PCB Tecnico - Spiegazione dettagliata del processo di affondamento del rame per l'elaborazione e la prova del PCB

Introduzione e analisi tecnica del flusso del processo di affondamento del rame del circuito stampato Lo strato di rame viene poi ispessito con metodi di galvanizzazione successivi per raggiungere lo spessore specificato del progetto, generalmente 1 mil (25,4um) o più spesso, e talvolta anche direttamente depositato chimicamente allo spessore del rame dell'intero circuito. Il processo chimico del rame avviene attraverso una serie di passaggi necessari per completare finalmente la deposizione del rame chimico, ognuno dei quali è molto importante per l'intero flusso di processo. Lo scopo di questo capitolo non è descrivere il processo di produzione del PCB, ma evidenziare alcuni punti chiave relativi alla deposizione chimica di rame nella produzione del circuito stampato.

Il concetto di fori placcati (fori metallizzati) comprende almeno uno o entrambi i seguenti due significati:

1. formare parte della linea del conduttore componente; 2. formare linee di interconnessione intercalare o linee stampate; un circuito stampato generale è inciso su un substrato composito non conduttore (substrato in fibra epossidica di vetro, substrato in carta fenolica, scheda in fibra di vetro poliestere, ecc.) (su un substrato rivestito di rame) o placcatura elettrostatica (su un substrato rivestito di rame o su un substrato rivestito di rame). substrato della resina poliimidica PI: utilizzato per la produzione flessibile del bordo (FPC), adatto ai requisiti ad alta temperatura; substrato di carta fenolica: può essere timbrato ed elaborato, grado NEMA, comune come: FR-2, XXX-PC; substrato di carta epossidica: il cartone relativamente fenolico ha migliori proprietà meccaniche, grado NEMA, comune come: CEM-1, FR-3; Scheda in fibra di vetro epossidica: il panno in fibra di vetro è utilizzato come materiale di rinforzo all'interno, che ha proprietà meccaniche eccellenti, grado NEMA, comune come: FR-4, FR-5, G-10, G-11; substrato poliestere in fibra di vetro non tessuto: adatto per alcuni scopi speciali, grado NEMA, comune come: FR-6; I fori superiori possono raggiungere una migliore saldabilità nell'interconnessione o nell'assemblaggio di intercalari o entrambi dopo il completamento della metallizzazione. Ci possono essere circuiti interni all'interno del substrato non conduttivo --- il circuito è stato inciso prima che il substrato non conduttivo sia laminato (premuto). La scheda PCB elaborata da questo processo è anche chiamata scheda multistrato (MLB). Nella scheda multistrato, il foro metallizzato non solo svolge il ruolo di collegare i due strati esterni, ma svolge anche il ruolo di interconnessione tra gli strati interni, aggiungendo un foro progettato per passare attraverso il substrato non conduttivo (quando non c'è cecità sepolta nella moda) Il concetto di fori). Al giorno d'oggi, la pulizia grezza e molti circuiti stampati utilizzano il rivestimento laminato del substrato in termini di caratteristiche di processo, vale a dire, l'esterno del materiale di base non conduttore è un foglio di rame fatto premendo e premendo un certo spessore del metodo di elettrolisi. Lo spessore del foglio di rame è espresso dal peso del foglio di rame per piede quadrato (once). Questo metodo di espressione è convertito in spessore come mostrato nella tabella 13.1: questi metodi utilizzano generalmente abrasivi fini come perline di vetro o allumina per la macinazione. Materiali. Nel processo di liquami bagnati, gli ugelli sono utilizzati per trattare i fori. Alcune materie prime chimiche sono utilizzate per sciogliere le resine polimeriche nel processo di incisione e/o desmear. Di solito (come i sistemi di resina epossidica), acido solforico concentrato Soluzione acquosa di acido cromo, ecc. sono stati tutti utilizzati. Non importa quale metodo, ha bisogno di un buon post-trattamento, altrimenti può causare molti problemi come la successiva deposizione chimica di rame di perforazione del processo bagnato. Metodo acido cromato: sei fori nel foro La presenza di cromo di valenza causerà molti problemi con la copertura del rame chimico nei pori. Distruggerà il colloide stagno-palladio attraverso il meccanismo di ossidazione e impedirà la reazione di riduzione del rame chimico. La rottura dei pori è un risultato comune causato da questo ostacolo. Questa situazione può essere risolta mediante attivazione secondaria, ma il costo di rilavorazione o attivazione secondaria è troppo alto, soprattutto nella linea automatica, il processo di attivazione secondaria non è molto maturo. Dopo che il serbatoio di acido cromo è trattato, c'è spesso una fase di neutralizzazione. Il cromo di valenza è ridotto a cromo trivalente. La temperatura della soluzione del bisolfito di sodio del neutralizzatore è generalmente di circa 100F e la temperatura di lavaggio dopo la neutralizzazione è generalmente 120-150F. Il solfito può essere pulito per evitare altre cose nel processo. Il liquido da bagno interferisce con l'attivazione. Metodo di acido solforico concentrato: Dopo che la soluzione del bagno è trattata, ci deve essere un lavaggio molto buono, preferibilmente acqua calda, cercare di evitare forti soluzioni alcaline durante il lavaggio. Alcuni residui di sale di sodio del solfonato di resina epossidica possono essere formati, che questo composto è difficile da pulire e rimuovere dal foro. La sua presenza causerà contaminazione nel foro, che può causare molte difficoltà di galvanizzazione. Altri sistemi: ci sono anche altri metodi chimici utilizzati nei processi di deforing/deforing e incisione. In questi sistemi, tra cui l'applicazione di una miscela di solventi organici (resina volumizzante/gonfiante) e il trattamento del permanganato di potassio, in precedenza era utilizzato nel post-trattamento del trattamento con acido solforico concentrato, e ora sostituisce anche direttamente il metodo acido solforico concentrato/metodo acido cromo. Inoltre, c'è il metodo al plasma, che è ancora nella fase di applicazione sperimentale, che è difficile da utilizzare nella produzione su larga scala, e l'investimento in attrezzature è relativamente grande. Lo scopo principale delle fasi di pretrattamento del processo di rame elettrochimico-libero: 1. Garantire l'integrità continua dello strato di deposizione di rame elettroless; 2. 2. Assicurare la forza di legame tra rame chimico e foglio di rame base; 3. Assicurare la forza di legame tra il rame chimico e il foglio di rame interno 4. Garantire la forza di legame tra lo strato di rame elettroless e il substrato non conduttivo Quanto sopra è una breve descrizione dell'effetto del pretrattamento rame elettroless/rame elettroless.

