Печатные платы. Процессы травления рисунка

№ 8’2013
В статье представлены стандартные процедуры травления медного рисунка по органическому фоторезисту или трафаретной краске (в основном для односторонних плат или внутренних слоев многослойных печатных плат) и по металлорезистам на наружных слоях печатных плат с металлизированными отверстиями. Растворы и процедуры травления описаны с учетом выбора резиста и устойчивости процесса. О свойствах доступных травящих растворов, а также их совместимости с различными резистами было рассказано в статье "Печатные платы. Гальваническое осаждение металлорезистов" (Технологии в электронной промышленности. 2013. № 5).

Защитные резисты

Трафаретная печать

Трафаретная печать является самым старым и до сих пор распространенным методом нанесения защиты от травления медных проводников из фоль-гированного диэлектрика. Стойкий к травлению резистивный рисунок наносится на очищенную фольгированную поверхность: в виде позитивного изображения для вытравливания пробельных мест или в виде негативного изображения — для металлизации отверстий с последующим осаждением металлического резиста, защищающего рисунок от травления.

Для обеспечения качественного травления трафаретные краски должны обеспечивать хорошую адгезию и защиту от травильных растворов. Типичными проблемами травления являются чрезмерное подтрав-ливание, металлическая вуаль, непротравленные зоны и металлические мостики между проводниками.

Трафаретная печать используется для воспроизведения рисунка проводников до 0,25 мм (3-й класс точности по ГОСТ Р 53429-2009 [2]).

Фоторезисты

Сухие пленочные и жидкие фоторезисты служат для получения узких проводников до 50 мкм (7-й класс точности по ГОСТ Р 53429-2009). Светочувствительные резисты можно применять для печати негативного или позитивного изображения. В общем фоторезисты обеспечивают хорошую защиту от травления в кислых, но не в щелочных растворах. Тем не менее негативные фоторезисты более устойчивы к растворам травления и условиям хранения задела: их можно хранить при обычном белом свете. Позитивные фоторезисты остаются светочувствительными после проявления, следовательно, их нужно защищать от белого света. Хотя жидкие фоторезисты не настолько прочные, как пленочные, их преимущество состоит в более высоком разрешении: они формируют рисунок с четкими краями.

Металлорезисты (гальванорезисты)

В настоящее время металлорезисты применяются в производстве двусторонних и многослойных печатных плат с металлизированными отверстиями. Наиболее распространены оловянные и олово-свинцовые металлорезисты (гальванический ПОС). Припои ПОС (60% олова, 40% свинца) продолжают использовать для гальванического нанесения покрытия с последующим оплавлением гальванического сплава для превращения его в металлургический сплав, обладающий лучшей и более долговременной паяемостью. Однако ПОС не пригоден для конструкций плат с паяльной маской. При пайке он плавится под паяльной маской, образуя пазухи, наполненные флюсом и другими технологическими загрязнениями.

Иногда в качестве металлорезиста применяют никель, олово-никель, серебро и золото. Их присутствие под паяльной маской не противопоказано: они не плавятся при температуре пайки.

Гальваническое лужение

Поскольку ПОС после травления рисунка приходится удалять, процесс создания металлорезиста часто ограничивается осаждением олова (без свинца). Для выполнения функций металлорезиста достаточно 7 мкм олова. Для травления рисунка по олову или олову-свинцу применяют так называемые щелочные травители на основе аммиачного комплекса хлорной или сернокислой двухвалентной меди. Специально для травления по олову разработаны и другие трави-тели, например серная кислота + перекись водорода и персульфат аммония + фосфорная кислота.

При использовании металлорезистов на основе никеля или олова-никеля монтажные поверхности приходится облуживать для улучшения их пригодности к пайке. Травители на основе хлорида двухвалентной меди или железа разъедают олово, поэтому их нельзя использовать по металлорезистам на основе олова.

