AastalPCB tootmisprotsess, vase aukude tehnoloogia on võtmelüli elektriühenduste loomisel trükkplaadi erinevate kihtide vahel. Allpool käsitleme asjakohaseid teadmisi trükkplaatide vaskkattega aukude kohta, sealhulgas nende määratlust ja funktsiooni, protsessi, samuti levinud probleeme ja lahendusi.
Vasest uppuvate aukude määratlus ja funktsioon
Vasega kaetud augud, tuntud ka kui metalliseeritud augud, viitavad mitmekihilistes trükkplaatides olevatele aukudele, kus ülemise ja alumise kihi vahele jäävate avade seintele kantakse teatud protsessi käigus õhuke kiht vaske, ühendades seeläbi trükkplaadi erinevad kihid üksteisega. Selle eesmärk on luua usaldusväärsed elektriühendused trükkplaadi erinevate juhtivate kihtide vahel, tagades elektrooniliste signaalide täpse ja kiire edastamise erinevate komponentide vahel. Keerulistes elektroonikaseadmetes tuleb suur hulk elektroonikakomponente ühendada ja töötada koos trükkplaatide kaudu. Vasega kaetud aukude olemasolu võimaldab trükkplaatidel suure-tihedusega juhtmeid, parandades oluliselt elektroonikaseadmete integreerimist ja jõudlust.
Vase augu uppumise protsess
Vasega kaetud aukude tootmisprotsess on suhteliselt keeruline, hõlmates mitut etappi, millest igaühel on oluline mõju vaskkatte lõplikule kvaliteedile. Järgmine on vase aukude uppumise üldine protsess:
Leeliseline rasvaärastus: see on esimene samm vase aukude vajumise protsessis, mis eemaldab plaadi pinnal olevate aukude seest õliplekid, sõrmejäljed, oksiidid ja tolmu. Samal ajal reguleeritakse pooride seina substraadi polaarsust, et muuta pooride sein negatiivsest laengust positiivseks, mis hõlbustab kolloidse pallaadiumi adsorptsiooni järgnevates protsessides. Tavaliselt kasutatakse leeliselise õli eemaldamise süsteemi, mille töötemperatuur on tavaliselt vahemikus 60-80 kraadi. Paagilahuse kontsentratsioon hoitakse 4-6% ja õli eemaldamise aeg on umbes 6 minutit. Õli eemaldamise tõhusus mõjutab otseselt vasesadestamise taustvalgustuse efekti. Kui õli eemaldamine ei ole põhjalik, võib see põhjustada vasesadestuskihi ja aluspinna vahelise halva nakkumise, mille tulemuseks on koorumine ja vahutamine.
Peamine mikrosöövitus (karestamine): Mikrosöövituse eesmärk on eemaldada plaadi pinnalt oksiidid ja seda karestada, et tagada hea nake järgneva vasesadestuskihi ja aluspinna alusvase vahel. Äsja loodud vaskpind on tugeva aktiivsusega ja suudab paremini kolloidset pallaadiumi adsorbeerida. Turul tavaliselt kasutatavad karestamisvahendid hõlmavad praegu väävelhappe vesinikperoksiidi süsteemi ja persulfaadi süsteemi. Väävelhappe vesinikperoksiidi süsteemil on kõrge vase lahustuvus (kuni 50g/l), hea veepestavus, lihtne reoveepuhastus, madal hind ja taaskasutatavus. Sellel on aga puudusi, nagu pinna ebaühtlane karestumine, paagi halb stabiilsus, vesinikperoksiidi lihtne lagunemine ja tugev õhusaaste. Persulfaatsüsteemil (sealhulgas naatriumpersulfaadil ja ammooniumpersulfaadil) on paagilahuses hea stabiilsus, plaadi pinna ühtlane karedus, kuid väike kogus lahustunud vaske (25 g/l), vasksulfaadi lihtne kristallisatsioon ja sadestumine, veidi halb veepestavus ja kõrge hind. Lisaks on DuPonti uus mikrosöövitusaine kaaliummonopersulfaat, millel on hea paagi stabiilsus, ühtlane pinna karestus, stabiilne karestamismäär ja mida vasesisaldus ei mõjuta. Seda on lihtne kasutada ja see sobib õhukeste joonte, väikeste vahekauguste, kõrgsagedusplaatide jms jaoks. Mikrosöövitusaeg on tavaliselt 1-2 minutit. Kui aeg on liiga lühike, võib karestusefekt olla halb, mis võib põhjustada vasekihi ebapiisava nakkumise pärast vase galvaniseerimist; Liigne jämedamaks muutumine võib korrodeerida vasest aluspinda augu ava juures, mille tulemuseks on avausse avatud substraat ja see võib põhjustada jääke.
