Teknik PCB - Penjelasan terperinci proses tenggelam tembaga untuk pemprosesan dan pengujian PCB

Lapisan tembaga kemudian dipenuhi oleh kaedah elektroplating berikutnya untuk mencapai tebal yang ditentukan desain, biasanya 1 juta (25.4 um) atau lebih tebal, dan kadang-kadang bahkan secara langsung secara kimia didepositkan ke tebal tembaga seluruh litar. Proses tembaga kimia melalui satu siri langkah yang diperlukan untuk akhirnya menyelesaikan depositi tembaga kimia, masing-masing yang sangat penting untuk seluruh aliran proses. Tujuan bab ini bukan untuk menggambarkan proses produksi PCB, tetapi untuk menyatakan beberapa titik kunci berkaitan dengan depositi tembaga kimia dalam produksi papan sirkuit.

Koncep lubang yang dilapisi (lubang metalisasi) termasuk sekurang-kurangnya satu atau kedua-dua makna berikut:

1. Buat bahagian garis konduktor komponen; 2. Bentuk garis sambungan antara lapisan atau garis dicetak; papan sirkuit umum dicetak pada substrat komposit bukan-konduktor (substrat kain serat-kaca epoksi, substrat kertas fenolik, papan serat-kaca poliester, dll.) (Pada substrat yang dicetak tembaga) atau plating tanpa elektro (pada substrat yang dicetak tembaga atau substrat foli tembaga). Substrat resin poliimid PI: digunakan untuk produksi papan fleksibel (FPC), sesuai untuk keperluan suhu tinggi; substrat kertas fenolik: boleh ditanda dan diproses, gred NEMA, biasa seperti: FR-2, XXX-PC; substrat kertas epoksi: papan kertas relatif Fenolik mempunyai ciri-ciri mekanik yang lebih baik, gred NEMA, biasa seperti: CEM-1, FR-3; papan serat kaca epoksi: kain serat kaca digunakan sebagai bahan penyokong di dalam, yang mempunyai sifat mekanik yang baik, gred NEMA, biasa seperti: FR-4, FR-5, G-10, G-11; substrat poliester serat kaca tidak-woven: sesuai untuk beberapa tujuan istimewa, gred NEMA, biasa seperti: FR-6; substrat tembaga kimia/tembaga tenggelam yang tidak konduktif lubang atas boleh mencapai kemudahan tentera yang lebih baik dalam sambungan atau kumpulan antara lapisan atau kedua-dua selepas selesai metalisasi. Mungkin ada litar dalaman di dalam substrat yang tidak konduktif -- litar telah dicetak sebelum substrat yang tidak konduktif laminasi (ditekan). Papan PCB yang diproses oleh proses ini juga dipanggil papan berbilang lapisan (MLB). Dalam papan berbilang lapisan, lubang metalisasi tidak hanya memainkan peran menyambung dua lapisan luar, tetapi juga memainkan peran sambungan antara lapisan dalaman, menambah lubang yang direka untuk melewati substrat yang tidak konduktif (apabila tidak ada but a terkubur dalam mod) Konsep lubang). Pada hari ini, pemadaman mentah dan banyak papan sirkuit menggunakan pemadaman substrat laminasi dalam terma ciri-ciri proses, iaitu, luar bahan asas bukan konduktor adalah foil tembaga yang dibuat dengan menekan dan menekan satu tebal tertentu kaedah elektrolisis. Ketebasan foil tembaga diekspresikan oleh berat foil tembaga per kaki persegi (ons). Kaedah ungkapan ini diubah menjadi tebal seperti yang dipaparkan dalam Jadual 13.1: Kaedah ini biasanya menggunakan abrasif halus seperti kaca atau alumina untuk menggali. Material. Dalam proses lapisan basah, tombol digunakan untuk merawat lubang. Beberapa bahan mentah kimia digunakan untuk melenyapkan resin polimer dalam proses etchback dan/atau desmear. Biasanya (seperti sistem resin epoksi), asam sulfur terkonsentrasi Solusi air asam kromik, dll. telah digunakan. Walaupun kaedah mana, ia memerlukan rawatan-selepas yang baik, jika tidak ia boleh menyebabkan banyak masalah seperti proses basah berikutnya perforasi depositi tembaga kimia. Kaedah asid krom: enam lubang dalam lubang Kehadiran krom valens akan menyebabkan banyak masalah dengan penutupan tembaga kimia dalam pori. Ia akan menghancurkan kolloid tin-palladium melalui mekanisme oksidasi dan menghalang tindakan pengurangan tembaga kimia. Keputusan poros adalah hasil biasa disebabkan oleh halangan ini. Situasi ini boleh diselesaikan dengan aktivasi sekunder, tetapi kos kerja semula atau aktivasi sekunder terlalu tinggi, terutama dalam garis automatik, proses aktivasi sekunder tidak terlalu dewasa. Selepas tangki asid krom dirawat, sering ada langkah neutralisasi. Krom valensi dikurangkan kepada krom trivalen. Suhu penyelesaian bisulfita sodium neutralisator biasanya sekitar 100F, dan suhu cuci selepas neutralisasi biasanya 120-150F. Sulphit boleh dibersihkan untuk menghindari perkara lain dalam proses. Cairan mandi mengganggu aktivasi. Kaedah asid sulfur berkoncentrasi: Selepas penyelesaian mandi dirawat, mesti ada cucian yang sangat baik, lebih baik air panas, cuba untuk menghindari penyelesaian alcalin yang kuat semasa cucian. Beberapa sisa garam sodium dari sulfonat resin epoksi mungkin membentuk, yang komponen ini sukar untuk dibersihkan dan dibuang dari lubang. Kehadirannya akan menyebabkan pencemaran di lubang, yang mungkin menyebabkan banyak kesulitan elektroplating. Sistem lain: Terdapat juga beberapa kaedah kimia lain yang digunakan dalam proses penyahburan/penyahburan dan etchback. Dalam sistem ini, termasuk aplikasi campuran solven organik (resin bulking/swelling) dan rawatan permanganat kalium, ia telah digunakan sebelumnya dalam rawatan selepas rawatan asid sulfurik terkonsentrasi, dan sekarang ia menggantikan secara langsung kaedah asid sulfurik terkonsentrasi/kaedah asid krom. Selain itu, terdapat kaedah plasma, yang masih dalam tahap aplikasi percubaan, yang sukar digunakan dalam produksi skala besar, dan pelaburan peralatan relatif besar. Tujuan utama langkah-langkah awal perawatan proses tembaga bebas elektrokimia: 1. Pastikan integriti terus menerus lapisan depositi tembaga tanpa elektro; 2. 2. Pastikan kekuatan ikatan antara tembaga kimia dan foil tembaga asas; 3. Pastikan kekuatan ikatan antara tembaga kimia dan foli tembaga dalaman 4. Memastikan kekuatan ikatan antara lapisan tembaga tanpa elektro dan substrat yang tidak konduktif Di atas adalah deskripsi singkat kesan perawatan tembaga tanpa elektro/tembaga tanpa elektro.

