Odlaganje bakra, znano tudi kot kemično bakrenje, skrajšano kot PTH. Njegov glavni namen je s kemičnimi reakcijami nanesti tanko in enakomerno bakreno plast na neprevodne površine tiskanih vezij, kot so izolirane stene lukenj in nekatera posebna območja brez bakrene folije, s čimer prvotno neprevodne dele obogati s prevodnostjo, postaviti temelje za nadaljnje postopke galvanizacije bakra in na koncu doseči vmesno električno medsebojno povezavo tiskanega vezja deske.
Če za primer vzamemo več{0}}plastno tiskano vezje, je treba električne povezave med plastmi izvesti prek prehodov. Po vrtanju je stena luknje izolirana in brez potopne obdelave z bakrom tok ne more preiti skozi luknjo, da bi dosegli vmesno prevodnost. Bakrena plast je kot gradnja "most", ki omogoča gladek tok med plastmi, kar zagotavlja celovitost in funkcionalnost celotnega električnega sistema vezja. Če pride do težav s postopkom nanašanja bakra, kot je neenakomerno nanašanje bakrene plasti, nezadostna debelina ali napake, kot so praznine, lahko to povzroči nestabilen prenos signala, kratke stike ali odprta vezja, kar resno vpliva na delovanje in življenjsko dobo tiskanega vezja.
Potek postopka nanašanja bakra
predprocesiranje
Odstranjevanje robov: Po vrtanju lahko luknje na plošči tiskanega vezja povzročijo robove, ostanki vrtanja pa lahko ostanejo v luknjah. Odstranite te robove in ostružke svedra z mehanskim ščetkanjem in brušenjem, da zagotovite nemoteno nadaljnjo obdelavo, preprečite poškodbe stene in površine luknje ter vplivate na učinek nanašanja bakra.
Nabrekanje: pri več-slojnih ploščah se lahko epoksidna smola v notranji plasti med postopkom vrtanja poškoduje. Uporabite posebna sredstva za nabrekanje, kot so organske spojine na osnovi etra, da zmehčate in nabreknete epoksidno smolo ter se pripravite na nadaljnje korake odstranjevanja vrtanja, da zagotovite učinkovito odstranitev ostankov vrtanja in povečate oprijem med steno por in bakreno plastjo.
Odstranite lepilo in ostanke vrtanja: z uporabo močne oksidativne lastnosti kalijevega permanganata je pri visoki temperaturi in močnih alkalnih pogojih podvržen oksidativni reakciji razpokanja z nabreklimi in zmehčanimi ostanki vrtanja epoksidne smole, da se odstranijo. Na primer, pri določeni temperaturi in alkalnem okolju kalijev permanganat reagira z ogljikovimi verigami v epoksidni smoli, kar povzroči, da se zlomijo in razgradijo, s čimer se doseže cilj čiščenja stene por.
Nevtralizacija: Odstranite ostanke snovi, kot so kalijev permanganat, kalijev permanganat in manganov dioksid, iz postopka uporabe kalijevega permanganata za odstranjevanje ostankov vrtanja. Ker manganovi ioni spadajo med ione težkih kovin, lahko povzročijo "zastrupitev s paladijem" v naslednjih aktivacijskih korakih, zaradi česar paladijevi ioni ali atomi izgubijo svojo aktivacijsko aktivnost, kar vpliva na učinek metalizacije por. Zato jih je treba temeljito odstraniti.
Odstranjevanje olja/čiščenje lukenj: uporaba specializiranih sredstev za odstranjevanje olja za odstranjevanje oljnih madežev in drugih nečistoč s površine plošče. Hkrati se z delovanjem sredstva za tvorbo por lastnosti naboja stene por prilagodijo tako, da je njena površina pozitivno nabita, kar spodbuja kasnejšo enakomerno adsorpcijo katalizatorja.
