Technologie PCB - Description détaillée du processus de cuivre coulé pour le traitement et la correction de PCB

Introduction au processus de coulée de cuivre de la carte de circuit imprimé et analyse technique la couche de cuivre est ensuite épaissie par des méthodes de placage ultérieures pour atteindre l'épaisseur spécifiée de la conception, généralement 1 Mil (25,4 µm) ou plus, et parfois même l'épaisseur de cuivre déposée chimiquement directement sur l'ensemble du circuit. Le processus de cuivre chimique est l'achèvement final du dépôt de cuivre chimique par une série d'étapes nécessaires, chacune d'entre elles étant très importante pour l'ensemble du processus. L'objectif de ce chapitre n'est pas de décrire le processus de production des PCB, mais de mettre en évidence certains points clés de la production de cartes de circuits imprimés liés au cuivre plaqué chimiquement.

La notion de trou métallisé (trou métallisé) comprend au moins une ou deux des deux significations suivantes:

1. Fait partie du fil du composant; 2. Former des lignes d'interconnexion ou d'impression inter - couches; La carte de circuit universel est gravée (sur un substrat recouvert de cuivre) ou plaquée chimiquement (sur un substrat recouvert de feuille de cuivre ou sur un substrat en feuille de cuivre) sur un substrat composite non conducteur (substrat en tissu de fibre de verre époxy, substrat en papier phénolique, panneau en fibre de verre polyester, etc.). Substrat en résine polyimide pi: pour la production de plaques flexibles (FPC), adapté aux exigences de haute température; Papier phénolique substrat: peut être estampé pour le traitement, grade NEMA, commun comme: fr - 2, XXX - pc; Substrat en papier époxy: relativement le carton phénolique a de bonnes propriétés mécaniques, grade NEMA, commun comme: CEM - 1, fr - 3; Panneau de fibre de verre époxy: tissu de fibre de verre à l'intérieur comme matériau de renforcement, avec d'excellentes propriétés mécaniques, grade NEMA, commun comme: fr - 4, fr - 5, G - 10, G - 11; Matériau de base en polyester de fibre de verre non tissé: convient à certaines utilisations spéciales, grade NEMA, commun comme: fr - 6; Substrat non conducteur cuivre chimique / cuivre immergé une fois la métallisation terminée, les trous supérieurs peuvent permettre une meilleure soudabilité dans les interconnexions ou les assemblages inter - couches ou les deux. Il peut y avoir des circuits internes à l'intérieur du substrat non conducteur - les circuits ont été gravés avant de laminer (presser) le substrat non conducteur. Les cartes PCB traitées par ce procédé sont également appelées cartes multicouches (MLB). Dans les plaques multicouches, les trous métallisés jouent le rôle non seulement de connecter les deux couches externes, mais également d'interconnecter les couches internes, en ajoutant la notion d'un trou (lorsqu'il n'y a pas de blinds cachés) destiné à traverser un substrat non conducteur. Or, du point de vue des caractéristiques du procédé, l'effacement et de nombreuses cartes de circuits utilisent un découpage de substrat laminé, c'est - à - dire que l'extérieur du substrat non conducteur est une feuille de cuivre pressée et pressée d'une certaine épaisseur par électrolyse. L'épaisseur de la Feuille de cuivre est exprimée en poids par pied carré (ONCE) de feuille de cuivre. Cette méthode d'expression est convertie en épaisseur comme indiqué dans le tableau 13.1: ces méthodes sont généralement broyées à l'aide d'abrasifs fins tels que des billes de verre ou de l'alumine. Matériaux. Dans le processus de pâte humide, les buses sont utilisées pour traiter les trous. Certaines matières premières chimiques sont utilisées pour dissoudre les résines polymères lors de la rétroérosion et / ou de la désamination. Habituellement (comme le système de résine époxy), les solutions aqueuses concentrées d'acide sulfurique - chromique, etc. ont été utilisées. Quoi qu'il en soit, un bon post - traitement est nécessaire, sinon cela peut entraîner de nombreux problèmes tels que le revêtement chimique de cuivre par perforation humide ultérieure. Méthode de l'acide chromique: la présence de chrome de Valence de six pores dans les pores entraîne de nombreux problèmes de couverture du cuivre chimique dans les pores. Il détruit les colloïdes d'étain - Palladium par un mécanisme d'oxydation qui entrave la réaction de réduction du cuivre chimique. La rupture des pores est une conséquence courante causée par de tels obstacles. Cette situation peut être résolue par une activation secondaire, mais le coût du retouche ou de l'activation secondaire est trop élevé, en particulier sur les lignes automatiques où le procédé d'activation secondaire n'est pas encore très mature. Après le traitement du bain d'acide chromique, une étape de neutralisation est généralement nécessaire. Le chrome de Valence est réduit en chrome trivalent. La température de la solution de bisulfite de sodium neutralisant est généralement d'environ 100 F et la température de lavage après neutralisation est généralement de 120 - 150 f. Les sulfites peuvent être nettoyés pour éviter que quelque chose d'autre ne se produise dans le processus. Le liquide de bain interfère avec l'activation. Méthode d'acide sulfurique concentré: après le traitement du bain, il doit y avoir un bon lavage, de préférence à l'eau chaude, essayez d'éviter les solutions alcalines fortes pendant le lavage. Il peut se former des résidus de sel de sodium de certains sulfonates de résine époxy, un composé difficile à nettoyer et à éliminer des pores. Sa présence provoque une contamination dans les trous, ce qui peut entraîner de nombreuses difficultés de placage. Autres systèmes: il existe d'autres méthodes chimiques utilisées pour les processus de dépollution / dépointurage et de rétroérosion. Parmi ces systèmes, on trouve l'application de mélanges de solvants organiques (résines expansées / expansées) et le traitement au permanganate de potassium, qui était auparavant utilisé pour le post - traitement du traitement à l'acide sulfurique concentré et qui remplace maintenant même directement le procédé à l'acide sulfurique concentré / chromique. En outre, il y a la méthode plasma, qui est encore au stade de l'application expérimentale, difficile à utiliser dans la production de masse et l'investissement relativement important dans l'équipement.principaux objectifs de l'étape de prétraitement du procédé électrochimique sans cuivre: 1. Assurer l'intégrité continue du revêtement de cuivre chimique; 2. 2. Assurer la force de liaison entre le cuivre chimique et la Feuille de cuivre de base; 3. Assurez la force de liaison entre le cuivre chimique et la Feuille de cuivre interne 4. Assurer la force de liaison entre le revêtement de cuivre chimique et le substrat non conducteur ci - dessus est une brève description de l'effet de prétraitement du revêtement de cuivre chimique / revêtement de cuivre chimique.