Eelleotamine/aktiveerimine: eelleotamise põhieesmärk on kaitsta pallaadiumipaaki eeltöötluspaagi lahusega saastumise eest- ja pikendada pallaadiumipaagi kasutusiga. Eelkastmislahuse põhikomponendid, välja arvatud pallaadiumkloriid, on kooskõlas pallaadiumipaagi omadega. See võib pooride seina tõhusalt niisutada, muutes järgneval aktiveerimislahusel aktiveerimiseks õigel ajal pooridesse sisenemise lihtsamaks. Eelneotamislahuse erikaal hoitakse üldiselt umbes 18 kraadi Fahrenheiti järgi. Aktiveerimise eesmärk on võimaldada positiivselt laetud pooride seintel pärast leeliselise õli eemaldamise polaarsuse reguleerimist tõhusalt adsorbeerida piisavalt negatiivselt laetud kolloidse pallaadiumi osakesi, tagades järgneva vase sadestumise ühtluse, järjepidevuse ja tiheduse. Aktiveerimislahuses sisalduv pallaadiumkloriid esineb kolloidsel kujul. Kolloidse pallaadiumi želatiniseerumise vältimiseks on vaja tagada piisav kogus tina- ja kloriidioone, säilitada piisavat erikaalu (üldjuhul üle 18 Baume kraadi) ning omada piisavat happesust (sobiv kogus vesinikkloriidhapet), et vältida tina sadestumist. Temperatuur ei tohiks olla liiga kõrge, tavaliselt toatemperatuuril või alla 35 kraadi. Aktiveerimisaeg on tavaliselt umbes 7 minutit ja aktiveerimise intensiivsust kontrollitakse umbes 30%.
Deželatiniseerimine: želatiniseerimise ülesanne on tõhusalt eemaldada kolloidseid pallaadiumiosakesi ümbritsevad tinaioonid, paljastades kolloidsetes osakestes olevad pallaadiumi tuumad, võimaldades seeläbi vase keemilise sadestumisreaktsiooni otsest ja tõhusat katalüüsi. Kuna tina on amfoteerne element, lahustuvad selle soolad nii hapetes kui ka alustes, muutes nii happed kui ka alused tõhusaks geelistavate ainetena. Leelised on aga vee kvaliteedi suhtes tundlikumad ja võivad kergesti tekitada setteid või hõljuvaid aineid, mis võivad kergesti põhjustada vase aukude purunemist; Vesinikkloriidhape ja väävelhape on tugevad happed, mis mitte ainult ei kahjusta mitmekihiliste plaatide tootmist (kuna tugevad happed võivad rünnata sisemist musta oksiidikihti), vaid kalduvad ka liigsele geelistumisele, põhjustades kolloidsete pallaadiumiosakeste eraldumist pooride seina pinnalt. Fluoroboorhapet kasutatakse tavaliselt peamise lahtiühendajana. Nõrga happesuse tõttu ei põhjusta see üldiselt liigset lahtiühendamist ning katsed on näidanud, et fluoroboorhappe kasutamisel eraldusainena paraneb märgatavalt sidetugevus, taustvalgustuse efekt ja ladestunud vasekihi tihedus. Liimilahuse kontsentratsiooni kontrollitakse tavaliselt umbes 10% ja aega umbes 5 minutiga. Talvel tuleks tähelepanu pöörata temperatuuri reguleerimisele.
