Методы производства печатных плат

Печатные платы – важные элементы любого электронного устройства. Технология изготовления этих изделий определяет их последующее качество, долговечность и себестоимость. Но каким образом они производятся? В данной статье мы рассмотрим особенности наиболее распространенных способов изготовления печатных плат.

Как изготавливаются печатные платы?

Существует четыре основных способа производства печатных плат: субтрактивный, аддитивный, полуаддитивный и комбинированный. Рассмотрим каждый из них более подробно.

Субтрактивный метод

Субтрактивный способ предназначен для изготовления простых и довольно сложных по конструкции печатных плат. Он был первым методом производства этих изделий. При его выполнении в качестве изначального материала используются фольгированные (чаще всего медью) изоляционные материалы. На фольгированную основу переносится рисунок печатных проводников в виде пленки, устойчивой к растворам травления. При этом места, которые не защищены ею, химически стравливаются.

Защитная пленка наносится различными методами полиграфии. Чаще всего используется трафаретная печать или фотолитография. В первом случае применяется специальная краска, которая имеет химическую устойчивость. А при фотолитографии используется защитная пленка, формирующаяся из фоторезиста (полимерного светочувствительного материала) через фотошаблон – фотокопию печатного рисунка.

Аддитивная технология

Аддитивный метод создания печатных плат подразумевает использование нефольгированных диэлектрических оснований. На них избирательно наносится токопроводящий рисунок. Существует несколько разновидностей аддитивного метода, в зависимости от способа металлизации и ее избирательности.

Токопроводящие элементы рисунка создаются следующими способами:

• выштамповывание проводников;
• толстослойная химическая металлизация (химическое восстановление металлов на катализированных участках диэлектрического основания);
• ионно-плазменное или вакуумное напыление;
• перенос рисунка, который был сначала создан на металлическом листе, на диэлектрическую подложку;
• восстановительное вжигание металлических паст в поверхность устойчивого к температурам диэлектрического основания, изготовленного из керамики и подобных материалов;
• нанесение токопроводящих паст или красок.

Избирательность осаждения металла обеспечивается за счет:

• масочной защиты;
• фотолитографией через фотошаблон фоторезиста, который закрывает в требуемых местах участки поверхности основания, не подлежащие металлизации (используется для толстослойной химической металлизации);
• трафаретной печати (для красок и паст);
• использования фотошаблона или сканирующего луча катализатора, заранее нанесенного на всю поверхность основания.

Полуаддитивный способ

Полуаддитивный метод сочетает в себе преимущества субтрактивной и аддитивной технологии производства печатных плат. Он был создан для того, чтобы заменить неустойчивые и долгие по времени процессы толстослойной химической металлизации более надежными и высокопроизводительными электрохимическими способами. Однако для их проведения требуется токопроводящий подслой. Он создается путем:

• процессов термолиза металлоорганических соединений;
• химического осаждения тонкого слоя металла (до 1 мкм);
• процессов газотермической металлизации;
• вакуумного напыления металла, включая магнетронный.

Важно заметить, что для полуаддитивного метода не подходят процессы прямой металлизации. Ведь их применение связано с высоким расходом катализатора. Также в этом случае возникают сложности с удалением проводящего подслоя из пробельных мест.

Комбинированные методы

Комбинированные способы сочетают в себе все методы, которые необходимы для изготовления металлизированных отверстий и печатных проводников. В зависимости от последовательности проведения операций по их формированию, различают:

• комбинированный позитивный метод (применяются фотошаблоны-позитивы);
• комбинированный негативный метод (используются фотошаблоны-негативы).

Таким образом, в этой статье мы разобрали главные технологические принципы производства печатных плат, а также их отличительные особенности.