Файл: Тема 3-2.pdf

фотошаблоне  необходимо  увеличивать  на  величину  заужения.  Из  этого  следует,  что 
субтрактивная технология имеет ограничения по разрешению, которые определяются толщиной 
фольги и процессами травления. Минимально воспроизводимая ширина проводников и зазоров 
составляет порядка: 



50 мкм при толщине фольги 5-9 мкм; 



100 - 125 мкм при толщине проводников 20 - 35 мкм; 



150 - 200 мкм при толщине проводников 50 мкм. 

Аддитивные  методы.  Для  изготовления  печатных  плат  с  шириной  проводников  и 

зазоров  50  -100  мкм  с  толщиной  проводников  30-50  мкм  рекомендуется  использовать 
аддитивный  метод  формирования  рисунка  (метод  ПАФОС).  Это  полностью  аддитивный 
электрохимический  метод,  по  которому  проводники  и  изоляция  между  ними  (диэлектрик) 
формируются  селективным  гальваническим  осаждением  проводников  и  формированием 
изоляции только в необходимых местах прессованием. Метод ПАФОС, как аддитивный метод, 
принципиально  отличается  от  субтрактивного  тем,  что  металл  проводников  наносится,  а  не 
вытравливается. Проводящий рисунок формируется (рис. 9) последовательным наращиванием 
слоев: 1 – получение на временных "носителях" – листах из нержавеющей стали – медной шины 
толщиной 2÷20 мкм; 2 – формирование рисунка в СПФ; 3 – гальваническое осаждение тонкого 
слоя никеля (2÷3 мкм) и меди (30 ÷ 50 мкм) по рисунку освобождений в рельефе пленочного 
фоторезиста.  В  защитном  рельефе  пленочного  фоторезиста  на  верхнюю  поверхность 
сформированных проводников производится также нанесение адгезионных слоев. После этого 
пленочный фоторезист удаляется, и проводящий рисунок на всю толщину впрессовывается в 
препрег  или  другой  диэлектрик.  Полученный  прессованный  слой  вместе  с  медной  шиной 
механически отделяется от поверхности носителей. Если не нужны межслойные переходы, то 
медная шина стравливается. 

По  способу  создания  токопроводящего  покрытия  аддитивные  методы  разделяются  на 

химические и химико-гальванические. При химическом процессе на каталитически активных 
участках поверхности происходит химическое восстановление ионов металла. В разработанных 
растворах  скорость  осаждения  меди  составляет  2-4  мкм/ч  и  для  получения  необходимой 
толщины процесс продолжается длительное время.  

Для  изготовления  печатных  плат  с  шириной  проводников  и  зазоров  50  -100  мкм  с 

толщиной проводников 30-50 мкм рекомендуется использовать аддитивный электрохимический 
метод формирования рисунка, по которому проводники и изоляция между ними (диэлектрик) 
формируются  селективным  гальваническим  осаждением  проводников  и  формированием 
изоляции только в необходимых местах прессованием. Метод, как аддитивный, принципиально 
отличается от субтрактивного тем, что металл проводников наносится, а не вытравливается. 

 
При изготовлении двухсторонних слоев с межслойными переходами перед травлением 

тонкой  медной  шины  сверлятся  и  металлизируются  отверстия.  Проводящий  рисунок, 
утопленный в диэлектрик и сверху защищенный слоем никеля, при травлении медной шины не 
подвергается  воздействию  травильного  раствора.  Поэтому  форма,  размеры  и  точность 
проводящего рисунка определяются формой и размерами освобождений в рельефе пленочного 
фоторезиста,  т.е.  процессами  фотохимии  (фотолитографии).  Отсюда  к  процессам 
фотолитографии предъявляются более жесткие требования, в частности, оптической плотности 
белых и черных полей фотошаблонов, резкости края изображения, стабильности температуры и 
влажности в рабочих помещениях.  