Олово-никель и никель

Сплав олова и никеля (65% олова, 35% никеля) и никелевый металлорезист, использующиеся как таковые или дополнительно покрытые золотом, мягким припоем или оловом, показывают хорошие результаты при травлении меди в щелочном растворе, составе, состоящем из серной кислоты и перекиси водорода, и персульфатах.

Золото

Нанесенное на никелевое или олово-никелевое основание золото отлично защищает медь от всех видов травителей. Некоторые травите-ли могут всего лишь слегка растворять золото.

Благородные металлы и сплавы

Родий зарекомендовал себя как подходящий металлорезист торцевых разъемов плат. Тем не менее электролитический процесс его осаждения сложно контролировать. Нанесенный на никель родий имеет тенденцию становиться тонким и пористым, а также отслаиваться во время травления.

Серебро

Хотя серебро практически перестали использовать как металлорезист и покрытие для пайки печатных плат (согласно военному стандарту MIL-STD-275 [3] его не применяют из-за опасения диффузионной миграции), его можно встретить в полосковых линиях связи, некоторых фотокамерах, а также в светоиз-лучающих и жидкокристаллических устройствах. Серебро можно использовать в качестве металлорезиста при травлении меди в растворах хлорного железа и щелочных растворах. Потеря серебра при травлении составляет примерно 2-3 мкм.

Удаление металлорезистов

Удаление металлорезистов стравливанием требует индивидуального подхода к каждому из них. Процесс стравливания контролируют по удалению резиста с краев заготовки. После травления необходимо тщательно промыть плату в воде и щелочи, чтобы обеспечить удаление остатков травителя с поверхности платы и из-под проводников. Если остатки травителя не будут удалены перед сушкой или нанесением маски, электрическое сопротивление диэлектрической подложки уменьшится, а электрические контакты и пайка на монтажных поверхностях ухудшатся.

Производство большого количества плат с узкими проводниками требует особых травителей и процессов травления, фоторезистов с высоким разрешением, тонкой фольги, управляемого процесса нанесения металлорезистов и технологии работы с тонкой фольгой. Необходимо соблюдать баланс между травлением и толщиной фольги.

Удаление трафаретных красок

В качестве таких красок чаще всего применяют растворимые в щелочи смолы. Снятие термически обработанных или отвержден-ных ультрафиолетом красок осуществляется в 2%-ном растворе гидроокиси натрия или другом похожем растворе. Сняв резист, заготовку ополаскивают в водяном душе. Учитывая опасность воздействия на здоровье человека каустической соды, нужно принимать соответствующие меры предосторожности.

В конструкцию устройств конвейерного типа для травления и последующего удаления резиста входят системы насосов высокого давления для подачи горячих щелочных растворов на обе стороны плат. Определенные материалы, содержащиеся в диэлектрическом основании плат, например полиимиды, могут раствориться в щелочном травителе. Растворы для удаления резистов агрессивно воздействуют на эпоксидные смолы и прочие связующие диэлектрических оснований печатных плат. Возникновение серьезных проблем можно предотвратить, контролируя крепость раствора, температуру и время процесса.

Удаление сухого пленочного фоторезиста

Состав сухих пленочных резистов предполагает легкое их удаление в щелочных растворах на водяной основе. Советские фоторезисты так и назывались: «СПФ-ВЩ», то есть сухие пленочные фоторезисты с водно-щелочной обработкой. Удаление резиста в щелочных растворах на водяной основе приводит к появлению шлама — частично нерастворенных остатков мягкой пленки резистов. Эти остатки захватываются фильтровальной системой и периодически удаляются в соответствии с требованиями по утилизации отходов.

Выбор фоторезиста в значительной степени зависит от конструкции и доступности определенного вида фильтров, предназначенных для удаления шлама. При утилизации резистов следует внимательно относиться к проблеме загрязнения окружающей среды. Содержание в этих остатках металлов (в частности, свинца) может перевести их в разряд токсичных отходов.