Di seguito è riportata una breve descrizione dei tipici passaggi di pretrattamento del rame elettrochimico-libero: 1. Lo scopo di sgrassare e sgrassare: 1． Rimuovere l'olio e il grasso nel foglio di rame e nel foro; 2. Rimuovere lo sporco nel foglio di rame e nel foro; 3. 3. È utile rimuovere l'inquinamento dalla superficie della lamina di rame e il trattamento termico di follow-up; Trattamento semplice dello sporco di perforazione della resina polimerica prodotto dalla perforazione; 5. rimuovere la polvere di rame bava adsorbita nel foro dalla perforazione cattiva; In alcune linee di pre-trattamento, questo è il primo passo nella lavorazione dei substrati compositi (compresi fogli di rame e substrati non conduttivi). Gli agenti sgrassanti sono generalmente alcalini, ma vengono utilizzate anche alcune materie prime neutre e acide. Principalmente in alcuni processi atipici di rimozione dell'olio; La rimozione dell'olio è un liquido chiave del serbatoio nella linea di pretrattamento. L'area contaminata dallo sporco causerà il problema della copertura chimica del rame (cioè la generazione di microvuoti e aree prive di rame) a causa dell'insufficiente adsorbimento dell'attivatore. I microvuoti saranno coperti o colmati dalla successiva galvanizzazione del rame, ma nella misura in cui non vi è forza di legame tra lo strato di rame elettrico e il substrato non conduttivo della base, il risultato finale può causare il distacco della parete del foro e soffiare fori. Lo stress interno del rivestimento generato dallo strato galvanizzante depositato sullo strato chimico di rame e l'umidità o il gas avvolto dal rivestimento nel substrato a causa del riscaldamento successivo (cottura, spruzzo di stagno, saldatura, ecc.) Estrazione dal substrato non conduttivo della parete del foro può causare il distacco della parete del foro; La polvere di rame prodotta dalla bava nello stesso foro viene adsorbita nel foro e non viene rimossa durante il processo di sgrassamento e sarà anche coperta dallo strato di rame elettroplaccato Inoltre, nella misura in cui non vi è forza di legame tra lo strato di rame e il substrato non conduttivo, questa situazione può eventualmente comportare la separazione della parete del foro. Indipendentemente dal fatto che i due risultati di cui sopra si verifichino o meno, c'è una cosa che è innegabile. La forza di legame lì è significativamente peggiore e lo stress termico lì è significativamente aumentato, che può danneggiare la continuità dello strato galvanico, soprattutto nel processo di saldatura o saldatura ad onda. Di conseguenza, vengono prodotti fori di soffiaggio. Il fenomeno del blow-hole è in realtà causato dal vapore generato dal substrato non conduttivo sotto il fragile strato di rivestimento dovuto all'espansione termica! Se il nostro rame elettroless viene depositato sullo sporco della lamina di rame di base o sui contaminanti sull'anello interno della lamina di rame della scheda multistrato, la forza di legame tra il rame elettroless e il rame di base sarà migliore di quella del rame pulito. La forza di legame tra i fogli è molto diversa e possono verificarsi i risultati di un cattivo legame: se la macchia d'olio è macchia, può causare vesciche; se l'area della macchia è grande, può anche causare la rimozione del rame non elettrico;

Fattori importanti nel processo di sgrassamento: 1. Come scegliere il giusto tipo di sgrassante di pulizia/sgrassante 2. Temperatura di lavoro dello sgrassante 3. Concentrazione di sgrassante 4. Tempo di immersione dello sgrassante 5. agitazione meccanica nel serbatoio sgrassante; 6. il punto di pulizia dove l'effetto di pulizia dello sgrassante diminuisce; 7. effetto di lavaggio dell'acqua dopo sgrassamento; nell'operazione di pulizia di cui sopra, la temperatura è un fattore chiave degno di attenzione. Molti sgrassanti hanno un limite minimo di temperatura inferiore e l'effetto di pulizia e sgrassante scende nettamente al di sotto di questa temperatura!