Vase sadestamine: see on vasesadestamise protsessi põhietapp, mis kutsub pallaadiumituumade aktiveerimise kaudu esile keemilise vasesadestamise isekatalüütilise reaktsiooni. Kasutades formaldehüüdi redutseeritavust leeliselistes tingimustes kompleksis lahustuvate vasesoolade vähendamiseks, võib äsja tekkinud keemiline vask ja reaktsiooni kõrvalsaadus vesinik olla reaktsioonikatalüsaatoritena, mis võimaldab pidevalt läbi viia vase sadestumisreaktsiooni, sadestades sellega keemilise vase kihi plaadi pinnale või pooride seinale. Paagilahus peaks säilitama normaalse õhu segamise, et oksüdeerida paagilahuses olevad vaskioonid ja vasepulber, muutes need lahustuvaks kahevalentseks vaseks. Vase sadestamise protsessis on vaja tasakaalustada lahuse A ja lahuse B lisamist. Lahus A täiendab peamiselt vaske ja formaldehüüdi, lahus B aga peamiselt naatriumhüdroksiidi. Vaskvalamut hoitakse üldiselt ülevoolu või mõne jäätmevedeliku perioodilise väljavõtmise ja uue vedeliku õigeaegse lisamisega. Lisatav kogus on üldiselt umbes 1 liiter AB vedelikku 6-10 ruutmeetri kohta. Samal ajal peaks vasest valamu säilitama pideva õhu segamise ning soovitatav on paigaldada filtreerimissüsteem, kasutades 10 um PP filtrielementi, ja vahetada filterelement õigeaegselt iga nädal. Lisaks on vaja regulaarselt puhastada vasesadet vase settimispaagis, et tagada paagilahuse stabiilsus.
Levinud probleemid ja lahendused vasest uppumisavadele
Vasega kaetud aukude tootmisprotsessis võib esineda mõningaid kvaliteediprobleeme, mis mõjutavad trükkplaatide jõudlust ja töökindlust. Siin on mõned levinumad probleemid ja lahendused:
Vasesadestuskihi halb adhesioon: Võimalike põhjuste hulka kuuluvad õli mittetäielik eemaldamine, ebapiisav või liigne mikrokorrosioon, halb aktiveerimisefekt, ebaõige lahtiühendamine jne. Lahenduseks on õli eemaldamise protsessi kontrolli tugevdamine, et tagada plaadi pinna ja augu seina puhtus; Reguleerige mikrosöövitamise aega ja parameetreid mõistlikult, et tagada jämeda efekt; Kontrollige rangelt aktiveerimistingimusi, et tagada kolloidse pallaadiumi piisav adsorptsioon; Optimeerige sidemete eemaldamise protsessi, et vältida liigset või ebapiisavat lahtiühendamist.
Ava seina tühimikud või augud: võivad olla põhjustatud aeglasest vase sadestumise kiirusest, paagilahuse ebaühtlasest koostisest, ebapiisavast õhu segamisest ja muudest põhjustest. Vase sadestamise kiirust saab parandada vasesadestamise protsessi parameetrite reguleerimisega; Tugevdada paagilahuse segamist ja filtreerimist, et tagada paagilahuse ühtlane koostis; Korrapärase õhu segunemise tagamiseks hooldage ja puhastage vasest uputusseadmeid regulaarselt.
Aukudega avatud aluspind: tavaliselt põhjustatud liigsest mikrokorrosioonist. Mikrosöövitusaega ja vanni kontsentratsiooni tuleks rangelt kontrollida, et vältida vasesubstraadi liigset korrosiooni ava juures.
Kare vase sadestuskiht: selle põhjuseks võib olla liiga kiire vase sadestamise kiirus, paagilahuse liigsed lisandid ja muud põhjused. Vase sadestamise kiirust saab asjakohaselt vähendada ning lisandite eemaldamiseks saab paagilahuse filtreerimist ja puhastamist tugevdada.