Упроцес производње штампаних плоча, технологија бакарних рупа је кључна карика у постизању електричних веза између различитих слојева плоче. У наставку ћемо се позабавити релевантним знањем о бакарним рупама на штампаним плочама, укључујући њихову дефиницију и функцију, процес, као и уобичајене проблеме и решења.
Дефиниција и функција бакарних потопљених рупа
Рупе обложене бакром, познате и као метализоване рупе, односе се на рупе у вишеслојним -слојним штампаним плочама где се танак слој бакра наноси на зидове рупа између горњег и доњег слоја кроз одређени процес, чиме се међусобно повезују различити слојеви штампане плоче. Његова сврха је да успостави поуздане електричне везе између различитих проводних слојева плоче, обезбеђујући тачан и брз пренос електронских сигнала између различитих компоненти. У сложеним електронским уређајима велики број електронских компоненти треба да буде повезан и да ради заједно преко штампаних плоча. Присуство бакрених рупа омогућава ожичење-велике густине на штампаним плочама, значајно побољшавајући интеграцију и перформансе електронских уређаја.
Процес потонућа бакарне рупе
Процес производње бакрених рупа је релативно сложен, укључује више корака, од којих сваки има значајан утицај на коначни квалитет бакарног превлачења. Следи општи процес потонућа бакарних рупа:
Алкално одмашћивање: Ово је први корак у процесу потапања бакарних рупа, који уклања мрље од уља, отиске прстију, оксиде и прашину унутар рупа на површини плоче. Истовремено, поларитет супстрата зида пора је подешен да промени зид пора из негативног у позитивно наелектрисање, што олакшава адсорпцију колоидног паладијума у наредним процесима. Генерално, користи се систем за уклањање алкалног уља, са радном температуром обично у опсегу од 60-80 степени. Концентрација раствора у резервоару се одржава на 4-6%, а време уклањања уља се контролише на око 6 минута. Ефикасност уклањања уља директно утиче на ефекат позадинског осветљења таложења бакра. Ако уклањање уља није темељно, то може довести до лоше адхезије између слоја за таложење бакра и подлоге, што резултира љуштењем и пеном.
Главно микро нагризање (храпавост): Сврха микро нагризања је уклањање оксида са површине плоче и храпавост је како би се осигурала добра адхезија између наредног слоја за таложење бакра и основног бакра подлоге. Новогенерисана површина бакра има јаку активност и може боље да адсорбује колоидни паладијум. Обично коришћена средства за храпавост на тржишту тренутно укључују систем водоник пероксида сумпорне киселине и персулфатни систем. Систем водоник пероксида сумпорне киселине има високу растворљивост бакра (до 50 г/л), добру способност прања водом, лак третман канализације, ниску цену и могућност рециклирања. Међутим, има недостатке као што су неравномерно храпавост површине, лоша стабилност резервоара, лако разлагање водоник пероксида и јако загађење ваздуха. Персулфатни систем (укључујући натријум-персулфат и амонијум-персулфат) има добру стабилност у раствору резервоара, уједначену грубост површине плоче, али малу количину раствореног бакра (25г/л), лаку кристализацију и таложење бакар-сулфата, благо лошу способност прања водом и високу цену. Поред тога, ту је и ДуПонт-ов нови агенс за микро нагризање калијум моноперсулфат, који има добру стабилност резервоара, једнолично храпавост површине, стабилну брзину храпавости и на њега не утиче садржај бакра. Једноставан је за руковање и погодан је за танке линије, мале размаке, високо-плоче, итд. Време микро нагризања се генерално контролише на око 1-2 минута. Ако је време прекратко, ефекат храпавости може бити слаб, што може довести до недовољне адхезије слоја бакра након галванизације бакра; Прекомерно грубље може кородирати бакарну подлогу на отвору рупе, што доводи до изложене подлоге на отвору рупе и изазивања отпада.
Претходно намакање/активација: Главна сврха претходног намакања је да заштити резервоар за паладијум од контаминације раствором резервоара за претходну обраду и продужи радни век резервоара за паладијум. Главне компоненте раствора за претходно урањање, осим паладијум хлорида, су у складу са онима у резервоару за паладијум. Може ефикасно да навлажи зид пора, олакшавајући накнадном активационом раствору да благовремено уђе у поре ради активације. Специфична тежина раствора за претходно намакање се углавном одржава на око 18 степени Фаренхајта. Сврха активације је да омогући позитивно наелектрисаним зидовима пора након подешавања поларитета уклањања алкалног уља да ефикасно адсорбују довољно негативно наелектрисаних колоидних честица паладијума, обезбеђујући униформност, континуитет и густину накнадног таложења бакра. Паладијум хлорид у активационом раствору постоји у колоидном облику. Да би се спречило желатинисање колоидног паладијума, неопходно је обезбедити довољну количину јона калаја и хлоридних јона, одржавати довољну специфичну тежину (углавном изнад 18 Бауме степени) и имати довољну киселост (одговарајућу количину хлороводоничне киселине) да спречи таложење калаја. Температура не би требало да буде превисока, обично на собној температури или испод 35 степени. Време активације је углавном око 7 минута, а интензитет активације се контролише на око 30%.