Fattori che influenzano il lavaggio: 1. La temperatura di lavaggio dovrebbe essere superiore a 60F; 2. agitazione dell'aria; 3. È meglio avere uno spruzzo; 4. C'è abbastanza acqua dolce per l'intero lavaggio per essere sostituito in tempo. Il lavaggio dell'acqua dopo il serbatoio di sgrassamento è importante quanto lo sgrassamento stesso in un certo senso. L'agente sgrassante che rimane sulla superficie della scheda e sulla parete stessa del foro diventerà un inquinante sul circuito stampato e quindi inquina altre successive soluzioni di trattamento principali come micro-incisione e attivazione. Generalmente, il lavaggio più tipico in questo luogo è il seguente: a. La temperatura dell'acqua è superiore a 60F, b. agitazione dell'aria; c. Quando l'ugello è dotato nel serbatoio, viene utilizzata acqua dolce per lavare la superficie della piastra durante il lavaggio dell'acqua; la condizione c non è usata frequentemente, ma sono necessari due ab; La portata dell'acqua di pulizia dipende dai seguenti fattori:1. la quantità di rifiuti liquidi effettuati (ml/sospensione); 2. la capacità di carico del piatto di lavoro nel serbatoio di lavaggio; 3. Il numero di vasche di lavaggio (risciacquo controcorrente)

Regolazione della carica o regolazione del foro: Il processo tipico di regolazione della carica viene utilizzato dopo lo sgrassamento. In generale, nella produzione di alcune piastre speciali e schede multistrato, a causa del fattore di carica della resina stessa, dopo il processo di sbavatura e incisione, è necessario prestare attenzione alla carica. effettuare il trattamento di aggiustamento; L'importante funzione di regolazione è quella di "super infiltrare" il substrato non conduttivo, in altre parole, è di denaturare la superficie originale della resina debolmente caricata negativamente ad una superficie attiva debolmente caricata positivamente dopo essere stata trattata con una soluzione condizionante. In alcuni casi, viene fornita una superficie polare carica positiva uniforme e continua, che può garantire che l'attivatore successivo possa essere efficacemente e completamente adsorbito sulla parete porosa. A volte i prodotti chimici regolati vengono aggiunti all'agente sgrassante, quindi è anche chiamato fluido di regolazione sgrassante. Anche se il fluido sgrassante separato e il fluido di regolazione saranno migliori del fluido sgrassante combinato, ma l'industria La tendenza ha combinato i due in uno, e il modificatore è in realtà solo alcuni tensioattivi. Il lavaggio regolato con acqua è estremamente importante. Un lavaggio insufficiente causerà il tensioattivo a rimanere sulla superficie del rame, contaminare la successiva microincisione e soluzione di attivazione, che può influenzare la forza di legame tra il rame finale e il rame, con conseguente riduzione del rame chimico e del substrato La forza di legame tra rame. Attenzione dovrebbe essere prestata alla temperatura dell'acqua di pulizia e al flusso efficace dell'acqua di pulizia. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla concentrazione del regolatore e l'uso di una concentrazione troppo alta di regolatore dovrebbe essere evitato. Un adeguato numero di regolatori svolgerà un ruolo più evidente. 3. La fase successiva del pre-trattamento della deposizione di rame elettroless micro-incisione è la fase di micro-incisione o micro-incisione o micro-sgrossatura o sgrossatura. Lo scopo di questo passaggio è quello di fornire una struttura superficiale in rame attivo micro-ruvido per la successiva deposizione di rame elettroless. Se non c'è un passaggio di microincisione, la forza di legame tra il rame chimico e il rame base sarà notevolmente ridotta; La superficie ruvida può svolgere i seguenti ruoli: 1. L'area superficiale della lamina di rame è notevolmente aumentata e anche l'energia superficiale è notevolmente aumentata, fornendo una grande area di contatto tra il rame chimico e il rame del substrato; 2. se alcuni tensioattivi non vengono puliti durante il lavaggio dell'acqua, l'agente microincisione può rimuovere l'agente attivo di superficie dalla superficie del substrato incisione fuori la base di rame sulla superficie di rame del substrato inferiore, ma è completamente dipendente dall'agente microincisione per eliminare l'attività superficiale L'agente non è realistico ed efficace, perché quando l'area superficiale della superficie residua di rame del tensioattivo è grande, la possibilità di consentire l'effetto dell'agente microincisione è piccola e la superficie di rame dove rimane una grande area dell'agente attivo superficiale spesso non è microincisa.