Pemendapan kuprum, juga dikenali sebagai penyaduran tembaga kimia, disingkatkan sebagai PTH. Tujuan utamanya ialah untuk mendepositkan lapisan kuprum yang nipis dan seragam pada permukaan bukan konduktif papan litar bercetak, seperti dinding lubang bertebat dan kawasan kerajang bukan kuprum tertentu tertentu, melalui tindak balas kimia, memberikan kekonduksian pada bahagian bukan konduktif yang asalnya-, meletakkan asas untuk proses penyaduran elektrik penyaduran kuprum yang seterusnya, dan akhirnya penyambungan penyaduran kuprum papan cetakan seterusnya.
Mengambil -papan litar bercetak berbilang lapisan sebagai contoh, sambungan elektrik antara lapisan perlu dibuat melalui vias. Selepas penggerudian, dinding lubang terlindung, dan tanpa rawatan rendaman tembaga, arus tidak boleh melalui lubang untuk mencapai pengaliran interlayer. Lapisan tembaga adalah seperti membina "jambatan", membenarkan arus mengalir lancar antara lapisan, memastikan integriti dan kefungsian keseluruhan sistem elektrik papan litar. Jika terdapat masalah dengan proses pemendapan kuprum, seperti pemendapan lapisan kuprum yang tidak sekata, ketebalan yang tidak mencukupi, atau kecacatan seperti lompang, ia mungkin membawa kepada penghantaran isyarat yang tidak stabil, litar pintas atau litar terbuka, yang menjejaskan prestasi dan hayat perkhidmatan papan litar bercetak secara serius.
Aliran proses pemendapan kuprum
prapemprosesan
Deburring: Selepas penggerudian, lubang papan litar bercetak mungkin menghasilkan burr, dan serpihan penggerudian mungkin kekal di dalam lubang. Keluarkan burr dan cip gerudi ini melalui memberus dan mengisar mekanikal untuk memastikan pemprosesan seterusnya lancar, mengelakkan kerosakan pada dinding dan permukaan lubang, dan menjejaskan kesan pemendapan kuprum.
Bengkak: Untuk papan berbilang-lapisan, resin epoksi di lapisan dalam mungkin rosak semasa proses penggerudian. Gunakan agen pembengkakan khusus, seperti sebatian organik berasaskan eter, untuk melembutkan dan membengkak resin epoksi, bersedia untuk langkah penggerudian seterusnya untuk memastikan penyingkiran serpihan penggerudian dengan berkesan dan meningkatkan lekatan antara dinding liang dan lapisan kuprum.
Keluarkan gam dan serpihan penggerudian: Menggunakan sifat pengoksidaan kuat kalium permanganat, di bawah suhu tinggi dan keadaan alkali yang kuat, ia mengalami tindak balas rekahan oksidatif dengan serpihan penggerudian resin epoksi yang bengkak dan lembut untuk mengeluarkannya. Sebagai contoh, pada suhu dan persekitaran beralkali tertentu, kalium permanganat bertindak balas dengan rantai karbon dalam resin epoksi, menyebabkan mereka pecah dan terurai, dengan itu mencapai matlamat membersihkan dinding liang.
Peneutralan: Keluarkan bahan sisa seperti kalium permanganat, kalium permanganat, dan mangan dioksida daripada proses penggunaan kalium permanganat untuk membuang serpihan penggerudian. Oleh kerana ion mangan tergolong dalam ion logam berat, ia boleh menyebabkan "keracunan paladium" dalam langkah pengaktifan seterusnya, menyebabkan ion atau atom paladium kehilangan aktiviti pengaktifannya, sekali gus menjejaskan kesan metalisasi liang. Oleh itu, mereka mesti dikeluarkan dengan teliti.
Pembuangan minyak/pembersihan lubang: Menggunakan ejen penyingkiran minyak khusus untuk menanggalkan kesan minyak dan kekotoran lain dari permukaan papan. Pada masa yang sama, melalui tindakan agen pembentuk liang, sifat caj dinding liang diselaraskan untuk menjadikan permukaannya bercas positif, menggalakkan penjerapan pemangkin seragam berikutnya.