Voici une brève description des étapes de prétraitement typiques du cuivre libre électrochimique: 1. Le but du dégraissage et du dégraissage: 1ï¼ enlever la graisse des feuilles de cuivre et des trous; 2. Enlever la saleté de la Feuille de cuivre et des trous; 3. 3. Contribue à l'élimination de la contamination de la surface de la Feuille de cuivre et au traitement thermique ultérieur; 4ï¼ traitement simple des salissures de forage en résine polymère générées lors du forage; 5. Enlever la poudre de cuivre de bavure adsorbée dans le trou en raison d'un mauvais perçage; 6. Ajustement de dégraissage dans certaines lignes de prétraitement, c'est la première étape dans le traitement des substrats composites, y compris les feuilles de cuivre et les substrats non conducteurs. Les dégraissants sont généralement alcalins, mais certains ingrédients neutres et acides sont également utilisés. Principalement dans certains procédés atypiques de déshuilage; Le déshuilage est un liquide de réservoir clé dans la ligne de prétraitement. Les zones contaminées par la saleté peuvent poser des problèmes de recouvrement chimique du cuivre (c. - à - D. créer des zones microporeuses et exemptes de cuivre) en raison d'une Adsorption insuffisante de l'activateur. Les micropores seront ensuite recouverts ou pontés par du cuivre galvanisé, mais tant qu'il n'y a pas de force de liaison entre la couche de cuivre électrique et le substrat non conducteur du substrat, le résultat final peut conduire à la séparation des parois des trous et au soufflage des trous. Les contraintes internes de revêtement générées par la couche de placage déposée sur la couche de cuivre chimique, ainsi que l'humidité ou le gaz qui, du fait de l'échauffement ultérieur (cuisson, étamage, soudage, etc.), enveloppent le revêtement dans le substrat; l'arrachement du substrat non conducteur de la paroi du trou peut entraîner La séparation de la paroi du trou; La poudre de cuivre produite par les bavures dans le même trou est adsorbée dans le trou et n'est pas éliminée lors du dégraissage, elle est également recouverte par la couche de cuivre plaquée; de plus, tant qu'il n'y a pas de force de liaison entre la couche de cuivre et le substrat non conducteur, cette situation peut éventuellement conduire à la séparation des parois du trou. Que les deux résultats ci - dessus se produisent ou non, une chose est indéniable. Les forces de collage y sont nettement plus faibles et les contraintes thermiques y sont nettement augmentées, ce qui peut perturber la continuité de l'électrodéposition, notamment lors du soudage ou du soudage à la vague. En conséquence, des stomates sont créés. Le phénomène STOMATIQUE est en fait causé par la vapeur générée par la dilatation thermique du substrat non conducteur sous le revêtement fragile! Si notre placage chimique de cuivre est déposé sur la saleté de la Feuille de cuivre de base ou sur les contaminants sur les anneaux internes de la Feuille de cuivre de la plaque multicouche, la force de liaison entre le placage chimique de cuivre et le cuivre de base sera meilleure que le cuivre propre. La force adhésive varie considérablement entre les feuilles et peut entraîner des résultats de mauvaise adhérence: si l'huile est tachetée, elle peut provoquer des cloques; Si la zone de la tache est grande, elle peut même provoquer l'écaillage du cuivre non conducteur;

Facteurs importants dans le processus de dégraissage: 1. Comment choisir le bon type de dégraissant nettoyant / dégraissant 2. Température de fonctionnement du dégraisseur 3. Concentration de dégraissant 4. Temps d'imprégnation de l'agent dégraissant 5. Agitation mécanique dans le bac de dégraissage; 6. Point de nettoyage où l'effet de nettoyage du dégraissant diminue; 7. Effet de lavage à l'eau après dégraissage; Dans les opérations de nettoyage ci - dessus, la température est un facteur clé notable. De nombreux dégraissants ont une limite inférieure de température au - dessous de laquelle les effets de nettoyage et de dégraissage diminuent considérablement!

