Отлагане на мед, известен също като химическо медно покритие, съкратено като PTH. Основната му цел е да отложи тънък и равномерен меден слой върху не-проводими повърхности на печатни платки, като изолирани стени на дупки и определени специфични немедни фолио зони, чрез химически реакции, придавайки на първоначално не-проводимите части проводимост, полагайки основата за последващи процеси на галванопластика на мед и в крайна сметка постигайки междуслойно електрическо свързване на печатна схема дъски.
Вземайки много{0}}слойната печатна платка като пример, електрическите връзки между слоевете трябва да бъдат направени чрез отвори. След пробиване стената на отвора е изолирана и без обработка с потапяне в мед токът не може да премине през отвора, за да се постигне междуслойна проводимост. Медният слой е като изграждане на "мост", позволяващ на тока да тече плавно между слоевете, гарантирайки целостта и функционалността на цялата електрическа система на платката. Ако има проблеми с процеса на отлагане на мед, като неравномерно отлагане на меден слой, недостатъчна дебелина или дефекти като кухини, това може да доведе до нестабилно предаване на сигнала, къси съединения или отворени вериги, което сериозно засяга производителността и експлоатационния живот на печатната платка.
Процес на отлагане на мед
предварителна обработка
Почистване: След пробиване, дупките на печатната платка могат да образуват грапавини и остатъците от пробиването може да останат вътре в дупките. Отстранете тези неравности и стърготини чрез механично изчеткване и шлайфане, за да осигурите гладка последваща обработка, да избегнете повреда на стената и повърхността на отвора и да повлияете на ефекта на отлагане на мед.
Подуване: При много{0}}слойни плоскости епоксидната смола във вътрешния слой може да се повреди по време на процеса на пробиване. Използвайте специфични набъбващи агенти, като органични съединения на основата на етер, за да омекнете и набъбнете епоксидната смола, като се подготвите за следващите стъпки на пробиване, за да осигурите ефективно отстраняване на остатъците от сондирането и да подобрите адхезията между стената на порите и медния слой.
Отстранете лепилото и остатъците от пробиване: Използвайки силното окислително свойство на калиевия перманганат, при висока температура и силни алкални условия, той претърпява реакция на окислително напукване с набъбнали и омекнали остатъци от пробиване на епоксидна смола, за да го отстрани. Например, при определена температура и алкална среда, калиевият перманганат реагира с въглеродните вериги в епоксидната смола, което ги кара да се счупят и разложат, като по този начин се постига целта за почистване на стената на порите.
Неутрализиране: Отстранете остатъчните вещества като калиев перманганат, калиев перманганат и манганов диоксид от процеса на използване на калиев перманганат за отстраняване на остатъците от сондирането. Тъй като мангановите йони принадлежат към йоните на тежките метали, те могат да причинят "отравяне с паладий" в следващите етапи на активиране, причинявайки йони или атоми на паладия да загубят активиращата си активност, като по този начин повлияят на ефекта от метализацията на порите. Следователно те трябва да бъдат напълно отстранени.
Отстраняване на масло/почистване на дупки: Използване на специализирани агенти за отстраняване на масло за отстраняване на петна от масло и други замърсявания от повърхността на дъската. В същото време, чрез действието на агента, образуващ порите, свойствата на заряда на стената на порите се регулират, за да направят нейната повърхност положително заредена, насърчавайки последващата равномерна адсорбция на катализатора.
Микро ецване: Използване на разтвор за микро ецване за отстраняване на оксиди и други примеси върху медната повърхност и микро грапавост на медната повърхност. Това не само повишава способността за свързване между медната повърхност и последващата електролитна мед, но също така осигурява по-подходяща повърхностна среда за адсорбция на катализатори.
Потапяне в киселина: Почистете медния прах, прикрепен към медната повърхност след микроецване, за да гарантирате чистотата на медната повърхност и да създадете благоприятни условия за последващи стъпки на активиране.
катализа
Предварително потапяне: предотвратява непълното почистване на предишния процес и навлизането на примеси в скъпия резервоар за паладий, като същевременно намокря стените на порите от епоксидна смола, за да насърчи адсорбцията на катализатора върху повърхността на плочата. Резервоарът за предварително накисване и резервоарът за последващо активиране имат основно същия състав, с изключение на липсата на паладий.
Активиране: Тази стъпка обикновено използва катализатори като Pd/Sn или Pd/Cu, за да позволи на отрицателно заредените паладиеви мицели на повърхността да се придържат към стените на порите поради действието на мезопорестия полимер. Чрез активиращо третиране се осигуряват каталитично активни центрове за последващо химическо отлагане на мед, което позволява на медните йони да претърпят редукционни реакции в тези активни центрове.
Ускоряване: Отстранете колоидната част на външния слой от колоидни паладиеви частици, излагайки каталитичното паладиево ядро, осигурявайки добра адхезия между безелектрическия меден слой и стената на порите. Например, паладиеви мицели се придържат към платката и след измиване с вода и аериране се образува Sn (OH) 4 обвивка извън Pd частиците, която се отстранява от ускорител тип HBF4, за да се разкрие паладиевото ядро.
