Vario nusodinimas, taip pat žinomas kaip cheminis vario padengimas, sutrumpintai kaip PTH. Pagrindinis jo tikslas – per chemines reakcijas nusodinti ploną ir vienodą vario sluoksnį ant ne-laidių spausdintinių plokščių paviršių, tokių kaip izoliuotų skylių sienelės ir tam tikros specifinės ne vario folijos zonos, suteikiant iš pradžių ne-laidioms dalims laidumą, padedant pamatus tolesniems vario galvanizavimo procesams ir galiausiai sujungiant spausdintinių plokščių elektros grandines.
Pavyzdžiui, kelių sluoksnių spausdintinės plokštės{0}}pavyzdžiui, elektros jungtys tarp sluoksnių turi būti atliekamos per angas. Po gręžimo skylės sienelė yra izoliuojama, o be vario panardinimo srovė negali praeiti pro skylę, kad būtų pasiektas tarpsluoksnis laidumas. Vario sluoksnis yra tarsi „tilto“ statyba, leidžianti srovei sklandžiai tekėti tarp sluoksnių, užtikrinant visos plokštės elektros sistemos vientisumą ir funkcionalumą. Jei kyla problemų dėl vario nusodinimo proceso, pvz., netolygus vario sluoksnio nusodinimas, nepakankamas storis arba defektai, pvz., tuštumos, tai gali sukelti nestabilų signalo perdavimą, trumpuosius jungimus arba atviras grandines, o tai gali rimtai paveikti spausdintinės plokštės veikimą ir tarnavimo laiką.
Vario nusodinimo proceso eiga
išankstinis apdorojimas
Šurmuliavimas: išgręžus spausdintinės plokštės skyles, gali susidaryti įdubos, o skylių viduje gali likti gręžimo šiukšlių. Pašalinkite šias atplaišas ir gręžkite drožles mechaniniu šepečiu ir šlifavimu, kad būtų užtikrintas sklandus tolesnis apdorojimas, išvengtumėte skylės sienelės ir paviršiaus pažeidimo ir paveiktumėte vario nusodinimo efektą.
Išbrinkimas: kelių sluoksnių plokščių -sluoksnių epoksidinė derva gali būti pažeista gręžimo metu. Norėdami suminkštinti ir išbrinkinti epoksidinę dervą, naudokite specifines brinkinimo priemones, pvz., eterio pagrindu pagamintus organinius junginius, pasiruoškite tolesniems gręžimo etapams, kad užtikrintumėte veiksmingą gręžimo šiukšlių pašalinimą ir pagerintumėte porų sienelės ir vario sluoksnio sukibimą.
Pašalinkite klijus ir gręžimo šiukšles: naudojant stiprią kalio permanganato oksidacinę savybę, esant aukštai temperatūrai ir stiprioms šarminėms sąlygoms, jame vyksta oksidacinio įtrūkimo reakcija su išbrinkusiomis ir suminkštintomis epoksidinės dervos gręžimo šiukšlėmis, kad būtų pašalintos. Pavyzdžiui, tam tikroje temperatūroje ir šarminėje aplinkoje kalio permanganatas reaguoja su epoksidinės dervos anglies grandinėmis, todėl jos lūžta ir suyra, taip pasiekdamas tikslą išvalyti porų sienelę.
Neutralizavimas: pašalinkite likusias medžiagas, tokias kaip kalio permanganatas, kalio permanganatas ir mangano dioksidas naudojant kalio permanganatą, kad pašalintumėte gręžimo šiukšles. Kadangi mangano jonai priklauso sunkiųjų metalų jonams, vėlesniuose aktyvinimo etapuose jie gali sukelti „apsinuodijimą paladžiu“, todėl paladžio jonai arba atomai praranda aktyvinimo aktyvumą, taip paveikdami porų metalizacijos poveikį. Todėl jie turi būti kruopščiai pašalinti.
Alyvos pašalinimas / skylių valymas: naudojant specialias alyvos šalinimo priemones, kad pašalintumėte aliejaus dėmes ir kitus nešvarumus nuo lentos paviršiaus. Tuo pačiu metu, veikiant poras formuojančiam agentui, porų sienelės įkrovimo savybės sureguliuojamos taip, kad jos paviršius būtų teigiamai įkrautas, o tai skatina tolygų katalizatoriaus adsorbciją.