Дежелатинизација: Функција дежелатинизације је да ефикасно уклони калајне јоне који окружују колоидне честице паладијума, излажући језгра паладијума у колоидним честицама, чиме се омогућава директна и ефикасна катализа хемијске реакције таложења бакра. Због тога што је калај амфотерни елемент, његове соли су растворљиве и у киселинама и у базама, чинећи и киселине и базе ефикасним као агенс за желирање. Међутим, алкалија је осетљивија на квалитет воде и може лако да произведе седимент или суспендоване чврсте материје, што може лако изазвати пуцање бакарних рупа; Хлороводонична киселина и сумпорна киселина су јаке киселине, које не само да су штетне за производњу вишеслојних плоча (јер јаке киселине могу да нападну унутрашњи слој црног оксида), већ су и склоне прекомерном гелирању, узрокујући да се честице колоидног паладијума одвајају од површине зида пора. Флуороборна киселина се генерално користи као главни агенс за одвајање. Због своје слабе киселости, генерално не изазива прекомерно одвајање, а експерименти су показали да када се користи флуороборна киселина као средство за одвајање, јачина везивања, ефекат позадинског осветљења и густина депонованог слоја бакра се значајно побољшавају. Концентрација раствора лепка се генерално контролише на око 10%, а време се контролише на око 5 минута. Зими треба обратити пажњу на контролу температуре.
Таложење бакра: Ово је основни корак процеса таложења бакра, који индукује самокаталитичку реакцију хемијског таложења бакра кроз активацију језгара паладијума. Користећи редуцибилност формалдехида у алкалним условима за смањење комплексираних растворљивих соли бакра, новогенерисани хемијски бакар и водоник нуспроизвода реакције могу послужити као катализатори реакције за континуирано спровођење реакције таложења бакра, чиме се наноси слој хемијског бакра на површину плоче или зид пора. Раствор резервоара треба да одржава нормално мешање ваздуха како би се оксидисали бакрови јони и бакарни прах у раствору резервоара, претварајући их у растворљиви двовалентни бакар. Током процеса таложења бакра потребно је балансирати додавање раствора А и раствора Б. Раствор А углавном допуњује бакар и формалдехид, док раствор Б углавном допуњује натријум хидроксид. Бакарни судопер се генерално одржава преливањем или периодичним извлачењем неке отпадне течности и благовременом допуном нове течности. Додатна количина је углавном око 1 литар АБ течности на 6-10 квадратних метара. У исто време, бакарни судопер треба да одржава континуирано мешање ваздуха, а препоручује се уградња система за филтрирање, користећи 10ум ПП филтер елемент, и замена филтерског елемента на време сваке недеље. Поред тога, потребно је редовно чистити талог бакра у резервоару за таложење бакра како би се обезбедила стабилност раствора резервоара.
Уобичајени проблеми и решења за бакарне потонуће рупе
Током процеса производње бакарних рупа, може доћи до неких проблема са квалитетом који утичу на перформансе и поузданост штампаних плоча. Ево неких уобичајених проблема и решења:
Лоша адхезија слоја таложења бакра: Могући разлози су непотпуно уклањање уља, недовољна или прекомерна микро корозија, лош ефекат активације, неправилно одвајање итд. Решење је јачање контроле процеса уклањања уља како би се обезбедила чистоћа површине плоче и зида рупе; Разумно прилагодите време и параметре микро нагризања како бисте осигурали ефекат грубости; Строго контролисати услове активације да би се обезбедила довољна адсорпција колоидног паладијума; Оптимизујте процес одвајања да бисте избегли прекомерно или недовољно одлепљивање.
Празнине у зиду рупа или рупице: могу бити узроковане спором стопом таложења бакра, неуједначеним саставом раствора резервоара, недовољним мешањем ваздуха и другим разлозима. Брзина таложења бакра може се побољшати подешавањем параметара процеса таложења бакра; Ојачати мешање и филтрирање раствора резервоара како би се обезбедио уједначен састав раствора резервоара; Редовно одржавајте и чистите опрему за потапање бакра како бисте обезбедили правилно мешање ваздуха.
Подлога изложена рупама: обично узрокована прекомерном микро корозијом. Време микро нагризања и концентрација у купатилу треба строго контролисати како би се избегла прекомерна корозија бакарне подлоге на отвору.
Груби слој таложења бакра: Може бити узрокован пребрзом стопом таложења бакра, прекомерним нечистоћама у раствору резервоара и другим разлозима. Брзина таложења бакра може се на одговарајући начин смањити, а филтрација и пречишћавање раствора резервоара могу се ојачати да би се уклониле нечистоће.