Berikut adalah keterangan singkat langkah-langkah awal rawatan biasa tembaga bebas elektrokimia: 1. Tujuan pengurangan dan pengurangan: 1Ｏ Buang minyak dan lemak dalam foil tembaga dan lubang; 2. Buang tanah dalam foil tembaga dan lubang; 3. 3. Ia berguna untuk menghapuskan pencemaran dari permukaan foil tembaga dan rawatan panas berikutnya; 4９ Perubahan mudah bagi tanah pengeboran resin polimer yang dihasilkan oleh pengeboran; 5. Buang serbuk tembaga yang dibuang dalam lubang oleh pengeboran buruk; 6. Pelarasan pemadaman Dalam beberapa garis prarawatan, ini adalah langkah pertama dalam memproses substrat komposit (termasuk foli tembaga dan substrat tidak konduktif). Agen pemadam biasanya alkalin, tetapi beberapa bahan mentah neutral dan asad juga digunakan. Keutamanya dalam beberapa proses pembuangan minyak yang tidak biasa; Pembuangan minyak adalah cairan tangki kunci dalam garis awal pengubatan. Kawasan yang terkontaminasi oleh tanah akan menyebabkan masalah penyamaran tembaga kimia (iaitu, generasi mikrokosong dan kawasan bebas tembaga) disebabkan penyerapan aktivator yang tidak cukup. Mikro kosong akan ditutup atau ditutup oleh tembaga elektroplating kemudian, tetapi sejauh tidak ada kekuatan ikatan antara lapisan tembaga elektrik dan substrat tidak konduktif as as, hasil akhir boleh menyebabkan dinding lubang terputus dan meletup lubang. Tekanan penutup dalaman yang dijana oleh lapisan elektroplating yang ditempatkan pada lapisan tembaga kimia dan kelembapan atau gas yang dibungkus oleh penutup dalam substrat disebabkan pemanasan berikutnya (pembakaran, semburahan tin, penywelding, dll.) Menarik dari substrat tidak konduktif dinding lubang boleh menyebabkan dinding lubang terputus; bubuk tembaga yang dihasilkan oleh burr dalam lubang yang sama diabsorb dalam lubang dan tidak dibuang semasa proses pengurangan, dan ia juga akan ditutup oleh lapisan tembaga elektroplad Juga, sejauh tidak ada kekuatan ikatan antara lapisan tembaga dan substrat tidak konduktif, situasi ini mungkin akhirnya menyebabkan pemisahan dinding lubang. Walaupun kedua hasil di atas berlaku atau tidak, ada satu perkara yang tidak dapat ditolak. Kekuatan ikatan di sana jauh lebih teruk dan tekanan panas di sana meningkat secara signifikan, yang mungkin merusak kontinuiti lapisan elektroplating, terutama dalam proses penyeludupan atau penyeludupan gelombang. Sebagai hasilnya, lubang letupan dihasilkan. Fenomen lubang letupan sebenarnya disebabkan oleh uap yang dijana dari substrat yang tidak konduktif di bawah lapisan penutup rapuh disebabkan pengembangan panas! Jika tembaga tanpa elektro kita ditempatkan pada tanah foil tembaga asas atau pada kontaminan pada cincin foil tembaga dalam papan berbilang lapisan, kekuatan ikatan antara tembaga tanpa elektro dan tembaga asas akan lebih baik daripada yang tembaga bersih. Kekuatan ikatan antara folio adalah jauh berbeza, dan keputusan ikatan yang buruk boleh berlaku: jika noda minyak adalah seperti titik, ia boleh menyebabkan blistering; jika kawasan noda itu besar, ia mungkin menyebabkan tembaga yang bukan elektrik mengukir.

