Способ химической обработки печатных плат

 

1. СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, включающий погружение платы в раствор и механичес кое колебательное перемещение платы, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей процесса и качества обработки плат, колебательное перемещение проводят в плоскости платы по двум координатам с частотой колебаний 1-5 Гц и амплитудой 5-20 мм в растворе, содержащем инертный наполнители в виде гранул, причем удельный вес наполнителя составляет 0,640 ,98 удельного веса раствора. 2. Способ по П.1, отличающийся тем, что колебательное перемещение проводят по кругу или эллипсу. К9 Ч

„SU„„1127112

А, 8($g Н 05 К 3 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯI " н автаесмам csSSTssccsv

ГОСУДАРСТВЕНИЦЙ КОМИТЕТ СССР

s "csss В (21) 3482383/24-21 (22) 18..06.82 (46) 30. 11.84. Бюл. Н- 44 (72) В.Г. Шульгин, Л.И. Храмова, М.З. Вайнштейн и Т.А. Кичко (53) 621.396.6.049(088.83 (563 1. Бреславец А.В., Хуторненко В.д.

Ультразвуковая очистка радиоаппаратуры. И. "Советское радио",. 1974, с. 16-18.

2. Аренков А.Б. и др. Технология печатного монтажа. "Судостроение", 1972, с. 150-151 (прототип). (54)(57) t. СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, включающий погружение платы в раствор и механичес" кое колебательное перемещение платы, отличающийся тем, что,. с целью расширения технологических возможностей процесса и качества обработки плат, колебательное перемещение проводят в плоскости платы по двум координатам с частотой колебаний 1-5 Гц и амплитудой 5-20 мм в растворе, содержащем инертный наполнитель в виде гранул, причем удельный вес наполнителя составляет 0,640,98 удельного веса раствора.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что колебательное перемещение проводят по кругу или эллипсу.

11271

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в нроиэводстве печатных плат.

Известен способ ультразвуковой обработки, который заключается в обработке поверхности печатной платы путем действия ультразвука в растворах и реагентах (1) .

Этот способ обеспечивает активное химико-физическое воздействие в процессе обработки и высокую зффек. тивность таких процессов, как обезжиривание и очистка плат. Однако прй ультразвуковой обработке отсутствует точная дозировка ультразвукового поля и создается его неравномерность за счет интерференции звуковых,волн и их резкого затухания на расстоянии 1-3 см, а также неравномерности работы звукового излучателя. Недостатком данного метода являются его низкие технологические воэможности, так как он не может быть использован для проявления рисунка схемы. Кроме того, данный метод требует дорогого оборудования и приводит к потерям легколетучих реагентов вследствие разогрева раствора.

Наиболее близким техническим ре30 шением к изобретению является способ

1 химической обработки, включающий погружение платы в раствор и механическое колебательное перемещение платы с частотой 100 Гц и амплитудой 0 1""

О,3мм ()..

Этот способ снижает расход растворов и реагентов, не требует больших затрат мощности. Однако он неприменим для многих процессов, например для удаления фоторезиста без дополнительной механической обработки, так как механическое воздействие среды на поверхность платы крайне незначительно, а удаляемые фоторезисты в процессе обработки не растворяются, только на45 бухают ° Поэтому требуется дополнительная обработка, например, капроновыми щетками.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей 5О процесса и качества обработки плат.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу химической обработки печатных плат, включающему погружение платы в раствор и механичес- 5 кое колебательное перемещение платы, колебательное перемещение npоводят в плоскости платы яо двум координатам

12 2 с частотой колебаний 1-5 Гц и амплитудой 5-20 мм в растворе, содержащем инертный наполнитель в виде гранул, причем удельный вес наполнителя составляет 0,64-0,98 удельного веса раствора.

Кроме того, колебательное перемещение проводят по кругу или эллипсу.

При указанном удельном весе наполнителя обеспечивается свободное перемещение платы в растворе и равномерное его воздействие на поверхность платы. Применение наполнителя с удельным весом более 0,98 удельного веса раствора приводит к заклиниванию наполнителя между дном ванны и перемещающейся платой, кроме того, повышаются его износ и наравномерность воздействия наполнителя на поверхность платы. Использование же нанолнителя с удельным весом менее

0,64 удельного веса раствора не обеспечивает соприкосновения всей поверхности платы с плавающим наполнителем.

Выбранные интервалы частот и амплитуды обеспечивают качественную обработку печатных плат. Увеличение частоты и амплитуды не дает заметного улучшения качества обработки.

При повышении частоты колебаний выше 5 Гц происходит разбрызгивание раствора и усиливаются шумы. При снижении частоты ниже 1 Гц значительно уменьшается скорость движения и, соответственно, скорость обработки.