При  обеспечении  требуемых  параметров  технологического  процесса  аддитивная 

технология  позволяет  получать  рисунок  проводников  на  плате  с  большей  точностью  и 
воспроизводимостью: 

–  ширина  проводников,  сформированных  в  рельефе  пленочного  фоторезиста, 

практически по всей высоте проводника равна ширине изображения на фотошаблоне, интервал 
разброса не превышает 5-10 мкм; 

– искажения ширины проводников на поверхности подложки относительно размеров на 

фотошаблоне в среднем составляют от 10 мкм до 20 мкм; 

– суммарный интервал разброса ширины проводников по всей высоте фоторельефа не 

превышает 15-20 мкм. 

Таким  образом,  в  отличие  от  субтрактивной  технологии  аддитивные  процессы 

принципиально позволяют получать ПП по самым высоким классам точности. 

Комбинированный  позитивный  метод  (полуаддитивный  метод)  получения  проводящего 
рисунка ПП 

–  нарезка технологических заготовок; 
–  очистка поверхности фольги (дезоксидация); 
–    сверление  отверстий  (подлежащих  металлизации)  на  станках  с  числовым 

программным  управлением  (ЧПУ)  (эта  технологическая  операция  применяется  только  при 

Рисунок 9 – Метод ПАФОС 

изготовлении  ДПП  и  заготовок  внутренних  слоев  МПП,  выполненных  по  методу  попарного 
прессования со скрытыми переходными отверстиями); 

–  активация поверхности под химическую металлизацию; 
–  тонкая химическая металлизация (до 1 мкм) или палладирование при использовании 

технологического  процесса  прямой  металлизации  отверстий  (только  для  ДПП  и  заготовок 
внутренних слоев МПП со скрытыми переходными отверстиями); 

–  предварительная тонкая гальваническая металлизация (до 6 мкм)  
–  нанесение и экспонирование фоторезиста через фотошаблон-позитив; 
– нанесение и экспонирование фоторезиста через фотошаблон-позитив; 
– основная гальваническая металлизация (до 25 мкм толщины меди внутри отверстий); 
– нанесение металлорезиста; 
– удаление экспонированного фоторезиста; 
– травление обнаженных участков тонкой фольги между элементами печатного рисунка; 
– удаление металлорезиста; 
–  нанесение  контактных  покрытий  на  концевые  печатные  ламели  (только  при 

изготовлении ДПП); 

– отмывка платы (заготовки МПП), сушка; 
– нанесение паяльной маски (только для ДПП); 
– нанесение финишного покрытия на контактные площадки (только для ДПП). 

Метод попарного прессования плат 

Этапы метода (рис. 10): 
– с помощью комбинированного позитивного способа формируются будущие ядра МПП. 

Методика изготовления описана выше. Отличие состоит лишь в том, что для будущих наружных 
слоев рисунок топологии не изготавливается — фольга остается целой. ДПП); 

 –  заготовки (ядра) с готовыми внутренними слоями спрессовываются. При прессовании 

между ядрами размещаются слои препрега; 

–  сверление сквозных отверстий (подлежащих металлизации) на станках с ЧПУ; 
–  активация, тонкая химическая металлизация и гальваническая затяжка;  
–  нанесение  и  экспонирование  фоторезиста  через  фотошаблон  для  изготовления 

внешних слоев; 

– основная гальваническая металлизация; 
– нанесение металлорезиста; 
– удаление экспонированного фоторезиста; 
– травление обнаженных участков тонкой фольги между элементами печатного рисунка 

внешних слоев; 

– удаление металлорезиста; 
– отмывка платы, сушка; 
– нанесение паяльной маски; 
– нанесение финишного покрытия на контактные площадки; 
– нанесение маркировки; 
– электрическое тестирование, контроль всей платы. 