Удаление позитивных жидких фоторезистов

Позитивные фоторезисты удаляют в промышленных условиях в органическом или неорганическом растворе. Также эффективно удаление воздействием ультрафиолета и окунанием в гидроксид натрия, тройной суперфосфат или другие концентрированные щелочные растворы. Чрезмерное задубливание затрудняет снятие фоторезиста. Машинное удаление проводится в растворе гидроксида натрия (0,5 моль/л), анионных поверхностно-активных веществах и пеногасителях.

Удаление оловянного и олово-никелевого металлорезиста

Для нанесения паяльной маски на медь необходима ровная чистая поверхность, поэтому металлорезист необходимо удалить. Сплав олова и свинца можно снять растворами на основе борофтористоводородной кислоты и перекиси водорода или гидродифторида аммония с перекисью водорода или азотной кислотой.

Травильные растворы

Существует два основных метода травления:

  1. Традиционное струйное травление меди в травителях на основе аммиачного комплекса хлорной меди (щелочной раствор травления).
  2. Развивающаяся технология для прецизионного травления, при которой происходит уменьшение толщины фольги электрохимическим травлением и травление тонких проводников из этой уменьшенной по толщине фольги в конвейерной линии специальной конструкции.

Для промышленного травления сейчас повсеместно используются непрерывные автоматизированные системы с постоянной скоростью травления. Эти системы построены на принципе постоянной регенерации травящего раствора с автоматическим отслеживанием и реагированием в реальном времени на изменения свойства рабочего раствора. Постоянный состав раствора травления и стабильность его температуры обеспечивают бесперебойный производственный процесс.

Щелочной раствор травления

Щелочное травление в аммиачном комплексе хлорной меди широко используется благодаря совместимости с основными металлическими и неметаллическими резистами, а также высокому значению растворенной меди и высокой скорости травления. Щелочное травление обеспечивает постоянную скорость травления, высокую продуктивность, легкость контроля и восстановления, улучшенную систему контроля загрязнений. Тем не менее после травления необходимо проводить ополаскивание плат в аммиачной воде, а ионы аммония, попавшие в жидкость для промывки, нужно утилизировать как отход.

Замкнутую регенерационную систему с химическим восстановлением меди можно установить на месте эксплуатации, однако ее применяют нечасто, так как для этого нужны отдельная производственная площадь и капитальные затраты. Поэтому следует оценить целесообразность применения регенерационной системы и при этом учесть цены на медные продукты и необходимость использования человеческого труда. В ряде случаев экономически выгодна отправка отработанных растворов травления на станцию регенерации для последующего возвращения производителям регенерированных компонентов.

Химический состав щелочного раствора травления

Основные компоненты химического состава функционируют следующим образом:

  • Гидроокись аммония (NH4OH) служит ком-плексообразователем меди.
  • Хлористый аммоний (NH4Cl) обеспечивает высокую скорость травления, увеличивает объем растворенной меди и стабильность раствора.
  • Ион меди (Cu2+) служит окислителем и реагирует с металлической медью, растворяя ее.
  • Бикарбонат аммония (NH4HCO3) служит буфером и предохраняет отверстия под пайку и поверхность от загрязнений.
  • Фосфат аммония [(NH4)3PO4] предохраняет металлические поверхности от загрязнений.
  • Нитрат аммония (NH4NO3) увеличивает скорость травления и осветляет металлорезист.

В большинстве случаев применяются дополнительные добавки для увеличения скорости фронтального травления и защиты от травления боковой стенки. Часто используется тиомочевина, несмотря на то, что доступна новая композиция без содержания тиомочевины, улучшающая защиту от подтравливания.

Щелочные растворы для травления растворяют открытую медь за счет химического процесса окисления, растворения окислов и комплексо-образования. Гидроксид и соли аммония совместно с ионами меди образуют ионы аммиачного комплекса меди [Cu(NH3)42+], который сохраняет стравленную и растворенную в растворе медь в объеме от 100 до 200 г/л.

