Usadzovanie medi, tiež známy ako chemické pomedenie, skrátene PTH. Jeho hlavným účelom je nanesenie tenkej a rovnomernej medenej vrstvy na ne-vodivé povrchy dosiek s plošnými spojmi, ako sú izolované steny otvorov a určité špecifické oblasti z nemedenej fólie, pomocou chemických reakcií, čím sa pôvodne nevodivým častiam dodá vodivosť, položí sa základ pre následné procesy galvanizácie medi a nakoniec sa dosiahne medzivrstvové elektrické prepojenie dosiek s plošnými spojmi.
Ak si vezmeme ako príklad viacvrstvovú dosku s plošnými spojmi, elektrické spojenia medzi vrstvami je potrebné vykonať cez priechodky. Po vyvŕtaní je stena otvoru izolovaná a bez úpravy ponorením do medi nemôže prúd prechádzať cez otvor, aby sa dosiahlo medzivrstvové vedenie. Medená vrstva je ako budovanie „mostu“, ktorý umožňuje plynulé prúdenie prúdu medzi vrstvami, čím sa zaisťuje integrita a funkčnosť celého elektrického systému dosky plošných spojov. Ak sa vyskytnú problémy s procesom nanášania medi, ako je nerovnomerné nanášanie medenej vrstvy, nedostatočná hrúbka alebo chyby, ako sú dutiny, môže to viesť k nestabilnému prenosu signálu, skratom alebo otvoreným obvodom, čo vážne ovplyvní výkon a životnosť dosky plošných spojov.
Priebeh procesu nanášania medi
predspracovanie
Odstraňovanie otrepov: Po vŕtaní môžu otvory dosky plošných spojov vytvárať otrepy a vo vnútri otvorov môžu zostať nečistoty z vŕtania. Odstráňte tieto otrepy a triesky z vŕtania mechanickým kefovaním a brúsením, aby ste zabezpečili hladké následné spracovanie, zabránili poškodeniu steny a povrchu otvoru a ovplyvnili efekt ukladania medi.
Napučiavanie: V prípade viac{0}}vrstvových dosiek sa epoxidová živica vo vnútornej vrstve môže počas procesu vŕtania poškodiť. Na zmäkčenie a napučanie epoxidovej živice použite špecifické napučiavacie činidlá, ako sú organické zlúčeniny na báze éteru, pripravte sa na následné kroky odvŕtania, aby ste zabezpečili účinné odstránenie zvyškov z vŕtania a zvýšili priľnavosť medzi stenou pórov a vrstvou medi.
Odstráňte lepidlo a úlomky z vŕtania: Využitím silnej oxidačnej vlastnosti manganistanu draselného pri vysokej teplote a silne alkalických podmienkach podlieha oxidačnému praskaniu s napučanými a zmäknutými úlomkami z vŕtania z epoxidovej živice, aby sa odstránili. Napríklad pri určitej teplote a alkalickom prostredí manganistan draselný reaguje s uhlíkovými reťazcami v epoxidovej živici, čo spôsobuje ich lámanie a rozklad, čím sa dosiahne cieľ čistenia steny pórov.
Neutralizácia: Odstráňte zvyškové látky, ako je manganistan draselný, manganistan draselný a oxid manganičitý, z procesu používania manganistanu draselného na odstránenie zvyškov z vŕtania. Pretože ióny mangánu patria k iónom ťažkých kovov, môžu v následných aktivačných krokoch spôsobiť „otravu paládia“, čo spôsobí, že ióny alebo atómy paládia stratia svoju aktivačnú aktivitu, čím sa ovplyvní účinok pokovovania pórov. Preto ich treba dôkladne odstrániť.
Odstraňovanie oleja/čistenie dier: Použitie špeciálnych prostriedkov na odstraňovanie oleja na odstránenie olejových škvŕn a iných nečistôt z povrchu dosky. Súčasne sa pôsobením pórotvorného činidla upravia nábojové vlastnosti steny pórov tak, aby bol jej povrch pozitívne nabitý, čo podporuje následnú rovnomernú adsorpciu katalyzátora.
