Формирование токопроводящих элементов ПП осуществляется двумя основными методами: химическим и электрохимическим. Химическая металлизация используется в качестве основного слоя при изготовлении плат аддитивным методом или как подслой перед гальваническим осаждением в комбинированных методах.
Процесс химической металлизации основан на окислительно-восстановительной реакции ионов металла из его комплексной соли и определенной среде, при которой необходимые для восстановления катионов металла электроны получают в результате окисления специальных веществ, называемых восстановителями. На диэлектрике реакция восстановления протекает при наличии па его поверхности каталитически активного слоя. Для придания диэлектрику способности к металлизации производят операции сенсибилизации и активирования.
Сенсибилизация - это процесс создания па поверхности диэлектрика пленки ионов двухвалентного олова, которые впоследствии обеспечат восстановление ионов активатора металлизации. Платы обрабатывают в растворе двуххлорисгого олова и соляной кислоты (5пС12-5 . 10 г/л, НС1 - 20 . 40 г/л, остальное - дистиллированная вода) в течение 5 . 7 мин и промывают в холодной воде. При этом происходит гидролиз хлористого олова по реакции
SnС12+Н2O®Sn (ОН) С1+НС1
Sn(OH)Cl+H2O®Sn(OH)2+HCl
Активирование заключается в том, что yа поверхности, сенсибилизированной двухвалентным оловом, происходит реакция восстановления ионов каталитического металла. Обработку проводят в растворах благородных металлов, преимущественно палладия (РdС12 - 0,5 . 4 г/л, НС1 - 10 . 20 мл/л, остальное - дистиллированная вода) в течение 5 . 7 мин. На плате происходят следующие реакции:
на диэлектрике
2++Pd2+ ®Pd+Sn4+
на поверхности фольги
+Pd2+ ®Pd+Cu2+
Контактное выделение палладия на меди приводит к образованию барьерного слоя из рыхлой и непрочной пленки гидридов палладия, которая снижает адгезионные свойства химически осажденной меди и увеличивает переходное сопротивление. Для улучшения качества металлизации используют совмещенный раствор, в котором контактное выделение палладия существенно уменьшается. Совмещенный раствор имеет следующий состав (г/л): РdC12 - 0,8 . 1, SnС12*2Н20 - 40 . 70, КС1- 140…150, НС1- 150 . 200.
После активирования и промывки платы поступают на химическое меднение.
Как видно, основными проблемами химической металлизации являются низкая производительность, сложность процесса, использование дорогостоящих материалов. Для устранения указанных недостатков разрабатываются методы беспалладиевой металлизации, например термохимический. В результате термического разложения комплексной соли гипофосфита меди на поверхности ПП и в монтажных отверстиях образуется электропроводящее покрытие, которое служит основой для электрохимического наращивания металла.
Гальваническая металлизация при производстве ПП применяется для усиления слоя химической меди, нанесения металлического резиста, например олово - свинец толщиной 8 . 20 мкм <; целью предохранения проводящего рисунка при травлении плат, защиты его от коррозии и обеспечения хорошей паяемости; создания на части проводящего рисунка (например, на концевых печатных контактах) специальных покрытий (палладий, золото, родий и т. п.) толщиной 2 .5 мкм. Заготовки плат, закрепленные на специальных подвесках-токоподводах, помещают в гальваническую ванну с электролитом между анодами, выполненными из металла покрытия. Режим электрохимической металлизации выбирают таким образом, чтобы при высокой производительности были обеспечены равномерность толщины покрытия и его адгезия.
Адгезия гальванического покрытия зависит от качества подготовки поверхности под металлизацию, длительности перерыва между подготовкой поверхности и нанесением покрытия, от соблюдения режимов процесса.
Самое читаемое:
Разработка мер совершенствования системы инженерно-технической защиты информации в конференц-зале коллекторского агентства
В современных условиях информация играет решающую роль, как в
процессе экономического развития, так и в ходе конкурентной борьбы на
внутреннем и внешнем рынках.
Успешное функционирование и развитие предприятий все больше
зависит от совершенствования их деятельности в области обеспечения
информационной безопасности в сфере произво ...