Mikro jedkanje: uporaba raztopine za mikro jedkanje za odstranjevanje oksidov in drugih nečistoč na površini bakra ter mikro hrapavost površine bakra. To ne le poveča sposobnost vezave med površino bakra in kasnejšim elektrolitskim bakrom, ampak tudi zagotavlja primernejše površinsko okolje za adsorpcijo katalizatorjev.
Potopitev v kislino: Očistite bakrov prah, pritrjen na površino bakra po mikro jedkanju, da zagotovite čistost površine bakra in ustvarite ugodne pogoje za nadaljnje korake aktivacije.
kataliza
Predhodna potopitev: preprečuje nepopolno čiščenje predhodnega postopka in nečistočam, da bi vstopile v drago posodo za paladij, medtem ko zmočite stene por epoksi smole, da pospešite adsorpcijo katalizatorja na površini plošče. Posoda za predhodno namakanje in posoda za kasnejšo aktivacijo imata v bistvu enako sestavo, razen odsotnosti paladija.
Aktivacija: ta korak običajno uporablja katalizatorje, kot sta Pd/Sn ali Pd/Cu, da omogočijo, da se negativno nabiti paladijevi miceli na površini oprimejo sten por zaradi delovanja mezoporoznega polimera. Z aktivacijsko obdelavo so zagotovljena katalitsko aktivna mesta za poznejše kemično odlaganje bakra, kar omogoča, da se bakrovi ioni podvržejo redukcijskim reakcijam na teh aktivnih mestih.
Pospešek: Odstranite koloidni del zunanje plasti koloidnih delcev paladija, s čimer izpostavite jedro katalitskega paladija in zagotovite dober oprijem med plastjo brezelektričnega bakrenja in steno por. Na primer, miceli paladija se prilepijo na ploščo in po pranju z vodo in prezračevanju se zunaj delcev Pd oblikuje lupina Sn (OH) 4, ki jo odstrani pospeševalnik tipa HBF4, da se izpostavi jedro paladija.
Kemično nanašanje bakra: katalitično obdelano tiskano vezje postavite v posodo za kemično nanašanje bakra, ki vsebuje bakrove soli (kot je bakrov sulfat) in redukcijska sredstva (kot je formaldehid). Pod katalitskim delovanjem paladijevega jedra se bakrovi ioni reducirajo s formaldehidom in se odložijo na stene por tiskanega vezja in površin brez bakrene folije, ki zahtevajo prevodnost, pri čemer postopoma tvorijo tanko plast bakra. Ko reakcija napreduje, lahko na novo ustvarjeni kemični baker in reakcijski stranski produkt vodik služita kot reakcijski katalizator, kar dodatno spodbuja neprekinjen napredek reakcije in povečuje debelino bakrene plasti. Vrste kemičnega nanašanja bakra lahko glede na povpraševanje razdelimo na tanek baker (0,25–0,5 μm), srednji baker (1–1,5 μm) in debel baker (2–2,5 μm).
naknadna-obdelava
Pranje z vodo: Ko je nanašanje bakra končano, se ostanki kemikalij na površini tiskanega vezja temeljito odstranijo z več-stopenjskim pranjem z vodo, da se preprečijo škodljivi učinki ostankov snovi na nadaljnje procese.
Sušenje: uporaba metod, kot je sušenje z vročim zrakom, za odstranjevanje vlage s površine tiskanega vezja, ohranjanje v suhem stanju za kasnejše shranjevanje in obdelavo.
pregled kakovosti
Preskus ravni osvetlitve ozadja: naredite rezine stene luknje in z metalografskim mikroskopom opazujte pokritost nanesenega bakra na steni luknje. Raven osvetlitve ozadja je na splošno razdeljena na 10 stopenj in višja kot je raven, boljša je pokritost odloženega bakra na steni luknje. Običajno industrijski standardi zahtevajo oceno Večjo ali enako 8,5. S testiranjem ravni osvetlitve ozadja je mogoče intuitivno razumeti enakomernost in celovitost nanesene bakrene plasti na steni luknje in oceniti, da kakovost nanesenega bakra izpolnjuje zahteve.