Mikroleptanie: Použitie roztoku na mikroleptanie na odstránenie oxidov a iných nečistôt na povrchu medi a mikrozdrsnenie medeného povrchu. To nielen zvyšuje väzbovú schopnosť medzi povrchom medi a následnou elektrolytickou meďou, ale poskytuje aj vhodnejšie povrchové prostredie pre adsorpciu katalyzátorov.
Ponorenie do kyseliny: Po mikroleptaní očistite medený prášok pripevnený na medený povrch, aby ste zabezpečili čistotu medeného povrchu a vytvorili priaznivé podmienky pre následné aktivačné kroky.
katalýza
Predponorenie: zabraňuje neúplnému vyčisteniu predchádzajúceho procesu a nečistotám, aby sa dostali do drahej paládiovej nádrže, zatiaľ čo zvlhčujú steny pórov epoxidovej živice, aby sa podporila adsorpcia katalyzátora na povrchu platne. Predmáčacia nádrž a následná aktivačná nádrž majú v podstate rovnaké zloženie s výnimkou neprítomnosti paládia.
Aktivácia: Tento krok zvyčajne používa katalyzátory, ako je Pd/Sn alebo Pd/Cu, aby sa umožnilo záporne nabitým paládiovým micelám na povrchu priľnúť k stenám pórov v dôsledku pôsobenia mezoporézneho polyméru. Prostredníctvom aktivačného spracovania sú katalyticky aktívne miesta poskytnuté pre následné chemické ukladanie medi, čo umožňuje iónom medi podstúpiť redukčné reakcie na týchto aktívnych miestach.
Zrýchlenie: Odstráňte koloidnú časť vonkajšej vrstvy koloidných paládiových častíc, odkryte katalytické paládiové jadro a zaistite dobrú priľnavosť medzi vrstvou bezprúdovej medi a stenou pórov. Napríklad paládiové micely priľnú k doske a po premytí vodou a prevzdušnení sa mimo častíc Pd vytvorí obal Sn(OH)4, ktorý sa odstráni urýchľovačom typu HBF4, aby sa obnažilo paládiové jadro.
Chemické nanášanie medi: Umiestnite katalyticky upravenú dosku s plošnými spojmi do nádoby na chemické usadzovanie medi obsahujúcej soli medi (ako je síran meďnatý) a redukčné činidlá (ako je formaldehyd). Pod katalytickým pôsobením paládiového jadra sa ióny medi redukujú formaldehydom a ukladajú sa na stenách pórov dosky s plošnými spojmi a na povrchoch nemedenej fólie, ktoré vyžadujú vodivosť, pričom sa postupne vytvára tenká medená vrstva. Ako reakcia postupuje, novovytvorená chemická meď a vodík ako vedľajší produkt reakcie môžu slúžiť ako reakčné katalyzátory, čo ďalej podporuje kontinuálny priebeh reakcie a zväčšuje hrúbku medenej vrstvy. Typy chemického nanášania medi možno podľa potreby rozdeliť na tenkú meď (0,25-0,5 μm), strednú meď (1-1,5 μm) a hrubú meď (2-2,5 μm).
po{0}}spracovaní
Umývanie vodou: Po dokončení nanášania medi sa zvyšky chemikálií na povrchu dosky plošných spojov dôkladne odstránia viac{0}}premývaním vodou, aby sa zabránilo nepriaznivým účinkom zvyškových látok na následné procesy.
Sušenie: Použitie metód, ako je sušenie horúcim vzduchom, na odstránenie vlhkosti z povrchu dosky plošných spojov, jej udržanie v suchom stave pre následné skladovanie a spracovanie.
kontrola kvality
Test úrovne podsvietenia: Urobte plátky steny otvoru a pozorujte pokrytie usadenej medi na stene otvoru pomocou metalografického mikroskopu. Úroveň podsvietenia je vo všeobecnosti rozdelená do 10 úrovní a čím vyššia je úroveň, tým lepšie je pokrytie nanesenej medi na stene otvoru. Normálne priemyselné normy vyžadujú hodnotenie väčšie alebo rovné 8,5. Prostredníctvom testovania úrovne podsvietenia možno intuitívne pochopiť rovnomernosť a integritu nanesenej medenej vrstvy na stene otvoru a kvalitu nanesenej medi možno posúdiť tak, aby spĺňala požiadavky.