Facteurs d'influence du lavage: 1. La température de lavage doit être supérieure à 60 degrés Fahrenheit; 2. Agitation d'air; 3. Il est préférable de faire un spray; 4. Il y a assez d'eau douce pour l'ensemble du processus de lavage pour un remplacement rapide. Dans un sens, le lavage à l'eau après le bac de dégraissage est tout aussi important que le dégraissage lui - même. Le dégraissant qui reste sur la surface de la carte et sur les parois des trous devient lui - même un contaminant sur la carte, puis pollue d'autres solutions de traitement majeures ultérieures telles que la microgravure et l'activation, etc. en général, le nettoyage le plus typique à cet endroit est le suivant: a, la température de L'eau est supérieure à 60 degrés Fahrenheit, B, l'agitation de l'air; C. utiliser de l'eau douce pour rincer la surface de la plaque pendant le lavage à l'eau lorsque la buse est installée dans le réservoir; La condition C n'est pas couramment utilisée, mais deux ab sont nécessaires; Le débit d'eau de nettoyage dépend des facteurs suivants: 1. Quantité de liquide résiduel excrété (ml / suspension); 2. Capacité de charge de la plaque de travail dans la cuve de lavage; 3. Nombre de cuves de lavage (rinçage à contre - courant)

Ajustement de la charge ou ajustement du trou: un processus typique d'ajustement de la charge est utilisé après dégraissage. En général, dans la production de certaines plaques spéciales et de plaques multicouches, il est nécessaire de prêter attention à la charge électrique après le processus de désapplication et de gravure en raison du facteur de charge de la résine elle - même. Effectuer un traitement d'ajustement; Le rôle important de la régulation est de réaliser une "super - perméation" de la Matrice non conductrice, c'est - à - dire de modifier la surface de la résine initialement faiblement chargée négativement en une surface active faiblement chargée positivement après traitement avec la solution de régulation. Dans certains cas, il est prévu une surface polaire homogène et continue chargée positivement, ce qui permet d'assurer une Adsorption efficace et complète de l'activateur ultérieur sur les parois des pores. Parfois, des produits chimiques ajustés sont ajoutés aux dégraissants, d'où le nom de liquide d'ajustement dégraissant. Bien que les liquides de dégraissage et de conditionnement seuls soient meilleurs que les liquides combinés de dégraissage et de conditionnement, la tendance de l'industrie est de combiner les deux en un, et les modificateurs ne sont en fait que quelques tensioactifs. Le lavage à l'eau ajusté est très important. Un lavage insuffisant peut entraîner des résidus de tensioactifs à la surface du cuivre, contaminant les solutions de microcorrosion et d'activation ultérieures, ce qui peut affecter la force de liaison entre le cuivre final et le cuivre, entraînant une diminution de la force de liaison entre le cuivre chimique et le substrat. Il faut prêter attention à la température de l'eau de lavage et au débit efficace de l'eau de lavage. Une attention particulière doit être accordée à la concentration du régulateur et l'utilisation de régulateurs trop concentrés doit être évitée. Une quantité appropriée de régulateur jouera un rôle plus évident. 3. L'étape suivante du prétraitement chimique de cuivre de micro - gravure est l'étape de micro - Gravure ou de micro - Gravure ou de micro - rugosité ou de rugosité. Le but de cette étape est de fournir une structure superficielle en cuivre actif légèrement rugueuse pour le cuivrage chimique ultérieur. Sans l'étape de microcorrosion, la force de liaison entre le cuivre chimique et le cuivre de base serait considérablement réduite; Les surfaces rugueuses peuvent jouer les rôles suivants: 1. La surface de la Feuille de cuivre est considérablement augmentée, ainsi que l'énergie de surface, offrant une grande surface de contact entre le cuivre chimique et le cuivre du substrat; 2. Si certains Surfactants ne sont pas enlevés pendant le processus de lavage à l'eau, la microgravure peut enlever le surfactant de la surface du substrat en gravant la base de cuivre sur la surface de cuivre du substrat inférieur, mais elle dépend entièrement de la microgravure pour enlever l'activité de surface, En effet, lorsque la surface de la surface de cuivre résiduelle de l'agent tensioactif est importante, les chances de permettre l'action de l'agent de microgravure sont faibles et la surface de cuivre au niveau de laquelle est conservée une grande surface d'agent tensioactif n'est généralement pas microgravée.