Zaznavanje debeline bakrene plasti: uporabite profesionalno opremo, kot so rentgenski merilniki debeline, da izmerite debelino nanesene bakrene plasti in zagotovite, da ustreza razponu debeline, ki ga zahteva načrt. Različni scenariji uporabe in zahteve za izdelke imajo različne standarde za debelino plasti nanosa bakra.
Testiranje oprijema: Uporabite metode, kot je testiranje s trakom, da preizkusite oprijem med bakreno plastjo in podlago tiskanega vezja. Uporabite na primer poseben lepilni trak, ki ga prilepite na površino bakrene plasti, nato pa jo hitro odlepite in opazujte, ali se je bakrena plast odluščila, da ocenite, ali oprijem ustreza standardu. Dobra oprijemljivost je pomemben indikator za zagotavljanje stabilnosti in zanesljivosti nanesene bakrene plasti.
Pregled stene luknje: z mikroskopom ali drugim orodjem skrbno preglejte bakreno plast na steni luknje glede kontinuitete, napak, kot so praznine in razpoke, da zagotovite, da kakovost bakrene plasti na steni luknje izpolnjuje zahteve glede zanesljivosti vezja.
Ključne točke vodenja procesa nanašanja bakra
Nadzor temperature: Hitrost reakcije med kemičnim nanašanjem bakra je zelo občutljiva na temperaturo. Previsoka temperatura in hitra hitrost reakcije lahko vodita do neenakomernega nanosa bakrene plasti, kar povzroči napake, kot so hrapavost in praznine; Temperatura je prenizka, hitrost reakcije je počasna, učinkovitost nanašanja bakra je nizka, debelina bakrene plasti pa težko izpolnjuje zahteve. Na primer, temperaturo rezervoarja za kemično bakrenje je treba na splošno natančno nadzorovati med 25-35 stopinjami, odvisno od formule uporabljene kemične raztopine in zahtev postopka.
Nadzor PH: Vrednost pH raztopine lahko vpliva na obliko bakrovih ionov in aktivnost reducentov. Neustrezne vrednosti pH lahko preprečijo pravilno potek reakcije ali povzročijo poslabšanje kakovosti bakrene plasti. V procesu nanašanja bakra je običajno potrebno kontrolirati pH vrednost znotraj alkalnega območja 11-13 in vzdrževati stabilno pH vrednost z dodajanjem regulatorjev pH.
Nadzor koncentracije raztopine: Koncentracijo bakrovih soli, reducentov, kelatnih sredstev in drugih sestavin raztopine je treba strogo nadzorovati v določenem območju. Prekomerna ali nezadostna koncentracija lahko vpliva na hitrost in kakovost nanosa bakra. Na primer, nizka koncentracija bakrove soli lahko vodi do počasnega odlaganja bakra in nezadostne debeline bakrene plasti; Prekomerna koncentracija reducenta lahko povzroči čezmerno reakcijo in vpliva na enakomernost bakrene plasti. Treba je redno testirati in prilagajati koncentracijo zdravila, da zagotovimo, da je v najboljšem procesnem stanju.
Nadzor reakcijskega časa: čas nanašanja bakra določa končno debelino bakrene plasti. Čas je prekratek, debelina bakrene plasti pa ne ustreza konstrukcijskim zahtevam; Prekomerni čas ne le zapravlja vire, ampak lahko povzroči tudi debele bakrene plasti, kar ima za posledico grobo kristalizacijo in zmanjšano oprijemljivost. V skladu z različnimi vrstami nanašanja bakra in procesnimi zahtevami je treba čas nanašanja bakra natančno nadzorovati. Na primer, čas nanašanja bakra za tanek baker je običajno 10-15 minut, medtem ko ga je treba za srednji in debel baker ustrezno podaljšati.