Tecnología de PCB - Tecnología de perforación y corrosión de placas FPC

1 Resumen

La eliminación de la perforación y la corrosión es un proceso importante de galvanoplastia directa de cobre antes o después de la perforación CNC de placas de circuito impreso duras y flexibles. Si la placa de circuito impreso rígida y suave quiere lograr una interconexión eléctrica confiable, debe combinarse. la placa de circuito impreso rígida y suave está compuesta por materiales especiales. De acuerdo con las características de la poliimida y el ácido acrílico como materiales principales que no son resistentes a los álcalis fuertes, se seleccionaron técnicas adecuadas de perforación y resistencia a la corrosión. La tecnología de perforación y corrosión de la placa de circuito impreso rígida y suave se divide en tecnología húmeda y tecnología seca. Las siguientes dos técnicas se discutirán con colegas.

2. tecnología de eliminación húmeda de perforación y corrosión de placas de circuito impreso rígidas y suaves

La tecnología de eliminación húmeda de perforación y corrosión de placas de circuito impreso rígidas y suaves incluye los siguientes tres pasos:

Hinchazón L (también conocida como tratamiento de hinchazón). El uso de una solución de expansión de éter alcohólico suaviza la matriz de la pared de poros, destruye la estructura del polímero, aumenta la superficie oxidable y facilita la oxidación. Por lo general, el carbitol de butilo se utiliza para expandir la matriz de la pared del agujero.

Oxidación L. El objetivo es limpiar la pared del agujero y ajustar la carga eléctrica de la pared del agujero. En la actualidad, China utiliza tradicionalmente tres métodos.

1. método de ácido sulfúrico concentrado: debido a que el ácido sulfúrico concentrado tiene una fuerte oxidación y absorción de agua, puede carbonizar la mayor parte de la resina y formar sulfonatos de alquilo solubles en agua para eliminarlo. La fórmula de reacción es la siguiente: el efecto de la perforación de resina cmh2non + h2so4 - MC + nh2o en la pared del agujero está relacionado con la concentración de ácido sulfúrico concentrado, el tiempo de tratamiento y la temperatura de la solución. La concentración de ácido sulfúrico concentrado utilizado para eliminar la suciedad de perforación no debe ser inferior al 86% a temperatura ambiente, 20 - 40 segundos. Si es necesario volver a corroer, se debe aumentar adecuadamente la temperatura de la solución y prolongar el tiempo de tratamiento. El ácido sulfúrico concentrado solo es efectivo para la resina y no para la fibra de vidrio. Después de que la pared del agujero está grabada con ácido sulfúrico concentrado, la cabeza de fibra de vidrio sobresale de la pared del agujero y necesita ser tratada con fluoruro (como Difluoruro de amonio o ácido fluorhídrico). Al tratar las cabezas de fibra de vidrio sobresalientes con flúor, también se deben controlar las condiciones del proceso para evitar el efecto de absorción del núcleo causado por la corrosión excesiva de la fibra de vidrio. El proceso general es el siguiente:

Sulfuro de hidrógeno: 10%

Nh4hf2: 5 - 10g / L

Temperatura: 30 grados centígrados tiempo: 3 - 5 minutos

De acuerdo con este método, se perfora y graba la placa de circuito impreso rígida y suave perforada, y luego se Metal el agujero. A través del análisis metalográfico, se encontró que la capa interior no estaba perforada en absoluto, lo que resultó en una capa de cobre y una pared de agujero. Baja adherencia. Por lo tanto, cuando se utilizó el análisis metalográfico para el experimento de estrés térmico (288 ° c, 10 ± 1 segundo), la capa de cobre en la pared del agujero se desprendió y la capa interna se rompió.

Además, el Difluoruro de amonio o el ácido fluorhídrico son muy tóxicos y el tratamiento de aguas residuales es muy difícil. Más importante aún, la poliimida es inerte en el ácido sulfúrico concentrado, por lo que este método no es adecuado para la perforación y corrosión de placas de circuito impreso duras y flexibles.

2. método del ácido crómico: debido a que el ácido crómico tiene una fuerte propiedad de oxidación y una fuerte capacidad de grabado, puede romper la cadena larga del material polimérico de pared de poros, causar oxidación y sulfonación, y producir una mayor afinidad en la superficie. Grupos a base de agua como carbonil (- C = o), hidroxi (- oh), Grupo sulfónico (- so3h), etc., para mejorar su hidrofílicidad, ajustar la carga eléctrica de la pared del agujero y lograr el objetivo de eliminar la suciedad y la depresión de la perforación de la pared del agujero. La fórmula general del proceso es la siguiente:

Anhidrato de cromo cro3: 400 g / L

Sulfato h2so4: 350 G / L

Temperatura: 50 - 60 grados centígrados tiempo: 10 - 15 minutos

De acuerdo con este método, la placa de circuito impreso rígida y suave perforada se elimina de la perforación y el grabado, y luego el agujero se metal. El análisis metalográfico y los experimentos de estrés térmico de los agujeros metálicos se llevaron a cabo, y los resultados cumplieron plenamente con el estándar gjb962a - 32.

