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.