Рисунок 10 – Метод попарного прессования плат 

Преимущества метода попарного прессования: 
– относительная простота реализации; 
– высокая скорость изготовления плат; 
– низкая чувствительность к браку и огрехам изготовления отдельных ядер.  
Недостатки метода попарного прессования: 
– необходимость дважды осаждать на внешних слоях МПП гальваническую медь. Это 

резко снижает разрешающую способность рисунка на внешних слоях МПП; 

–  при нанесении паяльной маски и защитных лаковых покрытий создаются затруднения 

в обеспечении качества такого покрытия — лаки стекают с высоких проводников, обнажая их 
острые кромки; 

–  необходимо обеспечить достаточную жесткость заготовок (ядер). Это обстоятельство 

не позволяет использовать тонкие ядра, что влечет резкое увеличение толщины МПП; 

– для наращивания гальванической меди требуется несколько часов. 
 

Метод послойного наращивания 
Этапы метода (рис. 11): 

–  с  помощью  субтрактивного  метода  формируется  будущее  ядро  -  основа  МПП 

(формируются слои двух первых внутренних слоев МПП с рисунком печатных проводников и 
площадок); 

– поверх ядра с обеих сторон наносится необходимое количество слоев препрега; 
– поверх препрега наносится фольга; 
заготовка подвергается технологической операции прессования; 
– с помощью механического сверления (с контролем глубины сверловки), лазерного или 

плазменного прожига формируются отверстия — основа микропереходов между внешними и 
ближайшими внутренними слоями заготовки; 

– активация, тонкая химическая металлизация и гальваническая затяжка, как и для ДПП 

при комбинированном позитивном способе; 

–  нанесение  и  экспонирование  фоторезиста  через  фотошаблон  для  изготовления 

внешних слоев; 

основная  гальваническая  металлизация  (отличие  от  классического  полуаддитивного 

метода большая толщина меди для полного заполнения полостей отверстий микропереходов); 

– нанесение металлорезиста; 
– удаление экспонированного фоторезиста; 
– травление обнаженных участков тонкой фольги между элементами печатного рисунка 

внешних слоев; 

– электрическое тестирование, контроль всей платы. 
электрическое тестирование, контроль полученной заготовки; 

– далее снова наносится необходимое количество слоев препрега, медной фольги и все 

технологические операции повторяются; 

– при формировании внешних слоев МПП после прессования заготовки производится 

сверление сквозных отверстий (подлежащих металлизации) на станках с ЧПУ; 

– далее повторяется ряд технологических операций по гальванической металлизации и 

травлению остатков меди между элементами рисунка; 

– нанесение паяльной маски; 
– нанесение финишного покрытия на контактные площадки; 
– нанесение маркировки; 
– обрезка платы по контуру; 
– электрическое тестирование, контроль всей платы. 

Рисунок 11 – Метод послойного наращивания 

Основным преимуществом данного метода изготовления МПП является исключительно 

высокая  плотность  размещения  проводников  во  всех  слоях  печатной  платы  и  очень  высокая 
плотность монтажа.  

Недостатки метода послойного наращивания: 
– ограниченное количество слоев МПП (не более  12). Это связано с тепловым стрессом 

и большим механическим нагрузкам.  

– для наращивания гальванической меди требуется большое время — несколько часов, 

что делает техпроцесс изготовления каждой новой пары слоев достаточно продолжительным.  

–  при  возникновении  дефектов  изготовления  последующих  слоев  вся  полученная 

заготовка уходит в брак. 

 
Метод металлизации сквозных отверстий 

Этапы метода (рис. 12): 

– травление заготовок; 
– отмывка и сушка заготовок; 
– электрическое тестирование, контроль полученных заготовок; 
–  подготовка  поверхности  фольги  (активация)  для  обеспечения  лучшего  сцепления 

фольги с препрегами при прессовании; 

– прессование заготовок в единый пакет; 
– сверление сквозных отверстий (подлежащих металлизации) на станках с ЧПУ;