Por lo tanto, el método del ácido crómico también es adecuado para la eliminación de perforación y corrosión de placas de circuito impreso rígidas y suaves. Para las pequeñas empresas es cierto que este método es muy adecuado, sencillo y fácil de operar y, sobre todo, costoso, pero es el único. desafortunadamente, hay una sustancia tóxica, el ácido crómico.

3. método de permanganato de potasio alcalino: en la actualidad, debido a la falta de tecnología profesional, muchos fabricantes de PCB todavía utilizan la tecnología de perforación y corrosión de placas de circuito impreso multicapa rígidas para tratar la rigidez - para placas de circuito impreso flexibles, después de eliminar la suciedad de perforación de resina por este método, La superficie de la resina se puede grabar para producir pequeños pozos desiguales en la superficie, mejorando así la fuerza de Unión del recubrimiento de la pared del agujero con el sustrato. En ambientes de alta temperatura y alta alcalinidad, el permanganato de potasio se utiliza para oxidar y eliminar contaminantes de resina hinchados. El sistema es muy eficaz para las placas multicapa rígidas generales, pero no es adecuado para las placas de circuito impreso rígidas y suaves, ya que el principal material de poliimida de base aislada de las placas de circuito impreso rígidas y suaves es resistente a los álcalis y se expande o incluso se disuelve parcialmente en soluciones alcalinas, por no hablar de entornos de alta temperatura y alta alcalinidad. Si se adopta este método, incluso si la placa de circuito impreso rígida y suave no se desecha en ese momento, reducirá en gran medida la fiabilidad de los equipos que utilizarán la placa de circuito impreso rígida y suave en el futuro.

Neutralización L. El sustrato tratado con oxidación debe limpiarse para evitar la contaminación de la solución activada en procesos posteriores. Por lo tanto, debe pasar por un proceso de neutralización y reducción. Se seleccionan diferentes soluciones neutralizantes y reductoras de acuerdo con diferentes métodos de oxidación.

3. tecnología de eliminación de perforación y corrosión en seco de placas de circuito impreso duras y flexibles

En la actualidad, el método seco popular en el país y en el extranjero es la tecnología de descontaminación y erosión por plasma. El plasma se utiliza para producir placas de circuito impreso rígidas y suaves, principalmente para perforar la pared del agujero y modificar la superficie de la pared del agujero. La reacción puede considerarse como una reacción química en fase gaseosa - sólida entre un plasma altamente activado, un material polimérico en la pared del agujero y una fibra de vidrio, y los productos gaseosos producidos y algunas partículas no reaccionadas son bombeadas por vacío. Proceso de equilibrio de reacciones químicas dinámicas. Según el material polimérico utilizado en placas de circuito impreso rígidas y blandas, los gases n2, O2 y CF4 se suelen seleccionar como gases originales. Entre ellos, el N2 desempeña un papel en la limpieza del vacío y el precalentamiento.

La fórmula esquemática de la reacción química plasmática del gas mixto O2 + CF4 es:

O2 + CF4 o + of + CO + COF + F + E - +.

Plasma

Debido a la aceleración del campo eléctrico, se convierte en una partícula de alta reactividad y choca con partículas o y F para producir radicales libres de oxígeno y flúor de alta reactividad, que reaccionan con materiales poliméricos de la siguiente manera:

[c, h, o, n] + [o + of + CF3 + CO + F + à] CO2 + HF + H2O + NO2 + à

La reacción del plasma y la fibra de vidrio es:

Sio2 + ï o + of + CF3 + CO + F + às sif4 + CO2 + cal

Hasta ahora, el procesamiento de plasma de placas de circuito impreso rígidas y flexibles se ha logrado.

Cabe señalar que la carbonilación del Estado atómico o con C - H y c = C conduce a la adición de grupos polares a los enlaces de polímero, lo que mejora la hidrofilicidad de la superficie del material polimérico.

Vale

Las placas de circuito impreso rígidas y suaves tratadas con plasma O2 + CF4 y luego con plasma O2 no solo pueden mejorar la humectabilidad (hidrofílica) de la pared del agujero, sino también eliminar la reacción. Después de la precipitación, los productos intermedios de la reacción no son completos. La placa de circuito impreso rígida y suave fue tratada con tecnología de plasma para eliminar la suciedad y la corrosión, y después de la galvanoplastia directa, los agujeros metálicos fueron analizados metalográficamente y sometidos a experimentos de estrés térmico, y los resultados cumplieron plenamente con el estándar gjb962a - 32.

4 Conclusiones

En resumen, ya sea para la producción seca o húmeda de pcb, si elige un método adecuado a las principales características del material del sistema, puede lograr el propósito de perforar y grabar la placa base de interconexión rígida y suave.