Типичная реакция окисления представлена реакцией ионов меди на медь и окислением кислородом воздуха (O2) сложного иона меди:

Скорость травления существенно зависит от диффузии Cu(NH3)2+ с поверхности меди (1) в объем активного раствора, где происходит окисление согласно (2). Травление может продолжаться при образовании в воздухе окислителя Cu(NH3)42+ во время травления распылением при условии, что объем стравленной ионами хлора меди не превышает нормативного значения.

Управление процессом

Ранние версии щелочных травителей предназначались для производства циклического типа. Содержание меди в них было незначительно, и скорость травления стремительно падала, как только медная составляющая в нем увеличивалась. Затем возникла необходимость добавлять растворенные окисляющие вещества в контролируемых количествах, чтобы увеличить скорость травления и содержание меди при постоянной температуре.

Во время травления происходит испарение аммония, поэтому нужны соответствующие вытяжные системы. Давление газовой среды в установках травления должно быть немного ниже атмосферного, а также следует соблюдать умеренный уровень выпуска, чтобы поддерживать содержание аммония, необходимого для сохранения в растворе стравленной меди. Следует соблюдать осторожность при подаче свежего воздуха (O2), необходимого для равновесия процесса травления. Скорость травления в доступных в настоящий момент растворах составляет 35 мкм меди в минуту или меньше при уровне стравленной меди от 120 до 160 г/л.

Непрерывные системы

Практичным методом поддержания постоянной скорости травления является автоматическое управление постоянством состава раствора. По мере травления печатных плат медь растворяется, и концентрация травильного раствора увеличивается. Когда датчик фиксирует превышение концентрации, включается насос, который автоматически подает подкрепляющий раствор в травильную машину и одновременно удаляет раствор, пока концентрация меди не уменьшится до установленного уровня.

Недостатком этой технологии является введение подкрепителя на первой стадии промывки после травильной машины. Моющий раствор смывает медь с платы и заново вводит его в травильную машину, где она передается в резервуар с побочными продуктами с остальной медью. Было установлено, что для поддержания стабильной скорости травления необходимо контролировать уровень свободного аммония, хлорида аммония и кислорода. Для стабилизации скорости травления были попытки прямого введения кислорода.

Типичные условия технологического процесса травления [5] приведены в таблице.

Изучение зависимости скорости травления от количества растворенной меди показывает следующее:

  • от 0 до 70 г/л — долгое время травления;
  • от 70 до 100 г/л — меньшее время травления, но сложно контролировать раствор;
  • от 120 до 150 г/л — высокая скорость травления и стабильный раствор;
  • от 150 до 200 г/л — нестабильный раствор с вероятностью образования кристаллического осадка.

Все платы необходимо тщательно промывать сразу после их выхода из травильной камеры. Платы не должны высыхать перед промывкой. После промывки травитель должен быть удален из-под кромок проводников, а поверхность платы и сквозные отверстия должны быть полностью очищены.

Регенерация замкнутого типа

Непрерывная регенерация обеспечивает постоянные условия травления. Основными методами регенерации являются кристаллизация, жидкостная экстракция и электролитическое восстановление.

Кристаллизация понижает уровень меди в травителе при замораживании и фильтрации солевых осадков. За этим следует повторное обогащение и регулировка эксплуатационных условий.

Жидкостная экстракция применяется все чаще благодаря непрерывности и безопасности ее использования. Во время этого процесса соли меди из травильного раствора поступают в органический растворитель, способный извлекать медь. Органический слой, содержащий медь, впоследствии смешивается с водным раствором серной кислоты, который извлекает медь в виде сульфата. Затем медь из медного сульфата получают электрохимическим методом.

Компания «Остек-Сервис-Технология» разработала систему непрерывной регенерации травящего раствора с поддержанием его параметров в узких пределах. Приведем химические процессы травления и регенерации, которые происходят в установках Frezer Style и СЭМАР [4]:

  1. Травление меди:
  2. Экстракция:
  3. Реэкстракция:
  4. Электролиз:

Общая реакция:

Процесс — травление + экстракция + реэкстракция + электролиз:

Результирующая реакция:

Уравнения реакций показывают, что хлор выделяться не будет: он всегда находится в связанном состоянии.

