Основы  технологии изготовления рисунка печатных плат

К печатным платам предъявляется ряд требований по точности расположения проводящего рисунка, по величине сопротивления изоляции диэлектрика, механической прочности и др. (ГОСТ 23752-79). Одним из основных требований является обеспечение, способности к пайке, достигаемое соответствующим выбором гальванического покрытия и технологией металлизации, поэтому в производстве печатных плат особое внимание уделяется химико-гальваническим процессам.

Фотопечать –  это способ нанесения изображения рисунка печатных проводников на материал основания покрытый светочувствительным слоем (фоторезистом), экспонированным через фотошаблон с требуемым изображением. Фотошаблон рисунка ПП – это позитивное или негативное  изображение требуемого рисунка в масштабе 1:1 на стеклянном фотопластике или пленочном материале полученное путем фотографирования с оригиналов рисунка ПП. Оригинал рисунка ПП – это изображение технологического слоя выполненного в увеличенном масштабе в позитивном изображении. Для получения оригинала рисунка ПП применяют вычерчивание, наклеивание ленты, эмали с помощью кардиотока.  При фотоспособе очищенную и обезжиренную фольгу покрывают фоторезистом, в устройство с вакуумным режимом устанавливают заготовку и фотошаблон, через который засвечивается в течение 12-15 минут специальными лампами дневного света, затем рисунки проявляют, фиксируют, многократно промывают, сушат, контролируют его качество.Двухсторонние ПП экспонируются одновременно с двух сторон. После нанесения рисунка незащищенные участки травят  в водном растворе хлорного железа с добавками соляной кислоты. Скорость травления фольги 6 минут.   

Резание по эмали - для плат высокой точности. Эмаль наносят на стекло, сушат, кардинотографическим резцом по эмали прорезают контуры с точностью ±0,05 мм. Надрезанную эмаль убирают. Недостаток – необходимость масштаба фотографии.

 Сеткографический метод получения рисунка ПП основан на применении специальных кислотостойких быстросохнущих кра­сок, которые после продавливания через трафарет закрепляются на поверхности заготовки в результате испарения растворителя. Основными видами специальных трафаретных красок являют­ся следующие: защитные щелочесмываемые; защитные гальваностойкие, смываемые органическим растворителем (хло­ристым метиленом). Для получения маркированных знаков используются трафаретные пентафталевые краски. Качество наносимого защитного слоя определяется вязкостью используемых трафаретных красок. Ее оптимальная величина устанавливается исходя из температуры, номера сетки, характера изображения, наличия орошения формы и др. При оптимальном значении вязкости краска не должна самопроизвольно растекаться ни по печатной форме, ни по заго­товке, должна легко и равномерно растекаться под воздей­ствием ракеля и продавливаться сквозь отверстия печатающих элементов формы. Ракель обычно изготавливают из листовой маслобензостойкой резины толщиной около 8 мм и высотой не ме­нее 25 мм. Тщательно отполированная поверхность ракеля обес­печивает высокое качество. Заготовка в станках трафаретной печати устанавливается с технологическим зазором 2-3 мм. Увеличение зазора приво­дит к повышению четкости рисунка, но одновременно повышается износ сетки. Постепенный отрыв сетки от заготовки в процессе нанесения рисунка уменьшает и его искажение, и износ сетки. Нанесение защитной краски через сетчатый трафарет осуществляется автоматическим оборудованием, которое включает загрузочное устройство, машину для рихтовки плат, сеткографический станок, сушильную печь, накопитель готовых изделий. Загрузка ПП в станок происходит посредством ленточного конвейера. Подведенная заготов­ка фиксируется в рабочей зоне на штифтах с точностью ±25 мкм и закрепляется при помощи вакуумной системы. Краскодозирующим устройством краска подается в зону обработки, а ракель продавливает ее через ячейки трафарета. В системе управления ракелем регулируется угол наклона, ско­рость движения, давление и диапазон хода. Время, затрачиваемое на один цикл печатания, составляет 5-7 с. Смена трафарета и настройка станка на новый тип плат производится по контроль­ному шаблону. В станках для одновременного нанесения рисунка на две стороны заготовки ПП устанавливается вертикально. Закрепление краски на заготовке осуществляется сушкой. Краски с органическими растворителями сушат в туннельных конвейерных печах горячим воздухом при температуре 150-180 °С или под действием ИК-излучения. Краски мгновенной сушки, содержащие мономерно - полимерные композиции и фотоинициатор, закрепляются под воздействием ультрафиолетовых лучей. Однако они имеют не­большой срок хранения и высокую стоимость.Срок хранения отпечатанных плат в условиях производства составляет 3-5 суток. При больших сроках хранения стано­вится затруднительным удаление краски. Снимают трафаретную краску 3-5%-ным раствором горячей (40-60°С) щелочи в течение 10-20 с. Аналогично промываются сетчатые трафареты после работы.