PCB Tecnico - Tecnologia di deforinatura e incisione per schede FPC

1 Panoramica

De-foratura e incisione è un processo importante prima della placcatura in rame elettroless o galvanizzazione diretta in rame dopo la perforazione CNC del circuito stampato rigido-flex. Se il circuito stampato rigido-flex deve raggiungere un'interconnessione elettrica affidabile, deve essere combinato I circuiti stampati rigidi-flex sono composti da materiali speciali. In base alle caratteristiche della poliimide e dell'acrilico come materiali principali, che non sono resistenti agli alcali forti, vengono selezionate appropriate tecnologie di deforanamento e incisione. Le tecnologie di de-foratura e incisione del circuito stampato rigido-flex sono suddivise in tecnologia a umido e tecnologia a secco. Le seguenti due tecnologie saranno discusse insieme ai colleghi.

2. Rigid-flex stampato circuito stampato bagnato de-foratura e tecnologia etchback

La tecnologia di deforanamento a umido e etchback del circuito stampato rigido-flex consiste dei seguenti tre passaggi:

L Bulking (chiamato anche trattamento del gonfiore). Utilizzare il liquido di lievitazione dell'etere dell'alcol per ammorbidire il substrato della parete porosa, distruggere la struttura del polimero e aumentare l'area superficiale che può essere ossidata, in modo che l'effetto di ossidazione sia facile da procedere. Generalmente, il butil carbitolo è usato per gonfiare il substrato della parete porosa.

L Ossidazione. Lo scopo è quello di pulire la parete del foro e regolare la carica della parete del foro. Attualmente, tre metodi sono tradizionalmente utilizzati in Cina.

Metodo dell'acido solforico concentrato: Poiché l'acido solforico concentrato ha una forte proprietà ossidante e assorbimento dell'acqua, può carbonizzare la maggior parte della resina e formare alchilsolfonati solubili in acqua da rimuovere. La formula di reazione è la seguente: CmH2nOn+H2SO4--mC+nH2O L'effetto della perforazione della resina sulla parete del foro è correlato alla concentrazione di acido solforico concentrato, al tempo di elaborazione e alla temperatura della soluzione. La concentrazione di acido solforico concentrato utilizzato per rimuovere lo sporco di perforazione non dovrebbe essere inferiore all'86%, 20-40 secondi a temperatura ambiente. In caso di necessità, la temperatura della soluzione deve essere aumentata in modo appropriato e il tempo di trattamento deve essere prolungato. L'acido solforico concentrato funziona solo sulla resina e non è efficace sulla fibra di vetro. Dopo che la parete del foro è incisa dall'acido solforico concentrato, la testa della fibra di vetro sporgerà dalla parete del foro, che deve essere trattata con fluoruro (come bifluoruro di ammonio o acido fluoridrico). Quando si utilizza fluoruro per trattare la testa sporgente della fibra di vetro, le condizioni di processo dovrebbero anche essere controllate per prevenire l'effetto di assorbimento causato dall'eccessiva corrosione della fibra di vetro. Il processo generale è il seguente:

H2SO4: 10%

NH4HF2: 5-10g/l

Temperatura: 30 gradi Celsius Tempo: 3-5 minuti

Secondo questo metodo, il circuito stampato rigido-flex perforato è stato forato e inciso, e poi il foro è stato metallizzato. Attraverso l'analisi metallografica, si è scoperto che lo strato interno non è stato completamente forato, con conseguente strato di rame e la parete del foro. L'adesione è bassa. Per questo motivo, quando l'analisi metallografica viene utilizzata per l'esperimento di stress termico (288°C, 10±1 secondi), lo strato di rame sulla parete del foro cade e lo strato interno viene rotto.

Inoltre, il bifluoruro di ammonio o l'acido fluoridrico è molto tossico e il trattamento delle acque reflue è molto difficile. La cosa più importante è che la poliimide è inerte nell'acido solforico concentrato, quindi questo metodo non è adatto per la deforanatura e l'incisione di circuiti stampati rigidi-flessibili.

2. metodo dell'acido cromo: Poiché l'acido cromo ha forti proprietà ossidanti e forte capacità di incisione, può rompere la lunga catena del materiale polimerico della parete porosa e causare ossidazione e solfonazione e generare più affinità sulla superficie. Gruppi a base d'acqua, come carbonile (-C=O), idrossile (-OH), gruppo acido solfonico (-SO3H), ecc., per migliorare la sua idrofilia, regolare la carica della parete del foro e raggiungere la rimozione dello sporco di perforazione della parete del foro e concavo Lo scopo dell'eclissi. La formula generale del processo è la seguente:

Anidride cromica CrO3: 400 g/l

Acido solforico H2SO4: 350 g/l

Temperatura: 50-60 gradi Celsius Tempo: 10-15min

Secondo questo metodo, il circuito stampato rigido-flessibile perforato è stato deforato e inciso, e poi i fori sono stati metallizzati. Analisi metallografiche e esperimenti di stress termico sono stati effettuati sui fori metallizzati, e i risultati sono stati pienamente conformi allo standard GJB962A-32.

