, наносится слой эпоксидной эмали ОЭП-4171 без отвердителя, это позволяет легко удалить ее растворителем в высушенном состоянии. Затем на высушенный подслой эмали наносят рисунок, который представляет собой будущие печатные проводники печатной платы. Рисунок наносят следующим образом. Сначала подслой эмали покрывают слоем светочувствительной эмульсии, высушивают, затем светочувствительный слой экспонируется через позитив. Те места рисунка схемы, с которых надо стравить фольгу, засвечивают, а проводники схемы оставляют не засвеченными. Далее протерев плату тампонов, смоченным в растворителе, с незадубленных мест удаляют эмаль, обнажая медные проводники. Затем с подслоя эмали, оставшейся лишь на тех местах, которые подлежат травлению, счищают задубленную эмульсию и плату серебрят гальваническим  способом. Таким образом, серебром покрывают открытые участки медной фольги, то есть будущую схему. Ток при серебрении подводят к контактной площадке на плате. Эту контактную площадку создают дополнительно снятием подслоя эмали у технологического отверстия. Так как поверхность не нарушается при серебрении, то во время серебрения электролит не нарушает и клеевой слой, соединяющий фольгу с основанием платы, и исключаются последующие отрывы проводников от платы. Кроме того исключается необходимость обвязки платы проволокой. После серебрения удаляют с платы защитный подслой эмали, который оставался лишь на местах, подлежащих травлению. Затем производят травление в растворе хлорного железа. Открытые участки медной фольги удаляются, серебро служит защитой при травлении. После этой операции на плате остается рисунок печатных проводников, защищенных серебряным покрытием.