Mikro ėsdinimas: naudojant mikroėsdinimo tirpalą oksidams ir kitoms priemaišoms nuo vario paviršiaus pašalinti ir vario paviršiaus mikro grublėtumui. Tai ne tik padidina vario paviršiaus ir vėlesnio elektrolitinio vario surišimo gebėjimą, bet ir sukuria tinkamesnę paviršiaus aplinką katalizatorių adsorbcijai.
Panardinimas į rūgštį: po mikro ėsdinimo nuvalykite vario miltelius, pritvirtintus prie vario paviršiaus, kad užtikrintumėte vario paviršiaus grynumą ir sudarytumėte palankias sąlygas tolesniems aktyvinimo etapams.
katalizė
Išankstinis panardinimas: apsaugo nuo nepilno ankstesnio proceso valymo ir priemaišų patekimo į brangų paladžio baką, o kartu sudrėkina epoksidinės dervos porų sieneles, kad būtų skatinama katalizatoriaus adsorbcija ant plokštelės paviršiaus. Pirminio mirkymo bako ir vėlesnio aktyvinimo bako sudėtis iš esmės yra tokia pati, išskyrus paladžio nebuvimą.
Aktyvinimas: Šiame etape paprastai naudojami katalizatoriai, tokie kaip Pd/Sn arba Pd/Cu, kad paviršiuje esančios neigiamo krūvio paladžio micelės galėtų prilipti prie porų sienelių dėl mezoporinio polimero veikimo. Apdorojant aktyvavimą, kataliziškai aktyvios vietos suteikiamos vėlesniam cheminiam vario nusodinimui, todėl vario jonams šiose aktyviose vietose gali vykti redukcijos reakcijos.
Pagreitis: pašalinkite koloidinę išorinio koloidinio paladžio dalelių sluoksnio dalį, atidengdami katalizinio paladžio šerdį, užtikrindami gerą sukibimą tarp beelektrinio vario dengimo sluoksnio ir porų sienelės. Pavyzdžiui, paladžio micelės prilimpa prie plokštės, o po vandens plovimo ir aeracijos už Pd dalelių susidaro Sn (OH) 4 apvalkalas, kuris pašalinamas HBF4 tipo greitintuvu, kad būtų atskleista paladžio šerdis.
Cheminis vario nusodinimas: kataliziškai apdorotą spausdintinę plokštę įdėkite į cheminio vario nusodinimo baką, kuriame yra vario druskų (pvz., vario sulfato) ir redukuojančių medžiagų (pvz., formaldehido). Katalizuojant paladžio šerdį, vario jonai redukuojami formaldehidu ir nusėda ant spausdintinės plokštės porų sienelių ir ne vario folijos paviršių, kuriems reikalingas laidumas, palaipsniui sudarydami ploną vario sluoksnį. Vykstant reakcijai, naujai sukurtas cheminis varis ir reakcijos šalutinis produktas vandenilis gali būti reakcijos katalizatoriai, toliau skatinantys nuolatinę reakcijos eigą ir didinantys vario sluoksnio storį. Cheminio vario nusodinimo rūšis pagal poreikį galima skirstyti į plonąjį varį (0,25-0,5 μm), vidutinį varį (1-1,5 μm) ir storąjį varį (2-2,5 μm).
post{0}}apdorojimas
Plovimas vandeniu: baigus nusodinti varį, cheminių medžiagų likučiai ant spausdintinės plokštės paviršiaus kruopščiai pašalinami per kelių etapų plovimą vandeniu, kad būtų išvengta neigiamo likusių medžiagų poveikio tolesniems procesams.
Džiovinimas: naudojant tokius metodus kaip džiovinimas karštu oru, siekiant pašalinti drėgmę nuo spausdintinės plokštės paviršiaus, išlaikant ją sausoje būsenoje vėlesniam saugojimui ir apdorojimui.
kokybės patikrinimas
Foninio apšvietimo lygio bandymas: padarykite skylutes sienelės pjūvius ir metalografiniu mikroskopu stebėkite, kaip ant skylės sienelės padengtas varis. Foninio apšvietimo lygis paprastai skirstomas į 10 lygių, o kuo aukštesnis lygis, tuo geriau padengiamas nusėdęs varis ant skylės sienelės. Paprastai pramonės standartai reikalauja, kad įvertinimas būtų didesnis nei 8,5 arba lygus jam. Atliekant foninio apšvietimo lygio bandymus, galima intuityviai suprasti nusodinto vario sluoksnio ant skylės sienelės vienodumą ir vientisumą, o nusodinto vario kokybė atitinka reikalavimus.
