Рис. 6.33. Автоматическая травильная машина- для травлсиия гибких печатных схем модели jl232 .(фирма GT Schjeldahl Со).

Рис. 6.34. Автоматическаятравильная машина для .травления гибких печатных схем модели 1232-24 (фирма GT Schjeldahl Со).

19. Электрохимическое травление

Электролитическое травление (электротравление) успешно применяется на металлах и сплавах, которые химически протравливаются с трудом (тантал, молибден, вольфрам, жаропрочные сплавы).

Процесс заключается в присоединении обрабатываемого изделия к анодной шине в гальванической ванне, в среде электролита, образующегося растворением ионов травящегося металла. Процесс очень точно управляем, поскольку удаление металла происходит только во время приложения электр1ческого напряжения. Необходимо следить за подтравливанием, которое иногда может быть значительным. Электротравление плат с тонкими линиями является еще не изученной проблемой и требует разработки.

Требуемый рисунок отпечатывается с позитива с применением резистов для сеткографии или фоторезистов. Медь в электролите типа разбавленной H2SO4 является анодом, и площади, не защищенные резистом, травятся, как и при обычном травлении.

Широко применяется электротравление металлических деталей. С его помощью легко изготавливаются надписи, изображения букв ./или цифр. Для этой цели создается сэндвич, состоящий из проводящей пластины (катод), защитного трафарета из пластика или ткани с рисунком, который надо воспроизвести, и металла, на котором производится травление. Ткань и прокладку пропитывают соответствующим электролитом и прочно прижимают к аноду.

При электротравлении возникают следующие проблемы.

1. Как только протравятся до подложки изолированные площадки, контакт нарушается и электролитическое травление прекращается. На платах может образоваться недостаточный зазор между проводниками, контактньши площадками и т. д. Для преодоления этого эффекта иногда применяются электролиты, которые могут действовать и как химические, травители. В них травление и заканчивают. С помощью электротравления можно свободно! и быстро травить химически не растворимые металлы.

2. Загрязнения, посторонние включения и композиционная и металлургическая неоднородность поверхности металлов будут влиять на скорость травления, приводя к неравномерному травлению. Может иметь место разрушение металла по границам зерен

3. Характер рисунка, форма и размер детали, изменение расстояния между катодом и анодом приводят к изменениям плотности тока на поверхности. Гораздо быстрее протравливаются края и углы печатной схемы или панели, чем центр. Во время травления внешние края проводящих линий, контактных площадок сильно подтравливаются, в то время как в центре травление еще не закончено.

4. Имеет место сильное подтравливание на всей плате, связанное с природой метода травления и материала.

5. Электротравление иногда приводит к возникновению внутренних напряжений и растрескиванию некоторых металлов, например вольфрама.

20. Процесс Марози

В этом процессе электролитическое травление используется ,для автоматического изготовления печатных плат. Металлический, шаблон схемы, выполненный в масштабе 1:1, закрепляют на поверхности вращающегося цилиндра. Этот шаблон изготовлен методами фототравления, а вытравленную часть рисунка заполняют очень прочной, химически стойкой эпоксидной смолой. При работе этот шаблон является катодом, а медный слой фольги платы - анодом. Печатные платы с гальваническим покрытием и металлизированными отверстиями или без них автоматически вводятся в машину с заданной скоростью. Синхронно с движением плат вращается барабан, и рисунок схемы формируется почти так же, как если бы барабан отпечатывал его на каждую плату. Расстояние между анодом и катодом - поддерживается примерно 0,1 мм. Промежуток анод - катод между платой и вращающимся шаблоном заполняется электролитом, состоящим из церина, поташа и азотной кислоты. Довольно надежно гарантируется непрерывность из-за твердого слоя, который постоянно остается на плате, пока она не прошла полностью через машину. Сечение проводников схемы получается большим в центре и уменьшается к краям платы из-за электротравящего действия, что может оказаться полезным в специальных случаях, например для деталей коммутатора или вращающихся переключателей. Здесь имеет место также и химическое травление. Растворенную в электролите медь можно извлечь электроосаждением или удалением с помощью ионообменных смол. При соответствующем контроле и отлаженной технологии процессов можно изготавливать платы с гальваническим покрытием и металлизированными отверстиями очень быстро.

Изменение расстояния между анодом и катодом в процессе травления из-за неравномерного покрытия на плате создает трудности. Проблемы регулировки зазора, потери диэлектрического заполнения на катоде, избыток меди в травителе, кристаллизация и так далее делают данный процесс очень сложным. Стоимость оборудования значительно снижается при массовом производстве,