Taloženje bakra, također poznat kao hemijsko bakarno prevlačenje, skraćeno kao PTH. Njegova glavna svrha je nanošenje tankog i ujednačenog sloja bakra na nevodljive površine štampanih ploča, kao što su izolovani zidovi rupa i određene specifične površine bez bakarne folije, putem hemijskih reakcija, dajući izvorno ne-provodljivim delovima provodljivost, postavljanje temelja za naknadno galvanizovanje konačne bakrene procese, i međusobno povezivanje električnih kola, i međusobno povezivanje ploče.
Uzimajući za primjer više{0}}slojnu štampanu ploču, električne veze između slojeva treba da budu napravljene preko vias. Nakon bušenja, zid rupe je izolovan, a bez tretmana potapanjem bakra struja ne može proći kroz rupu kako bi se postigla međuslojna provodljivost. Bakarni sloj je poput izgradnje "mosta", omogućavajući struji da teče glatko između slojeva, osiguravajući integritet i funkcionalnost cijelog električnog sistema ploče. Ako postoje problemi s procesom taloženja bakra, kao što je neravnomjerno nanošenje sloja bakra, nedovoljna debljina ili defekti kao što su praznine, to može dovesti do nestabilnog prijenosa signala, kratkih spojeva ili otvorenih kola, što ozbiljno utiče na performanse i vijek trajanja tiskane ploče.
Tok procesa taloženja bakra
pretprocesiranje
Uklanjanje ivica: Nakon bušenja, rupe na štampanoj ploči mogu proizvesti neravnine, a ostaci od bušenja mogu ostati unutar rupa. Uklonite ove neravnine i strugotine mehaničkim četkanjem i brušenjem kako biste osigurali glatku naknadnu obradu, izbjegli oštećenje zida i površine rupe i utjecali na efekat taloženja bakra.
Bubrenje: Za višeslojne ploče, epoksidna smola u unutrašnjem sloju može biti oštećena tokom procesa bušenja. Koristite specifična sredstva za bubrenje, kao što su organska jedinjenja na bazi etra, da omekšate i nabubrite epoksidnu smolu, pripremajući se za sledeće korake de bušenja kako biste osigurali efikasno uklanjanje ostataka bušenja i poboljšali prianjanje između zida pora i bakarnog sloja.
Uklonite ljepilo i ostatke bušenja: Koristeći snažna oksidirajuća svojstva kalijum permanganata, pod visokim temperaturama i jakim alkalnim uvjetima, on prolazi kroz reakciju oksidativnog pucanja s nabubrelim i omekšanim ostacima bušenja epoksidne smole kako bi se uklonili. Na primjer, pri određenoj temperaturi i alkalnom okruženju, kalijev permanganat reagira s ugljičnim lancima u epoksidnoj smoli, uzrokujući njihovo lomljenje i razlaganje, čime se postiže cilj čišćenja stijenke pora.
Neutralizacija: Uklonite preostale supstance kao što su kalijum permanganat, kalijum permanganat i mangan dioksid iz procesa upotrebe kalijum permanganata za uklanjanje ostataka iz bušenja. Budući da joni mangana pripadaju ionima teških metala, mogu uzrokovati "trovanje paladijumom" u narednim koracima aktivacije, uzrokujući da ioni ili atomi paladija gube svoju aktivacijsku aktivnost, čime utiču na efekat metalizacije pora. Stoga ih je potrebno temeljito ukloniti.
Uklanjanje ulja/čišćenje rupa: Upotreba specijalizovanih sredstava za uklanjanje ulja za uklanjanje mrlja od ulja i drugih nečistoća sa površine ploče. U isto vrijeme, djelovanjem agensa za formiranje pora, svojstva naboja stijenke pora se prilagođavaju kako bi njena površina bila pozitivno nabijena, promovišući naknadnu jednoličnu adsorpciju katalizatora.