Из приведенных данных по механизму регенерации следует, что экстракционно-электрохимическая схема, несмотря на многостадийность процесса, обеспечивает полную регенерацию травильного раствора. Под полной регенерацией следует понимать то обстоятельство, что из-за отсутствия побочных процессов не затрачиваются компоненты рабочего раствора.

Нужно отметить, что установка Frezer Style сконструирована так, что струи травящего раствора направляются на заготовку платы строго перпендикулярно, что создает эффект низкого подтравливания. Струи упираются в дно вытравливаемого рисунка, активируют и травят его и лишь скользят по боковым стенкам. Поскольку регенерационная система СЭМАР поддерживает раствор на грани способности к травлению, боковые стенки зазора пассивируются и не подвергаются травлению (рисунок). В результате при травлении рисунка платы в системе Frezer Style + СЭМАР фактор подтравливания имеет значения, близкие к 1:6 (в обычных системах — в лучшем случае 1:2).

Схема движения струй травящего раствора

Рисунок. Схема движения струй травящего раствора в системе Frezer Style + СЭМАР

Травление в хлориде меди

После щелочного раствора травление в кислом растворе хлорида меди является самым распространенным процессом. Он лучше сочетается с фотополимерными резистами и применяется для прецизионного травления плат с плотным рисунком проводников. Поэтому растворы хлорида меди применяются в основном для травления внутренних слоев с узкими проводниками, а также для плат, изготовленных тентинг-методом. Для кислого травления помимо фоторезистов применяются защитные краски, золото и сплав олова-никеля. Металлорезисты на основе олова несовместимы с травителем из хлорида меди.

При травлении происходит следующая реакция:

Регенерация травителя осуществляется повторным окислением хлорида меди до двухвалентного хлорида меди.

Кислород воздуха

Этот метод регенерации не используется из-за низкой скорости реакции кислорода в кислой среде и его низкой растворимости в горячих растворах (от 4 до 8 промилле). Струйное травление побуждает окисление кислородом воздуха, однако скорости реакции окисления недостаточно для практичного поддержания скорости травления. Дополнительно для ускорения процесса можно использовать озон, однако большая его концентрация в воздушном потоке (выше 3%) затрудняет управление реакцией, что снижает его эффективность.

Прямое хлорирование

Хлор реагирует с раствором быстро, его реакции легко контролировать, благодаря чему для регенерирования он предпочтительнее. Однако правила безопасности и природоохранное законодательство ограничили распространение и применение хлора в зарубежной практике, а в России сделали его применение невозможным.

Перекись водорода

Этот процесс является более сложным, поскольку во время реакции перекись водорода и соляная кислота образуют воду. Поскольку перекись водорода с концентрацией выше 35% опасно хранить и использовать, окислитель и соляную кислоту разбавляют водой. В результате ограничивается содержание меди в травящем растворе. Для поддержания окисления меди в травильную ванну целесообразно добавлять прямо пропорциональное количество HCl и пероксида, что упростит управление реакцией. Данная рецептура широко применяется в Европе и в некоторых странах Азии.

Хлорат натрия

Хлорат натрия широко применяется в текстильной промышленности для отбеливания тканей. В последнее время его начали использовать для регенерации кислых травильных растворов и оксидации поверхности меди. Окислитель поставляется в виде порошка или 45%-ного раствора. С его помощью можно ускорить процесс травления, подав необходимые дозы ионов хлора, а поскольку ионы хлора самостоятельно поступают из соляной кислоты, можно поддерживать очень низкий уровень кислоты (меньше 0,1 Н).

При этом методе, широко распространенном сейчас, используют хлорат натрия, хлорид натрия и соляную кислоту. Метод похож на хлорирование. В растворы хлората натрия добавляется соляная кислота либо в качестве координированной примеси, либо в ходе особой управляющей логической последовательности для обеспечения низкого уровня свободной кислоты.

