Печать в контексте производства печатных плат — это совокупность технологических методов нанесения (или маскирования) определённого рисунка на поверхность заготовки с целью формирования элементов будущего электронного изделия. В отличие от полиграфии, здесь печать служит не для передачи информации, а для создания функциональной микроструктуры: проводящих дорожек, изоляционных масок или маркировки. Эти процессы являются ключевыми на этапе изготовления печатных плат (PCB fabrication) и регламентируются как общими стандартами, так и внутренними технологическими регламентами.
Основные виды печати в производстве печатных плат
В зависимости от решаемой задачи и используемых материалов применяются различные методы печати:
-
Трафаретная печать (Screen Printing). Классический и широко распространённый метод, при котором пастообразный материал продавливается через сетчатый трафарет (stencil) на поверхность платы. Используется для нанесения паяльной пасты (solder paste) перед монтажом SMD-компонентов, а также для нанесения паяльной маски (solder mask) и маркировки (legend/silkscreen). Требования к качеству трафаретной печати паяльной пасты описаны в стандарте IPC-7525.
-
Фотолитография (Photolithography). Фундаментальный метод формирования точного рисунка проводников или защиты от травления. На поверхность, покрытую светочувствительным материалом (фоторезист, photoresist), через фотошаблон (photomask) проецируется УФ-излучение. После проявления (development) на поверхности остаётся рельефный рисунок, который служит маской для последующего травления (etching) или гальванического осаждения (Plating).
-
Струйная печать (Inkjet Printing). Бесконтактный цифровой метод, при котором капли полимерного чернила или другого функционального материала с большой точностью наносятся на подложку. Применяется для нанесения маркировки и, в перспективных разработках, для печати токопроводящих трасс (printed electronics).
Материалы и контроль качества
Каждый метод печати требует специфических материалов. Для трафаретной печати это металлические или полимерные трафареты, для фотолитографии — жидкие или сухие плёночные фоторезисты, для струйной — специальные чернила. Контроль качества печати является обязательным этапом. Для паяльной пасты это проверка объёма, формы и позиционирования отпечатков с помощью автоматизированных систем 2D- или 3D-инспекции. Для фоторезиста — контроль толщины покрытия и отсутствия дефектов (defects). Качество печати напрямую влияет на выход годной продукции (yield) и надёжность конечного изделия, что делает эти процессы объектом пристального внимания в контрактном производстве.
Эволюция и значение
Исторически технология печати (в частности, метод трафаретной печати) дала название всей отрасли — «печатные платы». Современные методы, особенно фотолитография, позволили перейти от простых схем к микро- и нанометровым масштабам, обеспечив развитие всей микроэлектроники. Понимание принципов и возможностей различных методов печати является базовым знанием для инженера-технолога и конструктора в области электронного производства.
Источники: Стандарты IPC-7525 (Stencil Design Guidelines), IPC-4552/4556 (для процессов металлизации), учебники по технологии производства печатных плат, описывающие основные технологические процессы.