Колебательное движение по кругу (эллипсу) необходимо для проведения тонких химических операций (проявления) .

При перемещении платы по двум координатам, в частности по кругу или эллипсу, наполнитель воздействует на поверхность обрабатываемой платы во всех направлениях, тем самым повышается качество обработки. При этом скорость процесса обработки определяется скоростью как химического, так и механического (гидромеханичес-. кого) воздействия.

Значительное увеличение линейной скорости (амплитуды и частоты) перемещения существенно не повышает суммарной скорости процесса, а снижение интеНсивности механического воздействия замедляет скорость. Кроме того, в некоторых случаях, например при проявлении фоторезиста, снижение указанной интенсивности недопустимо, так как проявляющая среда начинает

1127112

ВНИИПИ Заказ 8758/45 Тираж 782 . Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4

3 воздействовать на экспонированные участки фоторезиста, что может значительно ухудшить качество проявле; ния, а следовательно, и качество всей платы.

Наполнитель вводится в виде сферических или многогранных гранул, выполненных, например, из полимеров размером 1,5-5 мм.

Для проявления фоторезистов ис-:пользуются гранулы наполнителя сферической формы, так как в процессе проявления требуется меньшее механическое воздействие. При снятии фоторезиста для усиления механического 15 воздействия на плату применяются прямоугольные гранулы наполнителя.

На чертеже показано размещение платы, раствора и плавающего наполнителя в ванне.

На чертеже обозначены: ванна 1, объем 2 рабочего раствора, заполненный плавающими наполнителем; объем 3 рабочего раствора, не заполненный наполнителем; объем 4 ванны заполУ 25 ненный наполнителем, вытесненным из раствора; печатная плата 5 (стрелкой показано круговое движение платы).

Пример 1. Печатную плату . размером 180х220 мм, изготовленную позитивным комбинированным методом, 30 с маской из фоторезиста СПФ-2 погружают в ванну 1 с хлористым метиленом, в котором содержится 1 кг наполнителя — прямоугольные гранулы полипропилена. Общий объем 2-3 ванны с наполнителем 2 л. При этом 1/4 часть наполнителя находится выше уровня растворителя, создавая защит" ный слой, препятствующий испарению хлористого метилена. Для повышения эффективности обработки плату 5 перемещают в растворе с наполнителем, осуществляя колебательное перемещение в плоскости платы по кругу или эллипсу с частотой колебаний 3 Гц. и амплитудой 10 мм. В указанном объ- еме хлористого метилена можно обработать до 20 плат поочередно. Время обработки одной платы — 1,5 мин. Расход на унос и испарение хлористого 50 метилена не превысил 200 мл.

Пример 2. С печатной платы удаляют сухой пленочный фотореэист, например, СПФ-ВЩ путем погружения в ванну 1 с 5-10Х-ным раствором едкого натра с введенным наполнителем (1 кг прямоугольных гранул поликапролактама) при Т=18-25 С. Общий объем ванны с наполнителем 2 л. Заполнение раствора гранулами составляет 3/4 по высоте (объема 2). Колебательное перемещение платы 5 осуществляют в плоскости платы по кругу или эллипсу, с частотой колебаний 5 Гц и амплитудой 20 мм в течение 1-5 мин. В данном растворе можно обработать до 25 плат.

Пример 3. На заготовку фольгированяого диэлектрика размером

180х220 наносят сухой пленочный органопроявляемый фоторезист (СПФ-2).

Заготовку экспонируют и проявляют погружением в ванну 1 с метилхлороформом, в который добавлен 1 кг наполнителя — сферических гранул полиэтилена (общий объем 2-3 ванны с наполнителем составляет 2 л). Колебательное перемещение платы 5 проводят по кругу или эллипсу с частотой 4 Гц и амплитудой 15 мм в течение 1 мин. В указанном объеме можно обработать до

15 плат поочередно.

Пример 4. На заготовку фольгированного диэлектрика размером

180-220 мм наносят сухой пленочный фоторезист (СПФ-ВЩ). Заготовку экспонируют и проявляют погружением в ванну с 2-3Х-ным раствором соды с вве денными в него гранулами полипропилена при Т 18-25 С в течение 1 мин.

Колебательное перемещение-платы 5 осуществляют по кругу или эллипсу с частотой колебаний 5 Гц и амплитудой 10 мм. В данном растворе можно обработать до 10 плат.

Использование предлагаемого способа обработки печатных плат обеспечивает расширение области применения способа, например возможность его использования для проявления и снятия фоторезиста, значительную экономию растворов, особенно летучих.Данный метод обработки способствует уменьшению загрязнения окружающей среды.