Субтрактівниє методи найпоширеніші і краще освоєні. Як матеріал використовуються одна або 2-х сторонні фольговані (в основному міддю) діелектрики.
Малюнок друкованих провідників переноситься у вигляді захисної резистивной плівки на фольгированную основу. З непокритих резистом місць (пробільних) видаляється проводить матеріал (фольга) за допомогою травлення. На захищений резистом малюнок провідників травители не чинять дії, крім незначного подтравливания.
Перенесення малюнка, тобто отримання захисного рельєфу, здійснюється методом офсетного друку, трафаретного друку (сеткографіческім методом), фотохимическим методом.
Субтрактівниє методи можуть бути позитивними і негативними. При позитивному методі опроміненими є пробільні ділянки. При негативному методі - опроміненими є провідники.
Негативні фоторезисти NFR виготовляються на основі полівінілового спирту.
Переваги: низька вартість, нетоксичний, висока роздільна здатність (до 50ліній / мм).
Недоліки: задубленого. Термін зберігання <3. 5часов даже в темноте. С понижением t° и влажности уменьшается механическая прочность и адгезия.
При експонуванні під дією світла NFR під прозорими ділянками ФШ полимеризуется і не розчиняється при прояві (провідники - прозорі).
Позитивні PFR при експонуванні змінюють властивості так, що в проявнику розчиняються опромінені (прозорі) ділянки, а неопромінені, що знаходяться під непрозорими ділянками розчиняється (непрозорі провідники зберігаються).
PFR - дорожчі, токсичні, але роздільна здатність вище до 350 ліній / мм замість 50. Ні дублення, хороші адгезійні властивості.
Субтрактавние методи мають переваги і недоліки.
переваги:
1. простота, хороша технологічна освоєність,
2. можливість виготовлення ОПП без застосування процесів металізації,
3. хороша адгезія фольги і підстави ПП (від латинського - прилипати) - зчеплення поверхонь різних матеріалів.
недоліки:
1. необхідна високоякісна електролітична мідна фольга,
2. високі втрати міді (60-90%) в результаті травлення,
3. потрібен захист навколишнього середовища (нейтралізація травильної ванни),
4. потрібні заходи по регенерації міді - відновлення втрачених властивостей,
5. немає металізації отворів (потрібні додаткові процеси),
6. обмеження min ширини провідників і зазорів (не вище 3 класу точності) з-за подтравленія провідників.
Хімічний метод, або метод травлення фольгованого діелектрика
Метод полягає в тому, що на мідну фольгу, приклеєну до діелектрика, наносять негативний або позитивний малюнок схеми провідників. Наступним травленням видаляється метал з незахищених ділянок і на діелектрику виходить необхідна електрична схема провідників.
Найбільш поширеними варіантами цього методу є фотохімічні і сеткографіческіе, які відрізняються способом нанесення захисного шару (фотодрук або трафаретний друк). Схема типового технологічного процесу виготовлення друкованих плат хімічним методом показаний на рис. 1.
Основними етапами отримання провідників є: підготовка поверхні, нанесення шару фоторезиста, експонування, прояв схеми, травлення фольги, видалення фоторезиста.
Підготовку поверхні фольги виконують обертовими латунними або капроновими щітками. На поверхню фольги наносять суміш маршалліта і віденської вапна. В результаті зачистки бажано отримання шорсткості фольги в межах Ra 2,5. 1,25мкм, що забезпечує хорошу адгезію фоторезиста і легкевидалення його при прояві.
Незалежно від механічної зачистки у всіх випадках проводять хімічну очистку фольги і нефольгірованние поверхонь плат. Її виконують в лужних розчинах з наступним промиванням у деионизованной воді. Для нейтралізації залишків лугу і видалення шару оксидів плати піддають декапірованію в розчині соляної та сірчаної кислот.
Якість очищення впливає на всі наступні операції технологічного процесу. Результатом поганого очищення можуть з'явитися проколи, неповне травлення міді, відшаровування, недостатня адгезія фоторезиста і інші дефекти.
Нанесення шару фоторезиста здійснюється на підготовлену поверхню фольги. Проводять його сушку протягом 15. 20 хв при температурі 65 ° С.
Експонування здійснюють за допомогою фотошаблона 3 з негативним зображенням схеми у вакуумній світлокопіювальні рамі для засвічування. Як джерело світла використовують дугові ртутні та люмінесцентні лампи. Для отримання чіткого зображення необхідний щільний контакт між фотошаблоном і фоторезистом.
Прояв схеми полягає у вимиванні розчинних ділянок фоторезиста, які перебували під темними місцями негативу. Для фоторезистов негативної дії як проявителей використовують спиртові суміші і ін. Час прояви (2. 3хв) залежить від товщини фоторезиста.
Прояв доцільно виконувати в двох ваннах. У першій ванні видаляється велика частина фоторезиста, а в другій ванні проводиться тонке прояв. Забруднення проявника в другій ванні буде незначним, і дія його протягом великого часу буде стабільним.
Якість отриманого шару можна контролювати шляхом занурення плати в розчин з барвником. Забарвлення дає можливість візуально визначити наявність дефектів в шарі фоторезиста. Однак вона може знизити кислототривкість фоторезистивной шару.
Неминучі дефекти емульсійного шару усуваються ретушуванням (зазвичай емаль НЦ-25). При цьому закривають точкові отвори, розриви, а також видаляють надлишки фоторезиста. Трудомісткість ретушування залежить від кількості дефектів і становить в середньому 10 хв на плату. Зниження трудомісткості ретушування можливо за рахунок підвищення чистоти і Обезпилення навколишнього середовища.
Отриманий захисний шар 4 можна піддавати хімічній дублення в розчині ангідриду і тепловому дублення (витримка в термостаті при t = 60 ° C протягом 40. 60хв). Необхідність операції задубліванія визначається в кожному окремому випадку, так як вона зменшує адгезію фоторезиста.
Подальші етапи є загальними для плат, виготовлених фотохімічним і сеткографіческім методами.
Травлення являє собою процес видалення шару металу для отримання потрібного малюнка. Процес травлення включає в себе попередню очистку, власне травлення металу, очищення після травлення і видалення фоторезиста або фарби.
Механічна обробка плати полягає в штампуванні або фрезеруванні по контору і отриманні отворів. Для видалення пилу і бруду плату обдувають повітрям.
Хімічні методи при порівняно простому технологічному процесі забезпечують високу міцність зчеплення провідників з основою (2МПа), рівномірну товщину провідників та їх високу електропровідність. Час хімічних впливів на плату в процесі виготовлення становить близько 25хв. Недоліком хімічних методів є низька міцність в місцях установки висновків, так як отвору не металлизируются.