Химическо отлагане на мед: Поставете каталитично обработената печатна платка в резервоар за химическо отлагане на мед, съдържащ медни соли (като меден сулфат) и редуциращи агенти (като формалдехид). Под каталитичното действие на паладиевото ядро, медните йони се редуцират от формалдехид и се отлагат върху стените на порите на печатни платки и повърхности без медно фолио, които изискват проводимост, като постепенно образуват тънък меден слой. С напредването на реакцията новогенерираната химическа мед и вторичният продукт на реакцията водород могат да служат като реакционни катализатори, като допълнително насърчават непрекъснатото протичане на реакцията и увеличават дебелината на медния слой. Видовете химическо отлагане на мед могат да бъдат разделени на тънка мед (0,25-0,5 μm), средна мед (1-1,5 μm) и дебела мед (2-2,5 μm) според търсенето.
пост{0}}обработка
Измиване с вода: След като отлагането на медта приключи, остатъчните химикали върху повърхността на печатната платка се отстраняват напълно чрез много{0}}етапно измиване с вода, за да се предотвратят неблагоприятните ефекти на остатъчните вещества върху следващите процеси.
Сушене: Използване на методи като сушене с горещ въздух за отстраняване на влагата от повърхността на печатната платка, като се поддържа в сухо състояние за последващо съхранение и обработка.
проверка на качеството
Тест за нивото на фоновото осветление: Направете срезове на стената на дупката и наблюдавайте покритието на отложената мед върху стената на дупката с помощта на металографски микроскоп. Нивото на подсветката обикновено е разделено на 10 нива и колкото по-високо е нивото, толкова по-добро е покритието на отложената мед върху стената на отвора. Обикновено индустриалните стандарти изискват оценка По-голяма или равна на 8,5. Чрез тестване на нивото на задно осветяване еднородността и целостта на отложения меден слой върху стената на отвора могат да бъдат интуитивно разбрани и може да се прецени, че качеството на отложената мед отговаря на изискванията.
Откриване на дебелината на медния слой: Използвайте професионално оборудване като рентгенови дебеломери, за да измерите дебелината на отложения меден слой, като се уверите, че отговаря на диапазона на дебелината, изискван от проекта. Различните сценарии на приложение и изискванията към продукта имат различни стандарти за дебелината на медния слой.
Тестване на адхезия: Използвайте методи като тестване на лента, за да тествате адхезията между медния слой и основата на печатната платка. Например, използвайте специална самозалепваща лента, която да залепите върху повърхността на медния слой, след това бързо го отлепете и наблюдавайте дали медният слой се е отлепил, за да прецените дали адхезията отговаря на стандарта. Добрата адхезия е важен показател за осигуряване на стабилност и надеждност на нанесения меден слой.
Проверка на стената на отвора: С помощта на микроскоп или други инструменти внимателно проверете медния слой на стената на отвора за непрекъснатост, дефекти като кухини и пукнатини, за да се уверите, че качеството на медния слой на стената на отвора отговаря на изискванията за надеждност на веригата.
Ключови моменти от управлението на процеса на отлагане на мед
Контрол на температурата: Скоростта на реакцията по време на химическо отлагане на мед е силно чувствителна към температурата. Прекомерната температура и бързата скорост на реакция могат да доведат до неравномерно отлагане на меден слой, което води до дефекти като грапавост и кухини; Температурата е твърде ниска, скоростта на реакцията е бавна, ефективността на отлагане на мед е ниска и дебелината на медния слой е трудна за покриване на изискванията. Например, температурата на резервоар за химическо медно покритие обикновено трябва да се контролира прецизно между 25-35 градуса, в зависимост от формулата на използвания химически разтвор и изискванията на процеса.
Контрол на PH: Стойността на pH на разтвор може да повлияе на формата на медните йони и активността на редуциращите агенти. Неподходящите стойности на pH могат да попречат на протичането на реакцията правилно или да доведат до намаляване на качеството на медния слой. В процеса на отлагане на мед обикновено е необходимо да се контролира стойността на pH в рамките на алкалния диапазон от 11-13 и да се поддържа стабилна стойност на pH чрез добавяне на регулатори на pH.
Контрол на концентрацията на разтвора: Концентрацията на медни соли, редуциращи агенти, хелатиращи агенти и други компоненти на разтвора трябва да се контролира стриктно в определения диапазон. Прекомерната или недостатъчната концентрация може да повлияе на скоростта и качеството на отлагането на мед. Например, ниска концентрация на медна сол може да доведе до бавна скорост на отлагане на мед и недостатъчна дебелина на медния слой; Прекомерната концентрация на редуциращ агент може да причини прекомерна реакция и да повлияе на еднородността на медния слой. Необходимо е редовно да се тества и коригира концентрацията на лекарството, за да се гарантира, че то е в най-доброто състояние на процеса.
Контрол на времето за реакция: Времето за отлагане на мед определя крайната дебелина на медния слой. Времето е твърде кратко и дебелината на медния слой не отговаря на проектните изисквания; Прекомерното време не само губи ресурси, но може също да доведе до дебели медни слоеве, което води до груба кристализация и намалена адхезия. Според различните видове отлагане на мед и изискванията на процеса, времето за отлагане на мед трябва да се контролира прецизно. Например, времето за отлагане на мед за тънка мед обикновено е 10-15 минути, докато за средна и дебела мед то трябва да бъде съответно удължено.