Позитивный фоторезист печатной платы (Positive-Acting Resist) — это светочувствительный полимерный материал, используемый в фотолитографии (photolithography), который становится растворимым в проявителе в тех областях, которые подверглись воздействию ультрафиолетового или иного активирующего излучения. В результате после проявления на подложке остаётся изображение, прямое (позитивное) по отношению к рисунку на фотошаблоне (photomask).
Химический принцип действия
В основе работы позитивного резиста лежит процесс фотохимического разложения ингибитора растворимости. Неэкспонированный резист содержит нерастворимую в щелочном растворе ингибированную форму. Под действием УФ-излучения происходит фотолиз ингибирующих групп (чаще всего это сложные эфиры диазонафтохинона, DNQ), в результате чего полимер превращается в карбоновую кислоту, легко растворимую в слабощелочном водном растворе-проявителе.
Технологический процесс применения
Процесс использования позитивного резиста включает стандартные этапы фотолитографии. После нанесения на поверхность меди и сушки резист экспонируется через фотошаблон. В проявочной машине водно-щелочной раствор (например, тетраметилгидроксид аммония, TMAH) растворяет засвеченные участки, открывая медную поверхность для последующего травления (etching). После травления оставшийся резист удаляется (сходит).
Сравнение с негативным резистом
Ключевое отличие от негативного фоторезиста (negative-acting resist) заключается в обратном поведении при экспонировании. У негативного резиста засвеченные участки, наоборот, полимеризуются и становятся нерастворимыми. В результате позитивный резист позволяет получать более высокое разрешение и более чёткие края элементов из-за отсутствия эффекта набухания при проявлении, характерного для многих негативных резистов.
Области применения в производстве печатных плат
Позитивный фоторезист традиционно широко используется для формирования высокоточных проводящих рисунков (conductor pattern) субтрактивным методом, особенно при изготовлении плат с малыми зазорами (clearance) и высокой плотностью монтажа. Он также применяется для создания паяльной маски (solder mask) по методу LPI (Liquid Photoimageable) и в некоторых процессах изготовления печатных схем гибридных интегральных схем (hybrid integrated circuit).
Ключевые характеристики
Качество позитивного резиста определяется его светочувствительностью (photosensitivity), контрастностью (contrast), разрешающей способностью (resolution) и устойчивостью к агрессивным химическим средам, таким как травильные растворы для меди.
Источники: Технология и требования к фоторезистам описаны в стандартах производителей материалов и в руководствах по фотолитографическим процессам в микроэлектронике.