Mikro jetkanje: Upotreba rastvora za mikro jetkanje za uklanjanje oksida i drugih nečistoća na površini bakra i mikro hrapavost površine bakra. Ovo ne samo da poboljšava sposobnost vezivanja između površine bakra i naknadnog elektrolitičkog bakra, već također pruža pogodnije površinsko okruženje za adsorpciju katalizatora.
Uranjanje u kiselinu: Očistite bakarni prah pričvršćen za bakarnu površinu nakon mikro jetkanja kako biste osigurali čistoću bakarne površine i stvorili povoljne uslove za naredne korake aktivacije.
kataliza
Prethodno uranjanje: sprečava nepotpuno čišćenje prethodnog procesa i nečistoće da uđu u skupi paladijumski rezervoar, dok vlaže zidove pora od epoksidne smole kako bi se podstakla adsorpcija katalizatora na površini ploče. Rezervoar za prethodno namakanje i rezervoar za naknadnu aktivaciju imaju u osnovi isti sastav osim odsustva paladija.
Aktivacija: Ovaj korak obično koristi katalizatore kao što su Pd/Sn ili Pd/Cu kako bi se omogućilo negativno nabijenim micelama paladija na površini da prianjaju na zidove pora zbog djelovanja mezoporoznog polimera. Kroz aktivacijski tretman, katalitička aktivna mjesta se obezbjeđuju za naknadno hemijsko taloženje bakra, omogućavajući ionima bakra da se podvrgnu reakcijama redukcije na tim aktivnim mestima.
Ubrzanje: Uklonite koloidni dio vanjskog sloja čestica koloidnog paladija, otkrivajući jezgro katalitičkog paladija, osiguravajući dobro prianjanje između bakrenog sloja bez elektronike i stijenke pora. Na primjer, micele paladija prianjaju na ploču, a nakon pranja vodom i aeracije, izvan čestica Pd formira se Sn (OH) 4 ljuska, koja se uklanja akceleratorom tipa HBF4 kako bi se otkrilo jezgro paladija.
Hemijsko taloženje bakra: Stavite katalitički obrađenu štampanu ploču u rezervoar za hemijsko taloženje bakra koji sadrži soli bakra (kao što je bakar sulfat) i redukcione agense (kao što je formaldehid). Pod katalitičkim djelovanjem jezgre paladija, ioni bakra se redukuju formaldehidom i talože na zidovima pora štampane ploče i nebakarnih folija koje zahtijevaju provodljivost, postepeno formirajući tanak sloj bakra. Kako reakcija napreduje, novogenerirani hemijski bakar i vodonik nusproizvod reakcije mogu poslužiti kao katalizatori reakcije, dodatno promovirajući kontinuirani napredak reakcije i povećavajući debljinu sloja bakra. Tipovi hemijskog taloženja bakra mogu se podijeliti na tanki bakar (0,25-0,5 μm), srednji bakar (1-1,5 μm) i debeli bakar (2-2,5 μm) prema potražnji.
post{0}}obrada
Pranje vodom: Nakon što je taloženje bakra završeno, zaostale hemikalije na površini štampane ploče se temeljno uklanjaju kroz više-stepeno pranje vodom kako bi se spriječili štetni efekti zaostalih supstanci na naknadne procese.
Sušenje: Korištenje metoda kao što je sušenje toplim zrakom za uklanjanje vlage sa površine štampane ploče, održavajući je u suvom stanju za naknadno skladištenje i obradu.
inspekcija kvaliteta
Test nivoa pozadinskog osvetljenja: Napravite rezove na zidu rupa i posmatrajte pokrivenost nanesenog bakra na zidu rupe pomoću metalografskog mikroskopa. Nivo pozadinskog osvetljenja je generalno podeljen na 10 nivoa, a što je viši nivo, to je bolja pokrivenost deponovanog bakra na zidu rupe. Obično industrijski standardi zahtijevaju ocjenu veću ili jednaku 8,5. Testiranjem nivoa pozadinskog osvetljenja, ujednačenost i integritet nanesenog bakarnog sloja na zidu rupe može se intuitivno razumeti, a kvalitet deponovanog bakra može se proceniti da ispunjava zahteve.