Хлорат натрия — сильный окислитель, способный поддерживать горение. Необходимо вытирать пролитый раствор и не допускать, чтобы обтирочный материал высыхал (он может загореться). Добавление реагентов больше требуемого количества может вызвать образование газообразного хлора, который выделится в объем травильной машины и через вытяжку — в окружающую среду. Для предотвращения выбросов хлора следует установить соответствующие датчики и проинструктировать персонал.

Регенерация перекисью водорода

Перекись водорода, так же как и хлорат натрия, используют для регенерации химического состава травящего раствора. Эксплуатационная готовность приборного оснащения идентична контролю добавления пропорционального количества окислителя и соляной кислоты. Перекись быстро распадается, поэтому ее разлив не так опасен. Применение колориметрических модулей для дозирования поступления добавок наиболее целесообразно для эффективного управления процессом.

Перекись водорода может стать нестабильной: под действием тепла она может разложиться на кислород и воду. При этом в замкнутом контейнере (например, в металлической бочке, хранящейся при высокой температуре или под прямыми солнечными лучами) может возникнуть взрывная реакция. Это также может произойти в трубопроводе с закрытым клапанным устройством. Распад ускоряют многие металлы, в том числе Cu, Ni и Fe, являющиеся катализаторами разложения перекиси водорода. Отложение солей металла в участках трубопровода также может привести к взрыву. Поэтому в конструкции оборудования должен быть предусмотрен клапан для аварийного сброса давления.

Электролитическая регенерация

Электрохимическое реверсирование процесса травления меди эффективно и экономично. Описание этой системы представлено в справочной литературе, например в [6]. Электролитическая регенерация в более значительных масштабах требует больших вложений в оборудование и материалы, а также большого потребления энергии. В составе отработанного раствора сравнительно высокое содержание кислоты и низкое — меди, что не способствует большой эффективности при электролизе.

Травящий раствор непрерывно перемещается между травильной машиной и электролизером, в котором одновременно происходят два процесса: высаживание меди на катоде и регенерация отработанного травящего раствора на аноде.

Персульфаты

Для травления меди нашли свое применение персульфаты аммония, натрия и калия, улучшенные определенными катализаторами. Системы непрерывной регенерации и циклическая система на основе персульфата аммония больше не используются. Персульфаты широко применяются для создания оксидной пленки на внутренних слоях и для микротравления. Растворы персульфатов совместимы со всеми основными видами рези-стов печатных плат, включая припои, олово, олово-никелевый сплав, защитные краски и светочувствительные пленки. Травители на основе персульфата нестабильны, склонны к распаду, и у них низкая скорость травления, низкое предельное содержание меди и низкий полезный выход меди.

Персульфаты аммония, калия и натрия являются стабильными солями надсерной кислоты (H2S2O8). Растворяясь в воде, эти соли образуют ион персульфата (S2O82-). Это самый сильный окислитель из использующихся в настоящий момент пероксидных соединений. Во время медного травления персульфат окисляет металлическую медь до формирования иона двухвалентной меди:

Во время гидролиза растворов надсерной кислоты образуется ион пероксимоносульфата (HSO41-), а после этого — перекись водорода и кислород. Катализатором гидролиза служит кислота, что является причиной нестабильности кислых травильных растворов надсерной кислоты.

Хлорное железо

Растворы хлорида трехвалентного железа используются для травления меди, медных, никелево-железных сплавов и стали при производстве печатных плат, фотолитографии по металлу и чистовой обработке металла. Сейчас применение травителей на основе хлорида трехвалентного железа при производстве печатных плат сильно ограничено из-за дороговизны удаления медьсодержащего травителя. Предпочтение отдается травителям на основе аммиака и хлорида двухвалентной меди. Однако хлорное железо все еще широко применяют для травления сплавов и фотохимической обработки металлов.

Хлорид трехвалентного железа можно использовать с защитными красками, фоторезистом и золотом, однако его нельзя применять с оловянными или оловянно-свинцовыми резистами. Тем не менее хлорид трехвалентного железа подходит для травления из-за простоты применения и способности накапливать медь.