Pertanto, il metodo dell'acido cromo è adatto anche per la deforanatura e l'incisione di circuiti stampati rigidi-flessibili. Per le piccole imprese, questo metodo è davvero molto adatto, semplice e facile da usare, e, soprattutto, il costo, ma questo metodo è l'unico Purtroppo, c'è una sostanza tossica anidride cromica.

3. metodo alcalino del permanganato di potassio: Allo stato attuale, a causa della mancanza di tecnologia professionale, molti produttori di PCB seguono ancora rigidi multi-strato di perforazione del circuito stampato e tecnologia etchback-tecnologia alcalina del permanganato di potassio per affrontare rigidi-Per i circuiti stampati flessibili, dopo aver rimosso lo sporco di perforazione della resina con questo metodo, La superficie della resina può essere incisa per produrre piccoli pozzi irregolari sulla superficie, in modo da migliorare la forza di legame dello strato di placcatura della parete del foro e del substrato. In un ambiente alcalino ad alta temperatura e alto, il permanganato di potassio viene utilizzato per ossidare e rimuovere la contaminazione della resina gonfia. Questo sistema è molto efficace per schede multistrato rigide generali, ma non è adatto per circuiti stampati rigidi-flex perché la base isolante principale dei circuiti stampati rigidi-flex Il materiale poliimide non è resistente agli alcali e si gonfia o addirittura si dissolve parzialmente nella soluzione alcalina, per non parlare dell'alta temperatura e dell'ambiente alcalino elevato. Se questo metodo viene adottato, anche se il circuito stampato rigido-flex non viene demolito in quel momento, ridurrà notevolmente l'affidabilità dell'apparecchiatura utilizzando il circuito stampato rigido-flex in futuro.

L Neutralizzazione. Il substrato dopo il trattamento di ossidazione deve essere pulito per evitare la contaminazione della soluzione di attivazione nel processo successivo. Per questo motivo, deve passare attraverso un processo di neutralizzazione e riduzione. Diverse soluzioni di neutralizzazione e riduzione sono selezionate secondo diversi metodi di ossidazione.

3. Dry de-foratura e tecnologia etchback per i circuiti stampati rigidi-flex

Attualmente, il metodo secco popolare in patria e all'estero è la decontaminazione del plasma e la tecnologia etchback. Il plasma è utilizzato nella produzione di circuiti stampati rigidi-flessibili, principalmente per desforare la parete del foro e modificare la superficie della parete del foro. La reazione può essere vista come una reazione chimica di gas e fase solida tra il plasma altamente attivato, il materiale polimerico della parete porosa e la fibra di vetro e il prodotto gassoso generato e alcune particelle non reattive sono pompate via dalla pompa del vuoto. Processo dinamico di bilanciamento della reazione chimica. Secondo i materiali polimerici utilizzati nei circuiti stampati rigidi-flessibili, i gas N2, O2 e CF4 sono solitamente selezionati come gas originale. Tra questi, N2 svolge il ruolo di pulizia dell'aspirapolvere e del preriscaldamento.

La formula schematica della reazione chimica plasmatica del gas misto O2+CF4 è:

O2+CF4 O+OF+CO+COF+F+e-+…….

Plasma

A causa dell'accelerazione del campo elettrico, diventa una particella altamente reattiva e collide con particelle O e F per generare radicali di ossigeno altamente reattivi e radicali fluorici, che reagiscono con materiali polimerici come segue:

[C, H, O, N]+[O+OF+CF3+CO+F+…] CO2+HF+H2O+NO2+……

La reazione del plasma e della fibra di vetro è:

SiO2+ï¼"O+OF+CF3+CO+F+…］ SiF4+CO2+CaL

Finora è stato realizzato il trattamento al plasma dei circuiti stampati rigidi-flessibili.

Vale la pena notare che la reazione di carbonilazione di O allo stato atomico con C-H e C=C causa l'aggiunta di gruppi polari sul legame polimerico, che migliora l'idrofiliazione della superficie del materiale polimerico.

Bene.

I circuiti stampati rigidi-flessibili trattati con plasma O2+CF4 e poi trattati con plasma O2 possono non solo migliorare la bagnabilità (idrofilia) della parete del foro, ma anche rimuovere la reazione. Dopo la fine del sedimento e il prodotto a metà della reazione incompleto. Dopo la lavorazione di circuiti stampati rigidi-flex con tecnologia al plasma per rimuovere sporcizia e etchback, e dopo la galvanizzazione diretta, sono state effettuate analisi metallografiche e esperimenti di stress termico sui fori metallizzati, e i risultati sono stati pienamente conformi allo standard GJB962A-32.

4 Conclusione

In sintesi, sia che si tratti di secco che umido per produrre PCB, se si sceglie un metodo adatto alle caratteristiche del materiale principale del sistema, si può raggiungere lo scopo di deforanamento e incisione concava della scheda madre di interconnessione rigido-flex.