В МАИ разработали экономичную и эффективную технологию производства печатных плат
7 июня 2023
Специалисты Московского авиационного института разработали новую технологию производства печатных плат, отличающуюся от существующих своей экономичностью при высокой точности воспроизведения проводящего рисунка. Эффективность технологии уже подтверждена в лабораторных условиях.
Работы проводятся на кафедре 307 «Цифровые технологии и информационные системы» МАИ. Инициатором проекта выступает инженер научно-исследовательского отдела кафедры Максим Коробков, научным руководителем — доцент Ольга Хомутская.
— Сейчас в производстве печатных плат применяются две технологии экспонирования, позволяющие формировать на заготовке маску для выборочного травления слоя меди. При контактной технологии выборочное пропускание ультрафиолетового света происходит за счёт фотошаблона — напечатанного на прозрачной плёнке проводящего рисунка платы. Прямая технология предполагает воздействие на фоторезист на плате лазерным лучом, — рассказывает Максим Коробков.
Первый способ отличается низкой стоимостью применения, но включает ряд ограничений, которые влияют на качество изделия. Второй — даёт высокую точность, но установки для прямого экспонирования имеют сложную оптическую и механическую системы, что делает их очень дорогими. Технология маёвцев объединяет достоинства существующих способов. Она предполагает выборочное пропускание света через жидкокристаллическую матрицу — такую, какая используется в экранах современных мониторов. Схожий процесс используется в 3D-печати, а именно в технологии масочной стереолитографии (MSLA).
— MSLA-технология 3D-печати основана на использовании оптической системы, состоящей из источника ультрафиолетового излучения и жидкокристаллической матрицы. На ЖК-экран последовательно поступает изображение слоев изготавливаемой модели. Фотополимеризующаяся композиция затвердевает под действием ультрафиолетового света, проходящего через матрицу. Затем движущаяся платформа с сформированным на ней слоем поднимается для полимеризации следующего слоя. Тот же принцип можно использовать при производстве печатных плат: воздействовать на заготовку ультрафиолетовым светом, проходящим через матрицу, на которой находится изображение проводящего рисунка, — говорит инициатор проекта.
В настоящее время собран лабораторный образец, на котором подтверждена принципиальная работоспособность технологии, а также определены оптимальные конструкционные и технологические параметры. До конца года планируется доработка прототипа до готового к эксплуатации образца.
— Технология позволяет ускорить процесс производства электронных устройств с учётом того, что они становятся всё сложнее и меньше. Это является неотъемлемой частью развития электронной базы в рамках Индустрии 4.0 и цифровой трансформации, — отмечает Ольга Хомутская.
Ранее проект был отмечен призовыми местами на Международной молодёжной научной конференции «Гагаринские чтения» и конкурсе научно-технических работ и проектов «Молодёжь и будущее авиации и космонавтики». Учёные уверены, что новая технология будет востребована в лабораториях и на предприятиях, занимающихся проектированием электроники.