Faktor penting dalam proses mengurangi: 1. Bagaimana untuk memilih jenis gradeaser-kanan pembersihan/gradeaser 2. Suhu kerja darjah 3. Koncentrasi darjah 4. Masa melumpuhkan darjah 5. Mechanical stirring in the degreasing tank; 6. Titik pembersihan di mana kesan pembersihan pengurang turun; 7. Kesan cuci air selepas mengurangi; dalam operasi pembersihan di atas, suhu adalah faktor utama yang layak diperhatikan. Banyak ejen yang mengurangi suhu minimum mempunyai had bawah suhu, dan kesan pembersihan dan mengurangi turun dengan tajam di bawah suhu ini!

Faktor pengaruh cucian: 1. Suhu cuci patut berada di atas 60F; 2. Penggerakan udara; 3. Lebih baik menyemprot; 4. Ada cukup air segar untuk seluruh cucian diganti pada masa. Pencucian air selepas tangki mengurangi adalah sama penting seperti mengurangi dirinya dalam suatu sensasi. Agen pengurangan yang tersisa di permukaan papan dan dinding lubang itu sendiri akan menjadi pencemaran di papan sirkuit, dan kemudian mencemarkan penyelesaian rawatan utama lain kemudian seperti micro-etching dan aktivasi. Secara umum, cucian yang paling biasa di tempat ini adalah seperti ini: a. Suhu air adalah di at as 60F, b. Air stirring; c. Apabila tombol disediakan dalam tangki, air segar digunakan untuk mencuci permukaan piring semasa mencuci air; syarat c tidak sering digunakan, tetapi dua ab diperlukan; Kadar aliran air pembersihan bergantung pada faktor berikut:1. Jumlah cairan sampah yang dilakukan (ml/gantung); 2. Kapasiti muatan plat kerja dalam tangki cuci; 3. Bilangan tangki cuci (pencucian anti-current)