Detekcia hrúbky medenej vrstvy: Na meranie hrúbky nanesenej medenej vrstvy použite profesionálne vybavenie, ako sú napríklad röntgenové hrúbkomery, a uistite sa, že spĺňa rozsah hrúbok požadovaný dizajnom. Rôzne aplikačné scenáre a požiadavky na produkty majú rôzne normy pre hrúbku vrstvy nanášania medi.
Testovanie priľnavosti: Na testovanie priľnavosti medzi medenou vrstvou a substrátom dosky plošných spojov použite metódy, ako je testovanie pásky. Napríklad použite špecifickú lepiacu pásku na prilepenie na povrch medenej vrstvy, potom ju rýchlo odlepte a sledujte, či sa medená vrstva odlepila, aby ste vyhodnotili, či priľnavosť spĺňa normu. Dobrá priľnavosť je dôležitým ukazovateľom na zabezpečenie stability a spoľahlivosti nanesenej medenej vrstvy.
Kontrola steny otvoru: Pomocou mikroskopu alebo iných nástrojov starostlivo skontrolujte medenú vrstvu na stene otvoru z hľadiska kontinuity, defektov, ako sú dutiny a praskliny, aby ste sa uistili, že kvalita medenej vrstvy na stene otvoru spĺňa požiadavky spoľahlivosti obvodu.
Kľúčové body riadenia procesu nanášania medi
Kontrola teploty: Rýchlosť reakcie počas chemického nanášania medi je vysoko citlivá na teplotu. Nadmerná teplota a rýchla reakčná rýchlosť môžu viesť k nerovnomernému ukladaniu medenej vrstvy, čo vedie k defektom, ako je drsnosť a dutiny; Teplota je príliš nízka, rýchlosť reakcie je pomalá, účinnosť ukladania medi je nízka a hrúbka medenej vrstvy je ťažké splniť požiadavky. Napríklad teplota nádrže na chemické pokovovanie medi musí byť vo všeobecnosti presne kontrolovaná medzi 25-35 stupňami v závislosti od vzorca použitého chemického roztoku a požiadaviek procesu.
Kontrola pH: Hodnota pH roztoku môže ovplyvniť formu iónov medi a aktivitu redukčných činidiel. Nevhodné hodnoty pH môžu brániť správnemu priebehu reakcie alebo viesť k zníženiu kvality medenej vrstvy. V procese ukladania medi je zvyčajne potrebné kontrolovať hodnotu pH v alkalickom rozsahu 11-13 a udržiavať stabilnú hodnotu pH pridávaním prostriedkov na úpravu pH.
Kontrola koncentrácie roztoku: Koncentrácia solí medi, redukčných činidiel, chelatačných činidiel a iných zložiek roztoku sa musí prísne kontrolovať v rámci špecifikovaného rozsahu. Nadmerná alebo nedostatočná koncentrácia môže ovplyvniť rýchlosť a kvalitu ukladania medi. Napríklad nízka koncentrácia soli medi môže viesť k pomalému ukladaniu medi a nedostatočnej hrúbke medenej vrstvy; Nadmerná koncentrácia redukčného činidla môže spôsobiť nadmernú reakciu a ovplyvniť rovnomernosť medenej vrstvy. Je potrebné pravidelne testovať a upravovať koncentráciu lieku, aby sa zabezpečilo, že je v najlepšom stave procesu.
Riadenie reakčného času: Čas nanášania medi určuje konečnú hrúbku medenej vrstvy. Čas je príliš krátky a hrúbka medenej vrstvy nespĺňa konštrukčné požiadavky; Nadmerný čas nielenže plytvá zdrojmi, ale môže viesť aj k hrubým medeným vrstvám, čo má za následok hrubú kryštalizáciu a zníženú priľnavosť. Podľa rôznych typov nanášania medi a požiadaviek na proces by mala byť doba nanášania medi presne kontrolovaná. Napríklad čas nanášania medi pre tenkú meď je vo všeobecnosti 10-15 minút, zatiaľ čo pre strednú a hrubú meď by sa mal zodpovedajúcim spôsobom predĺžiť.