Goresan mikro: Menggunakan larutan goresan mikro untuk membuang oksida dan kekotoran lain pada permukaan kuprum, dan kekasaran mikro permukaan tembaga. Ini bukan sahaja meningkatkan keupayaan mengikat antara permukaan kuprum dan kuprum elektrolitik seterusnya, tetapi juga menyediakan persekitaran permukaan yang lebih sesuai untuk penjerapan pemangkin.
Rendaman asid: Bersihkan serbuk kuprum yang melekat pada permukaan kuprum selepas goresan mikro untuk memastikan ketulenan permukaan kuprum dan wujudkan keadaan yang menggalakkan untuk langkah pengaktifan seterusnya.
pemangkinan
Pra rendaman: menghalang pembersihan yang tidak lengkap bagi proses sebelumnya dan kekotoran daripada memasuki tangki paladium yang mahal, sambil membasahi dinding liang resin epoksi untuk menggalakkan penjerapan mangkin pada permukaan plat. Tangki pra rendaman dan tangki pengaktifan seterusnya pada dasarnya mempunyai komposisi yang sama kecuali ketiadaan paladium.
Pengaktifan: Langkah ini biasanya menggunakan pemangkin seperti Pd/Sn atau Pd/Cu untuk membenarkan misel paladium bercas negatif pada permukaan melekat pada dinding liang akibat tindakan polimer mesoporus. Melalui rawatan pengaktifan, tapak aktif pemangkin disediakan untuk pemendapan kuprum kimia berikutnya, membolehkan ion kuprum menjalani tindak balas pengurangan di tapak aktif ini.
Pecutan: Keluarkan bahagian koloid lapisan luar zarah paladium koloid, dedahkan teras paladium pemangkin, memastikan lekatan yang baik antara lapisan penyaduran kuprum tanpa elektro dan dinding liang. Sebagai contoh, misel paladium melekat pada papan, dan selepas mencuci dan pengudaraan air, cangkerang Sn (OH) 4 terbentuk di luar zarah Pd, yang dikeluarkan oleh pemecut jenis HBF4 untuk mendedahkan teras paladium.
Pemendapan kuprum kimia: Letakkan papan litar bercetak yang dirawat secara pemangkin ke dalam tangki pemendapan kuprum kimia yang mengandungi garam kuprum (seperti kuprum sulfat) dan agen penurun (seperti formaldehid). Di bawah tindakan pemangkin teras paladium, ion kuprum dikurangkan oleh formaldehid dan didepositkan pada dinding liang papan litar bercetak dan permukaan kerajang bukan tembaga yang memerlukan kekonduksian, secara beransur-ansur membentuk lapisan kuprum nipis. Apabila tindak balas berlangsung, kuprum kimia yang baru dijana dan hidrogen hasil sampingan tindak balas boleh berfungsi sebagai pemangkin tindak balas, seterusnya menggalakkan kemajuan berterusan tindak balas dan meningkatkan ketebalan lapisan kuprum. Jenis pemendapan kuprum kimia boleh dibahagikan kepada kuprum nipis (0.25-0.5 μm), kuprum sederhana (1-1.5 μm), dan kuprum tebal (2-2.5 μm) mengikut permintaan.
pemprosesan-siaran
Pencucian air: Selepas pemendapan kuprum selesai, sisa bahan kimia pada permukaan papan litar bercetak dialihkan sepenuhnya melalui-pencucian air berbilang peringkat untuk mengelakkan kesan buruk bahan sisa pada proses berikutnya.
Pengeringan: Menggunakan kaedah seperti pengeringan udara panas untuk mengeluarkan lembapan dari permukaan papan litar bercetak, mengekalkannya dalam keadaan kering untuk penyimpanan dan pemprosesan seterusnya.
pemeriksaan kualiti
Ujian aras lampu latar: Buat kepingan dinding lubang dan perhatikan litupan kuprum termendap pada dinding lubang menggunakan mikroskop metalografi. Tahap lampu latar biasanya dibahagikan kepada 10 tahap, dan lebih tinggi tahap, lebih baik liputan tembaga yang didepositkan pada dinding lubang. Biasanya, piawaian industri memerlukan penarafan Lebih Besar daripada atau sama dengan 8.5. Melalui ujian tahap lampu latar, keseragaman dan integriti lapisan tembaga yang didepositkan pada dinding lubang dapat difahami secara intuitif, dan kualiti tembaga yang didepositkan boleh dinilai untuk memenuhi keperluan.