Detekcija debljine sloja bakra: Koristite profesionalnu opremu kao što su rendgenski mjerači debljine za mjerenje debljine nanesenog sloja bakra, osiguravajući da zadovoljava raspon debljine koji je potreban dizajnu. Različiti scenariji primjene i zahtjevi proizvoda imaju različite standarde za debljinu sloja za taloženje bakra.
Testiranje adhezije: Koristite metode kao što je testiranje trake da biste testirali prianjanje između sloja bakra i podloge štampane ploče. Na primjer, koristite posebnu ljepljivu traku da zalijepite površinu bakarnog sloja, a zatim je brzo odlijepite i promatrajte da li se bakarni sloj oljuštio, kako biste ocijenili da li prianjanje zadovoljava standard. Dobra adhezija je važan pokazatelj da se osigura stabilnost i pouzdanost nanesenog sloja bakra.
Inspekcija zida rupa: Koristeći mikroskop ili druge alate, pažljivo pregledajte bakarni sloj na zidu rupe da li ima kontinuiteta, nedostataka kao što su šupljine i pukotine, kako biste bili sigurni da kvalitet bakrenog sloja na zidu rupe ispunjava zahtjeve pouzdanosti kola.
Ključne tačke kontrole procesa taloženja bakra
Kontrola temperature: Brzina reakcije tokom hemijskog taloženja bakra je veoma osetljiva na temperaturu. Previsoka temperatura i brza brzina reakcije mogu dovesti do neravnomjernog taloženja bakarnog sloja, što rezultira defektima kao što su hrapavost i šupljine; Temperatura je preniska, brzina reakcije je spora, efikasnost taloženja bakra je niska, a debljina sloja bakra je teško ispuniti zahtjeve. Na primjer, temperatura rezervoara za hemijsko bakreno prevlačenje generalno treba da se precizno kontroliše između 25-35 stepeni, u zavisnosti od formule upotrebljenog hemijskog rastvora i zahteva procesa.
PH kontrola: pH vrijednost otopine može utjecati na oblik iona bakra i aktivnost redukcijskih sredstava. Neodgovarajuće pH vrijednosti mogu spriječiti pravilno odvijanje reakcije ili dovesti do smanjenja kvalitete sloja bakra. U procesu taloženja bakra obično je potrebno kontrolisati pH vrednost u alkalnom opsegu od 11-13 i održavati stabilnu pH vrednost dodavanjem pH regulatora.
Kontrola koncentracije rastvora: Koncentracija soli bakra, redukcionih agenasa, helatnih agenasa i drugih komponenti rastvora mora biti strogo kontrolisana unutar specificiranog opsega. Prevelika ili nedovoljna koncentracija može uticati na brzinu i kvalitet taloženja bakra. Na primjer, niska koncentracija bakrene soli može dovesti do sporog taloženja bakra i nedovoljne debljine sloja bakra; Prekomjerna koncentracija redukcionog sredstva može uzrokovati pretjeranu reakciju i utjecati na ujednačenost sloja bakra. Potrebno je redovno testirati i prilagođavati koncentraciju lijeka kako bi se osiguralo da je u najboljem procesnom stanju.
Kontrola vremena reakcije: Vrijeme taloženja bakra određuje konačnu debljinu sloja bakra. Vrijeme je prekratko, a debljina sloja bakra ne zadovoljava zahtjeve projekta; Prekomjerno vrijeme ne samo da troši resurse, već može dovesti i do debelih slojeva bakra, što rezultira grubom kristalizacijom i smanjenom adhezijom. Prema različitim tipovima taloženja bakra i zahtjevima procesa, vrijeme taloženja bakra treba precizno kontrolirati. Na primjer, vrijeme taloženja bakra za tanki bakar je općenito 10-15 minuta, dok ga za srednji i debeli bakar treba produžiti.