Состав этого травителя представляет собой хлорид трехвалентного железа, разбавленный в воде с концентрацией 28-42% от общей массы. Присутствие свободных кислот объясняется реакцией гидролиза и необходимостью поддержания кислой среды. Кислотность обычно обеспечивается добавлением HCl (максимум 5%-ной), чтобы воспрепятствовать образованию нерастворимых осадков гидроксида трехвалентного железа. В технические формулы для травления медных сплавов обычно входят 36 °Be или приблизительно 0,04 кг/м3 FeCl3, также могут присутствовать пеногаситель и смачивающие вещества.

Вопросы влияния на скорость и качество травления концентрации хлорида трехвалентного железа, содержания растворенной меди, температуры и перемешивания описаны в литературе, например в [7].

Смеси бихромата калия и серной кислоты

Эти травители долгое время использовались для травления плат, покрытых припоем или оловом. Однако после внесения шестивалентного хрома Cr(VI) в список чрезвычайно опасных для окружающей среды веществ их применение полностью прекратилось. К недостаткам травителей на основе бихромата калия и серной кислоты относят затруднения с регенерацией, недостаточную скорость травления, низкое предельное количество растворенной меди (от 0,534 до 0,801 кг/м3), а также ускоренное разрушение оборудования из поливинилхлори-да (винипласта) и полипропилена. Травители на основе хромовой кислоты совместимы с ме-таллорезистами на основе олова-свинца, олова-никеля, золота, а также с сухим или жидким пленочным фоторезистом. Травление меди в смеси хромовой и серной кислот протекает медленно, поэтому для увеличения скорости необходимы добавки, в частности сульфат натрия и йод.

Азотная кислота

Травильные системы на основе азотной кислоты не нашли широкого применения в производстве печатных схем, потому что вытравливание меди происходит с выделением токсичных окислов азота и большого количества тепла (а это может привести к бурным неконтролируемым реакциям). К недостаткам таких систем травления относят затрудненное управление процессом, разъедание резистов и подложек, а также испарение ядовитого газа.

Тем не менее у азотной кислоты есть свои преимущества. К ним относятся высокая скорость травления, высокое содержание растворенной меди, высокая растворимость продуктов травления, доступность и низкие затраты.

Заключение

Профессионалы, анализируя современные процессы травления рисунка проводников печатных плат, остановились на двух безальтернативных вариантах: это щелочной раствор на основе аммиачного комплекса хлорной или сернокислой меди и кислый раствор хлорида двухвалентной меди. Первый раствор предназначен для травления по содержащим олово металлорезистам. Второй — для травления меди по органическим резистам (фоторезистам и краскам).

Что касается обеспечения непрерывности процесса за счет использования регенерации с восстановлением металлической меди, то здесь компании еще не пришли к окончательному выбору. В последнее время предпочтение отдается системе регенерации Frezer Style + СЭМАР, обеспечивающей заодно воспроизведение рисунка почти без подтравли-вания.

Специалисты, разрабатывающие процессы регенерации кислых растворов травления на основе хлоридов, все еще находятся в поиске оптимальных решений.

Литература

  1. Медведев А. Печатные платы. Гальваническое осаждение металлорезистов // Технологии в электронной промышленности. 2013. № 5.
  2. ГОСТ Р 53429-2009. Платы печатные. Основные параметры конструкции.
  3. MIL-STD-275E (Notice 2). Military standard: Printed wiring for electronic equipment.
  4. Шкундина С. Прецизионное травление печатных плат // Производство электроники: Технологии. Оборудование. Материалы. 2011. № 6.
  5. Печатные платы: Справочник / Под ред. К. Ф. Кумбза. Перевод с англ. М.: Техносфера, 2011.
  6. Игнатович Э. Химическая техника. Процессы и аппараты. М.: Техносфера, 2007.
  7. Ильин В. Химические и электрохимические процессы в производстве печатных плат // Приложение к журналу «Гальванопластика и обработка поверхности». Вып. 2. 1994.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *