Технология PCB - технология омеднения при проектировании схем PCB

Eletcroless Plating Coppe (Eletcroless Plating Coppe is usually also called sinking copper or PTH) is an autocatalytic redox reaction. First, обработка с помощью активирующего вещества, адсорбция активных частиц слоя на поверхности изоляционной плиты. Usually metal is used. Palladium particles (palladium is a very expensive metal, цена высокая и постоянно растет, in order to reduce costs, there are practical colloidal copper processes in operation abroad), copper ions are first reduced on these active metal palladium particles, Это каталитическое покрытие для восстановления металлического медного зародыша как такового, so that the reduction reaction of copper continues to proceed on the surface of these new copper crystal nuclei. Electroless copper plating has been widely used in our PCB manufacturing industry, and currently the most It uses electroless copper plating for PCB hole metallization.

технология металлизации отверстий PCB является следующей:

Drilling + grinding plate deburring + upper plate ten whole hole cleaning treatment ten double washing + micro-etching chemical roughening + double washing one pre-soaking treatment one colloidal palladium activation treatment one double washing + degumming treatment (accelerated) + double washing + sinking Copper one pair of water wash ten lower board ten upper board + pickling eleven times copper ten water wash one board + drying

предгальваническая обработка

1. Deburring

После сверления бронзовой плиты в устье отверстия неизбежно образуются шпоры. Если эти заусенцы не будут удалены, пострадает качество металлизированных отверстий. самый простой способ удаления заусенцев - полировать поверхность медной фольги после сверления меловой бумагой на 200 - 400 воды. механизированный способ удаления заусенцев - это использование стриппера. шлифовальные валки для удаления заусенцев используют нейлоновые щётки или войлок, содержащие карбид кремния. при обычном удалении заусенцев от заусенцев некоторые заусенцы попадают на внутреннюю стенку отверстия по направлению перемещения плоскости. после того как усовершенствованная мельница вращается в двух направлениях, нейлоновая щётка ролик и качающаяся нейлоновая щётка ролик, устраняя тем самым эту проблему.

очистка отверстий

There is a requirement for the whole hole of the multilayer PCB, the purpose is to remove the drilling dirt and hole micro-etching treatment. прошлое, concentrated sulfuric acid was used to remove drilling dirt, Но сейчас используется щелочной перманганат калия, followed by cleaning and adjustment treatment.

когда отверстие металлизировано, the electroless copper plating reaction occurs simultaneously on the hole wall and the entire surface of the copper foil. если некоторые детали не чистые, it will affect the bonding strength between the electroless copper plating layer and the printed conductor copper foil, Поэтому, прежде чем химически омеднеть, необходимо очистить фундамент.

грубая обработка медной фольги

на поверхности меди применяется химическая микрогравировка (глубина травления составляет 2 - 3 микрометра), в результате чего поверхность меди и активная поверхность имеют неровную микрошероховатость, обеспечивающую прочную связь прочности между покрытием химической меди и базой медной фольги. в прошлом при грубой обработке использовались главным образом микротравление с использованием сульфата или кислого хлорида меди в водном растворе. В настоящее время используется главным образом серная кислота / перекись водорода (HS0 / H0), причем скорость травления является относительно постоянной, а эффект грубой окраски является равномерным. Поскольку пероксид водорода легко разлагается, в раствор следует включить соответствующие Стабилизаторы для контроля быстрого разложения перекиси водорода, повышения стабильности травильных растворов и дальнейшего снижения затрат.

Во - вторых, активация

Цель активации - адсорбция каталитических частиц металла на поверхности основания, so that the electroless copper plating reaction can proceed smoothly on the entire substrate surface. Commonly used activation treatment methods include sensitization-activation method (step activation method) and colloidal solution activation method (one-step activation method).

химическое омеднение

1. раствор химического меднения

В настоящее время наиболее широко используется несколько растворов химического осаждения меди с использованием различных комплексов, как показано в таблице ниже. Тип 1 - лигатура виннокислого калия и натрия. его преимущества - низкая рабочая температура раствора химического осаждения меди, удобство использования. но стабильность слаба, медное покрытие имеет большую хрупкость, время омеднения должно быть надлежащим образом контролировано, в противном случае, хрупкое медное покрытие слишком толстым будет влиять на прочность соединения покрытия с матрицей. препарат 2 представляет собой комплекс ЭДТА - 2на, обладающий высокой температурой использования, более высокими темпами осаждения и более высокой стабильностью осаждения, но более дорогостоящим покрытием. рецепт 3 - это двойной комплекс, между двумя.

стабильность раствора химического омеднения

(1) Reasons for the instability of the electroless copper plating solution

при наличии катализатора основные реакции на химическую омеднение заключаются в следующем:

Помимо основной реакции в вышеуказанной формуле, в растворе химического омеднения, there are also the following side reactions.

А. дискриминационная реакция формальдегида в условиях концентрированного щелочи, одна часть формальдегида окисляется в муравьиные кислоты, другая часть восстанавливается в метанол. дискриминационная реакция на формальдегид может привести к чрезмерному потреблению формальдегида, а также к преждевременному выделению раствора. "старение" делает раствор неустойчивым.

B. в щелочном медном растворе формальдегид восстанавливает часть Cu2 + в Cu +, реагируя следующим образом:

реакционный метод (5 - 3) обеспечивает микрорастворение Cu20 в щелочном растворе:

Cu20+H20=2Cu++20H-(5-4)

реакция (5 - 4) на медные ионы

2Cu+=Cu0↓+ Cu2+ 5-6)

медь, полученная в результате реакции (5 - 5), представляет собой очень тонкую частицу, которая случайно рассеяна в растворе химического медного покрытия. эти частицы меди играют каталитическую роль. Если эти частицы меди не контролируются, они быстро разлагаются на весь осадочный раствор, что является основной причиной неустойчивости раствора химического осаждения меди.

(2) Measures to improve the stability of electroless copper plating solution

А. стабилизатор, добавляемый стабилизатором, обладает высокой интеграционной способностью к Cu + и менее высокой способностью к синтезу ионов Cu2 + в растворе. Ионы Cu + в этом растворе не могут вызывать дискриминационной реакции, и поэтому они могут играть стабилизирующую химическую роль в растворе медного покрытия. добавки стабилизаторов обычно включают соединения, содержащие сера или N. например: a, a 'дипиридин, ферроцианид калия, 2,9 диметилферолин, тиомочевина, 2 - тиофенил и т.д.

B. при смешивании воздуха с химическим покрытием меди смешивание раствора воздухом может в определенной степени сдерживать образование Cu20 и тем самым стабилизировать раствор. C, непрерывно фильтровать химический раствор оцинкованного медью из фильтров с размером частиц 5 pm, фильтрующий элемент может в любое время фильтровать активные частицы в гальваническом растворе.

D, добавить полимерные соединения для защиты медных частиц. Многие полимеры, содержащие гидроксилы и эфиры, могут адсорбироваться на поверхности меди. Таким образом, частицы меди, образующиеся в результате дискриминационной реакции Cu20, утрачивают каталитические свойства после поверхностной адсорбции этих высокомолекулярных соединений и не могут более играть роль раствора разложения. Наиболее распространенными полимерными соединениями являются полиэтиленгликоль, полиэтиленгликолевый эфир серы и так далее.

Е. в разных химоцинкованных пазах различная нагрузка. если произойдет "перегрузка", разложение раствора химического омеднения ускорится. рабочая нагрузка растворов химического осаждения меди, указанных в таблице 4, в течение непрерывной работы, как правило, не превышает 1 dm2 / L.

вязкость химического медного покрытия

In order to ensure the reliability of the connection of the PCB metallization holes, химическое медное покрытие должно быть достаточно гибким. The main reason for the poor toughness of the electroless copper layer is due to the release of hydrogen when formaldehyde reduces Cu2. Хотя водород не может быть осажден вместе с меди, in the copper plating reaction, водород адсорбируется на поверхности меди и накапливает пузыри в медном покрытие, causing a large number of bubble cavities in the copper plating layer. эти дыры могут привести к повышению химической коррозии медного покрытия, к снижению вязкости.

основной мерой повышения вязкости химического покрытия меди является включение в раствор противоводородного замедлителя, предотвращающего скопление водорода на поверхности медного покрытия.