Виртуальная выставка
12 мая 2016 г.

Способы производства печатных плат

Как производят однослойные и двуслойные платы на предприятиях?

Задача статьи – дать представление о способах изготовления односторонних и двусторонних печатных плат. После прочтения вы будете знать, какая технология предпочтительнее в определенном случае.

 

Способы производства однослойных и двуслойных печатных плат

Печатная плата (ПП) – изготовленная из электроизоляционного материала пластина с отверстиями, пазами, вырезами и проводниками. Ее используют для того, чтобы технические изделия работали по определенной электрической схеме.

1 – крепежные отверстия для установки в ПП в модули более высокого уровня, 2 – концевые печатные контакты, 3 – монтажное отверстие, 4 – место маркировки, 5 – печатный проводник.

Односторонняя и двусторонняя платы

Различия между ними очевидны: у односторонней платы элементы проводящего рисунка нанесены на одну сторону, у двусторонней – на обе (связь между двумя сторонами происходит через металлизированный отверстия). Конструкция односторонних плат простая, и их изготовление дешевле по сравнению с производством других видов ПП. Чаще всего их используют, например, в блоках питания или радиоаппаратуре. Двусторонние выбирают при сборке телевизионной техники, домофонов и других охранных систем.

Технологии производства

Для изготовления ПП используют два типа технологий: аддитивные и субтрактивные. Их суть: аdditio переводится с латинского как «прибавляю», subtracta – «вычитаю». В первом случае металл проводников наносится на плату, а не вытравливается. Во втором – дорожки покрывают защитным составом, а все ненужное стравливают. 

Субтрактивный метод

У этого метода есть три технологии производства, основанных на «вычитании», то есть получения рисунка проводников травлением:

  1. Негативный процесс. Этим способом изготавливают и односторонние, и двусторонние платы. В качестве заготовки используют фольгированный диэлектрик. Непроводящий электричество материал помещают между слоями фольги и перемещают в прессовочный аппарат. Под прессом на фольгу подается ток, и она нагревается. Диэлектрик плавится и схватывается с листами фольги. На заготовку накладывают маску из пленочного фоторезиста (полимерного светочувствительного материала) с изображением проводников. После этого открытые участки вытравляют и снимают фоторезист. На местах, которые он закрывал, останется объемный рисунок.
  2. Позитивный процесс. В фольгированном диэлектрике сверлят отверстия, после чего покрывают медью и их, и всю заготовку. На поверхность наносят фоторезист. Фоторезист засвечивают через фотошаблон, на который уже нанесен рисунок проводников. Засвеченные участки удаляют в проявителе. На тех участках металлизированной фольги, которые подлежат травлению, остается защитный рельеф. На незащищенные участки наносят медь и металлорезист (сплав олово-свинец). После этого с заготовки снимают фоторезист и более тонкие слои меди под ним вытравливают. 

Пример заготовки

 

Изготовление фотошаблона: в фотоплоттер загружают данные о печатной плате. Аппарат преобразует их в пиксельное изображение. Лазер записывает это изображение на пленку. 

3. Тентинг-процесс. Начало такое же, как и при позитивном процессе. В фольгированном диэлектрике сверлят отверстия и металлизируют заготовку. На поверхность наносят              фоторезист. Он формирует рисунок печатных проводников и защищает меллизированные отверстия от травления: образует над ними «навес» или тент. Этот метод упрощает            производство двусторонних печатных плат с металлизированными отверстиями. 

 

Аддитивная технология «ПАФОС»

Ее используют для производства плат с шириной проводников в 50-100 мкм и толщиной в 30-50 мкм. Главное отличие от предыдущего метода: материал проводников наносят, а не вытравливают.На каталитически активных участках поверхности (то есть под действием катализаторов на этих местах ускоряется химическая реакция) происходит химическое восстановление ионов металла. Скорость осаждения низкая – 2-4 мкм/ч, поэтому получения нужной толщины приходится ждать долго.Проводящий рисунок получается при последовательном наращивании слоев. 

Комбинированный позитивный метод

В качестве заготовки используют фольгированные диэлектрики. Но, в отличие от субтрактивного метода, используется фольга меньшей толщины. Далее, как и при аддитивной технологии, на заготовку осаждается медь при использовании фотошаблона. Этот способ позволяет получить более точный рисунок.

Заказ печатных плат

Компания Pacific microelectronics Inc. производит платы любой сложности по конструкторской документации заказчика. После всех этапов изготовления все изделия проходят функциональное тестирования. Оно помогает выяснить, работает ли ПП в тех условиях, в которых необходимо. Принимаются заказы как на изготовление печатных плат одного типа, так и нескольких типов плат для определенных приборов.

Вернуться к списку