Наиболее часто задаваемые вопросы по технологии производства печатных плат

Какой класс чистоты должен быть на производственных участках?

Класс чистоты определен в ГОСТ53432-2009 и ГОСТ 14644-1-99

Можно ли работать на установках прямого экспонирования ф. Limata и Screen (Ledia) на стандартных фоторезистах?

Каждый резист требует настройки – подбора оптимального режима экспонирования (так же, между прочим, как и на установках оптического экспонирования). Импортные резисты изготовителям оборудования известны и по ним накоплена база оптимальных режимов экспонирования. Режимы экспонирования отечественных резистов надо подбирать самим, либо можно передать ламинированные образцы изготовителям установок и они подберут оптимальный режим экспонирования сами.

Обращаю Ваше внимание, что, как правило, дешевые резисты (китайские и отечественные) требуют больших мощностей экспонирования, что увеличивает время экспонирования и снижает производительность (это касается и традиционного оптического экспонирования. Погнавшись за дешевизной резиста, Вы можете больше проиграть на эксплуатационных расходах. Внимательно читайте технологические описания на резисты.

Кроме того установки Ledia ф. Screen за счет своего уникального источника экспонирования с модуляцией многоволнового источника может обеспечить режим экспонирования с одинаковой полимеризацией паяльной маски по толщине, что позволяет, в свою очередь, формировать узкие перемычки (до 50 мкм) с практически вертикальными стенками (это особенно актуально для обеспечения бездефектной пайки прецизионных компонентов).

Можно ли работать на одной установке прямого экспонирования с травильным резистом и резистом паяльной маски?

Можно. Однако, если используется жидкая паяльная маска, то велика вероятность, что вакуумный стол будет испачкан и его придется часто чистить. (Надо очень тщательно следить за режимом предварительного отверждения и заполнением отверстий паяльной маской. Для организации производственного процесса удобнее иметь более производительную установку для травильного резиста и менее производительную отдельную установку для паяльной маски. Технически можно работать на одной машине.

Можно ли работать тентингом при щелочном травлении?

Можно, но нужно будет очень тщательно следить за уровнем рН (д.б. не более 8,3) иначе поползет фоторезист. И надо иметь в виду, что фактор травления при щелочном травлении в принципе меньше, чем при кислом. Зато при щелочном травлении проще регенерация травильного раствора.

Чем отличается регенерация травильных растворов при кислом и щелочном травлении?

Регенерация кислых травильных растворов дороже и промывные воды после регенерации не возвращаются в установку, а сбрасываются на очистные. Однако следует учитывать, что для многослойных печатных плат 6-7 классов кислое травление предпочтительнее из-за более высокого фактора травления.

Достаточно ли ультрафиолетового задубливания для паяльной маски?

Нет. Все паяльные маски требуют обязательно термического задубливания (обычно около 150° С, около 2 часов ). Ультрафиолетовое задубливание улучшает внешний вид паяльной маски (делает ее блестящей) и улучшает технологическую стойкость. Для обеспечения эксплуатационных свойств на протяжении всего жизненного цикла обязательно нужно термическое задубливание. Внимательно читайте технические описания на паяльную маску.

Что лучше прямая металлизация или химическое меднение?

И тот и другой метод имеет свои преимущества и недостатки. При выборе необходимо руководствоваться тем, какое из преимуществ или недостатков важнее для конкретных производственных условий.

Если коротко:

- прямая металлизация дает худшее распределение по толщине меди в отверстии, но лучше в плане экологии ( прямую металлизацию выгоднее использовать для изготовления простых печатных плат с H\d менее 8:1, для спец техники рекомендуется только палладиевая или прямая металлизация на основе проводящих полимеров);

- химическое меднение обеспечивает хорошее распределение в отверстии, но худшую адгезию, кроме того оно хуже в плане экологии (формальдегид и комплексообразователи в стоках) (химическое меднение выгоднее использовать для изготовления сложных печатных плат с H\d более 8:1.

Что лучше тентинг (негативный, субтрактивный метод) или позитивный (полуаддитивный) метод?

Я являюсь убежденным сторонником «тентинга». Для производства его преимущества неоспоримы:

- Нет тяжелых металлов ( с малым ПДК) - свинца, или олова – в стоках.

- Площадь металлизации всегда одинакова, минимизируются субъективные ошибки при выборе режимов по плотности тока при гальваническом меднении.

- В гальванической ванне нет органики (фоторезиста), поэтому - высокая пластичность меди.

- Единообразие техпроцесса: рисунок внутренних слоев, как правило, делается субтрактивным методом.

- Значительно короче техпроцесс: нет операций нанесения и снятия металлорезиста.

У тентинга есть ряд существенных недостатков, которые, однако, значительно элиминированы с появлением в последнее время инновационных технологических методов:

- Появились новые травильные машины (в частности травилки ф. Schmid) , обеспечивающие фактор травления до 6 и позволяющие формировать проводящий рисунок 30/30 мкм на меди толщиной 40 мкм.

- Системы регенерации травильного раствора компенсируют высокий расход (круговорот) меди при «тентинге».

- Щелочные травильные растворы с ускорителями и системы точного контроля рН позволяют работать методом «тентинг» щелочными растворами (кислое травление, правда все равно, дает болеепрецизионный результат).

Какие методы прямой металлизации известны?

Графитовая, палладиевая, на основе проводящих полимеров. (графитовая - рекомендуется только для «бытовки»). Главное преимущество прямой металлизации хорошая адгезия к ДЭ.

Какой метод прямой металлизации лучше?

Все зависит от конкретных условий Вашего производства. Расскажу, чем они отличаются. Выбирайте сами.

Графитовая – самая дешевая и наименее стойкая в тяжелых условиях эксплуатации и при пайке.

Палладиевая – использует драгметалл (палладий), правда очень тонкие слои, но на некоторых производствах требует учета. Ложится и на ДЭ и на медь, но адгезия к меди низкая, поэтому с меди смывается при отмывке.Требует тщательной отмывки после нанесения. Про плохой отмывке остается на меди и формирует темный разделительный слой.

Проводящие полимеры - Ложится только на ДЭ. Не требует тщательной промывки. Нет драгметалла.

Как можно заполнять отверстия?

Гальванической медью заполняются глухие отверстия диаметром не более 0,15 мм и H\d не более 1,2:1. Требуется специальное оснащение гальванических ванн.

Проводящей пастой можно заполнить и глухие и сквозные металлизированные отверстия диаметром до 1,5 мм. Заполняется методом сеткографии, но паста довольно дорогая, так как обычно в качестве наполнителя используется серебро.

ДЭ пастой (plugging past) можно заполнить отверстия до 1,5 мм и H|d до 20:1 и более. После полимеризации необходима шлифовка (планаризация). Необходимо специальное технологическое оборудование. Затем часто металлизацией формируются медные «крышки».

Можно заполнять материалом аналогичным паяльной маски, но не содержащим растворителя ( filler ). Технологию заполнения можно посмотреть в data sheet на к-л «filler». Она довольно сложная в технологическом освоении, обычно это модификация шелкографии.

Какие есть калькуляторы для печатных плат?

В своей практической деятельности я использовал :

- MultiCal - для расчета толщины печатных плат, ДЭ зазоров между слоями, ДЭ постоянной в зазорах между слоями;

- CITS 25 - для расчета волновых и дифференциальных сопротивлений.