ВВЕДЕНИЕ

Последним очень важным этапом химической обработки печатной платы является травление (процесс удаления слоя металла) для получения нужного рисунка схемы. Процесс травления включает предварительную очистку, собственно травление металла, очистку после травления и удаление резиста. В зависимости от способа изготовления рисунка печатной платы будут изложены также некоторые частные соображения, возможные отклонения от этой схемы.

При работе необходимо учитывать следующие факторы: подтравливание, требуемую точность рисунка схемы, загрязнение и разрушение подложки. При выборе травильных растворов необходимо также учитывать возможность контроля их состава и свойств, срок службы, предельное содержание растворенной меди, возможность регенерации меди и требования экономичности. Выбор способа травления и соответствующего технологического оборудования определяется требуемым качеством и размерами платы, производительностью и т. д.

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТРАВЛЕНИЯ

Качество травления зависит от качества выполнения рисунка как при использовании фоторезистов, так и при защите проводников схемы слоем металла. Специалисты, занимающиеся травлением, должны быть знакомы со всеми видами резистов, применяемых в производстве печатных плат.

Для обеспечения высокого качества продукции травление должно начинаться с предварительной очистки меди и тщательного удаления резиста со всего поля травления. После травления необходимо удалить загрязнение с поверх-i;T ности печатной платы. Ниже будут рассмотрены различные Jтипы резистов и соответствующие им продукты травления. i

1. Защитные резисты для сеткографии

Самым распространенным методом серийного изготовления печатных плат из фольгированных медью диэлектриков . или на других подложках является сеткография. Если при изготовлении плат металлизация отверстий не про-

изводится, то защитный лак наносится через трафарет по полученному позитивному изображению схемы. Для плат с металлизируемыми отверстиями защитный лак наносится через трафарет по полученному негативному изображению схемы. Используемый в качестве резиста лак должен обеспечить выполнение требований к четкости рисунка схемы, который нужно воспроизвести на плате. В аспекте применения при травлении лак должен обладать хорошей адгезией к заготовке (фольге) и стойкостью к травильным растворам, образовывать беспористое покрытие, не содержать инородных включений (масел или смол), легко удаляться без повреждения подложки или печатной схемы. Описание процесса сеткографии дается в гл. 4.

Лаки на масляной основе не имеют требуемой для сеткографии вязкости, полностью высыхают и выделяют масла, которые препятствуют травлению. Химическая стойкость к травильным растворам у этих лаков низкая.

Долгое время использовались в качестве резистов и для защитных покрытий в гальванике асфальтовые лаки. Пригодные для сеткографии сорта этих лаков дешевы. Они растворяются в бензине и других органических растворителях. Асфальтовые лаки дают беспористое покрытие, хорошую четкость рисунка, гладкую поверхность и хорошую стойкость к травильным растворам. Эти лаки при комнатной температуре стойки в хлорном железе, персульфате амью-ния, хлорной меди, в смеси хромовой и серной кислот и в растворах других кислот. При температуре свыше 24° С слой начинает размягчаться, оплывает и сползает. Четкость линий и разрешающая способность при этом ухудшаются. Щелочные растворы и электролиты растворяют асфальтовые лаки тем быстрее, чем выше концентрация щелочи и температура.

После сушки слой лака не имеет достаточной твердости и может быть легко поцарапан. Однако, поскольку толщина покрытия обычно большая, глубина царапин не достигает металлической подложки. Платы, когда они даже достаточно высохли, не следует трогать руками, если они предназначены для печати.

Механическую очистку можно проводить только мягкой волосяной щеткой. Применение абразивных материалов типа пемзы может привести к появлению царапин на поверхности лака, вплоть до оголения фольги. Даже тонкие абразивы должны применяться осторожно.

Для очистки можно применять кратковременную обработку в слабощелочных растворах при температуре до 38° С. Можно проводить обработку в слабых электролитах при темпера-уре 30° С и малых плотностях тока.

Резист удаляется с помощью растворителей из нефтепродуктов или хлорированных углеводородов типа треххло-ристого этилена. При этом необходимо помнить о соблюдении правил техники безопасности.

Лаки на основе целлюлозы успешно применяются в качестве кислотных резистов. Они нестойки к щелочам и слишком летучи. Рисунок можно наносить распылением через трафарет, но в этом случае покрытие будет тонким.

Малая вязкость приводит к сползанию лака. Попытка использовать целлюлозный лак с более низким содержанием растворителя не удалась, так как в этом случае затрудняется как распыление, так и нанесение лака кистью. Лак можно наносить окунанием, но в этом случае значительно сложнее получить нужную толщину слоя. Медленная сушка с постепенным увеличением температуры позволяет получить более твердое и более долговечное покрытие. Однако пленка лака становится хрупкой и имеет плохую адгезию. Эти методы покрытий успешно используются для получения пленок на металлических пластинах, из которых затем получают бесподложечные печатные схемы. Эти пленки предотвращают выпадание элементов рисунка схемы во время травления.

Резист удаляется при помощи кетонов или других растворителей на основе хлорированных углеводородов, в которых эти резисты полностью растворяются. В продаже такие растворители имеются.

В настоящее время самыми распространенными являются резисты на основе винила. Сорта, пригодные для сеткографии, легко приобрести. Химическая стойкость виниловых резистов обеспечивает хорошую защиту от воздействия хлорного железа, хлорной меди, смеси хромовой и серной кислот, персульфата аммония и других травителей, а также наиболее распространенных агрессивных сред в гальванике.

После правильно проведенной сушки виниловые резисты имеют достаточную твердость, оставаясь в то же время эластичными и имея хорошую адгезию (пересушивание делает эти резисты хрупкими).

Механическая очистка при использовании этих резистов может быть выполнена с помощью мягких щеток и чистых тонких абразив-