Vario sluoksnio storio aptikimas: naudodami profesionalią įrangą, pvz., rentgeno storio matuoklius, išmatuokite nusodinto vario sluoksnio storį ir įsitikinkite, kad jis atitinka projekte reikalaujamą storio diapazoną. Skirtingi naudojimo scenarijai ir gaminio reikalavimai turi skirtingus vario nusodinimo sluoksnio storio standartus.
Sukibimo bandymas: vario sluoksnio ir spausdintinės plokštės pagrindo sukibimui patikrinti naudokite tokius metodus kaip juostos bandymas. Pavyzdžiui, specialia lipnia juostele priklijuokite vario sluoksnio paviršių, tada greitai nulupkite ir stebėkite, ar vario sluoksnis neatsilupo, kad įvertintumėte, ar sukibimas atitinka standartą. Geras sukibimas yra svarbus rodiklis, užtikrinantis nusodinto vario sluoksnio stabilumą ir patikimumą.
Skylės sienelės patikrinimas: Naudodami mikroskopą ar kitus įrankius atidžiai patikrinkite vario sluoksnį ant skylės sienelės tęstinumo, defektų, tokių kaip tuštumos ir įtrūkimai, kad įsitikintumėte, jog vario sluoksnio ant skylės sienelės kokybė atitinka grandinės patikimumo reikalavimus.
Pagrindiniai vario nusodinimo proceso valdymo taškai
Temperatūros kontrolė: reakcijos greitis cheminio vario nusodinimo metu yra labai jautrus temperatūrai. Per didelė temperatūra ir greitas reakcijos greitis gali lemti netolygų vario sluoksnio nusėdimą, dėl kurio gali atsirasti defektų, tokių kaip šiurkštumas ir tuštumos; Temperatūra per žema, reakcijos greitis lėtas, vario nusodinimo efektyvumas mažas, o vario sluoksnio storis sunkiai atitinka reikalavimus. Pavyzdžiui, cheminio vario dengimo bako temperatūra paprastai turi būti tiksliai kontroliuojama nuo 25 iki 35 laipsnių, atsižvelgiant į naudojamo cheminio tirpalo formulę ir proceso reikalavimus.
PH kontrolė: Tirpalo pH vertė gali turėti įtakos vario jonų formai ir redukuojančių medžiagų aktyvumui. Netinkamos pH vertės gali trukdyti tinkamai reakcijai vykti arba pabloginti vario sluoksnio kokybę. Vario nusodinimo procese dažniausiai reikia reguliuoti pH vertę šarminėje 11-13 ribose ir palaikyti stabilią pH vertę pridedant pH reguliatorių.
Tirpalo koncentracijos kontrolė: Vario druskų, redukuojančių medžiagų, kompleksonų ir kitų tirpalo komponentų koncentracija turi būti griežtai kontroliuojama nurodytose ribose. Per didelė arba nepakankama koncentracija gali turėti įtakos vario nusodinimo greičiui ir kokybei. Pavyzdžiui, maža vario druskos koncentracija gali lemti lėtą vario nusėdimo greitį ir nepakankamą vario sluoksnio storį; Per didelė redukuojančio agento koncentracija gali sukelti pernelyg didelę reakciją ir paveikti vario sluoksnio vienodumą. Būtina reguliariai tikrinti ir koreguoti vaisto koncentraciją, kad įsitikintumėte, jog jis yra geriausios proceso būklės.
Reakcijos laiko kontrolė: Vario nusodinimo laikas lemia galutinį vario sluoksnio storį. Laikas per trumpas, o vario sluoksnio storis neatitinka projektavimo reikalavimų; Per daug laiko ne tik švaistomi ištekliai, bet ir gali susidaryti stori vario sluoksniai, dėl kurių gali susidaryti šiurkšti kristalizacija ir sumažėti sukibimas. Atsižvelgiant į skirtingus vario nusodinimo tipus ir proceso reikalavimus, vario nusodinimo laikas turėtų būti tiksliai kontroliuojamas. Pavyzdžiui, plono vario vario nusodinimo laikas paprastai yra 10–15 minučių, o vidutinio ir storio vario nusodinimo laikas turėtų būti atitinkamai pailgintas.