Pelarasan muatan atau pelarasan lubang: Proses pelarasan muatan biasa digunakan selepas mengurangi. Secara umum, dalam menghasilkan beberapa plat istimewa dan papan berbilang lapisan, kerana faktor muatan resin sendiri, selepas proses penyemburan dan penyemburan, perlu memperhatikan muatan. Buat rawatan penyesuaian; fungsi penting penyesuaian adalah untuk "super infiltrate" substrat yang tidak konduktif, dengan kata lain, ia adalah untuk menentukan permukaan resin yang dimuatkan secara lemah negatif asal ke permukaan aktif yang dimuatkan secara lemah positif selepas dilayan dengan penyelesaian pengkondisi. Dalam beberapa kes, permukaan kutub yang seragam dan terus-menerus dimuatkan secara positif disediakan, yang boleh memastikan bahawa aktivator berikutnya boleh diabsorb secara efektif dan sepenuhnya pada dinding pori. Kadang-kadang bahan kimia yang disesuaikan akan ditambah ke ejen pengurangan, jadi ia juga dipanggil cairan penyesuaian pengurangan. Walaupun cairan pendaratan terpisah dan cairan penyesuaian akan lebih baik daripada cairan penyesuaian pendaratan bergabung, tetapi industri Tenderasi telah menggabungkan kedua-dua menjadi satu, dan penyesuaian sebenarnya hanya beberapa surfactant. Cucian yang disesuaikan dengan air sangat penting. Cucian yang tidak mencukupi akan menyebabkan bahan permukaan aktif kekal di permukaan tembaga, mencemari penyelesaian mikroetching dan aktivasi berikutnya, yang boleh mempengaruhi kekuatan ikatan antara tembaga akhir dan tembaga, yang menyebabkan tembaga kimia yang lebih rendah dan substrat kekuatan ikatan antara tembaga. Perhatian harus diberikan kepada suhu air pembersihan dan aliran air pembersihan yang efektif. Perhatian istimewa patut diberikan kepada konsentrasi pengatur, dan penggunaan konsentrasi pengatur terlalu tinggi patut dihindari. Jumlah pengatur yang tepat akan bermain peran yang lebih jelas. 3. Langkah berikutnya dalam rawatan awal bagi depositi tembaga tanpa elektro-etching mikro adalah langkah untuk micro-etching atau micro-etching atau micro-roughening atau roughening. Tujuan langkah ini adalah untuk menyediakan struktur permukaan tembaga mikro-kasar aktif untuk deposisi tembaga tanpa elektro kemudian. Jika tiada langkah pencetakan mikro, kekuatan ikatan antara tembaga kimia dan tembaga asas akan dikurangkan jauh; permukaan kasar boleh memainkan peran berikut: 1. Kawasan permukaan foli tembaga meningkat jauh, dan tenaga permukaan juga meningkat jauh, menyediakan kawasan kenalan besar antara tembaga kimia dan tembaga substrat; 2. Jika beberapa surfactan tidak dibersihkan semasa mencuci air, ejen microetching boleh menghapuskan ejen aktif permukaan dari permukaan substrat dengan mencuci asas tembaga di permukaan tembaga substrat bawah, tetapi ia benar-benar bergantung pada ejen microetching untuk menghapuskan aktiviti permukaan ejen tidak realistik dan efektif, Sebab apabila permukaan permukaan permukaan tembaga yang tersisa permukaan permukaan aktif permukaan adalah besar, peluang untuk membenarkan kesan ejen microetching adalah kecil, dan permukaan tembaga di mana permukaan besar ejen aktif permukaan tetap sering tidak microetched.