Pengesanan ketebalan lapisan kuprum: Gunakan peralatan profesional seperti tolok ketebalan sinar X-untuk mengukur ketebalan lapisan kuprum termendap, memastikan ia memenuhi julat ketebalan yang diperlukan oleh reka bentuk. Senario aplikasi dan keperluan produk yang berbeza mempunyai piawaian yang berbeza untuk ketebalan lapisan pemendapan kuprum.
Ujian lekatan: Gunakan kaedah seperti ujian pita untuk menguji lekatan antara lapisan kuprum dan substrat papan litar bercetak. Sebagai contoh, gunakan pita pelekat khusus untuk melekat pada permukaan lapisan kuprum, kemudian kupas dengan cepat dan perhatikan sama ada lapisan kuprum telah mengelupas, untuk menilai sama ada lekatan itu memenuhi piawaian. Lekatan yang baik adalah penunjuk penting untuk memastikan kestabilan dan kebolehpercayaan lapisan tembaga yang dimendapkan.
Pemeriksaan dinding lubang: Menggunakan mikroskop atau alat lain, berhati-hati memeriksa lapisan tembaga pada dinding lubang untuk kesinambungan, kecacatan seperti lompang dan retak, untuk memastikan kualiti lapisan tembaga pada dinding lubang memenuhi keperluan kebolehpercayaan litar.
Perkara utama kawalan proses pemendapan kuprum
Kawalan suhu: Kadar tindak balas semasa pemendapan kuprum kimia adalah sangat sensitif terhadap suhu. Suhu yang berlebihan dan kadar tindak balas yang cepat boleh menyebabkan pemendapan lapisan kuprum yang tidak sekata, mengakibatkan kecacatan seperti kekasaran dan lompang; Suhu terlalu rendah, kadar tindak balas adalah perlahan, kecekapan pemendapan tembaga adalah rendah, dan ketebalan lapisan tembaga sukar untuk memenuhi keperluan. Sebagai contoh, suhu tangki penyaduran kuprum kimia secara amnya perlu dikawal dengan tepat antara 25-35 darjah , bergantung pada formula larutan kimia yang digunakan dan keperluan proses.
Kawalan PH: Nilai pH larutan boleh menjejaskan bentuk ion kuprum dan aktiviti agen penurunan. Nilai pH yang tidak sesuai boleh menghalang tindak balas daripada meneruskan dengan betul atau membawa kepada penurunan kualiti lapisan kuprum. Dalam proses pemendapan kuprum, biasanya perlu mengawal nilai pH dalam julat alkali 11-13 dan mengekalkan nilai pH yang stabil dengan menambah pelaras pH.
Kawalan kepekatan larutan: Kepekatan garam kuprum, agen pengurangan, agen pengkelat, dan komponen lain larutan mesti dikawal dengan ketat dalam julat yang ditentukan. Kepekatan yang berlebihan atau tidak mencukupi boleh menjejaskan kadar dan kualiti pemendapan kuprum. Sebagai contoh, kepekatan garam kuprum yang rendah boleh menyebabkan kadar pemendapan kuprum yang perlahan dan ketebalan lapisan kuprum yang tidak mencukupi; Kepekatan agen penurun yang berlebihan boleh menyebabkan tindak balas yang berlebihan dan menjejaskan keseragaman lapisan kuprum. Adalah perlu untuk menguji dan melaraskan kepekatan ubat secara berkala untuk memastikan ia berada dalam keadaan proses terbaik.
Kawalan masa tindak balas: Masa pemendapan kuprum menentukan ketebalan akhir lapisan kuprum. Masanya terlalu singkat, dan ketebalan lapisan tembaga tidak memenuhi keperluan reka bentuk; Masa yang berlebihan bukan sahaja membazir sumber, tetapi juga boleh menyebabkan lapisan kuprum tebal, mengakibatkan penghabluran kasar dan penurunan lekatan. Mengikut pelbagai jenis pemendapan tembaga dan keperluan proses, masa pemendapan tembaga harus dikawal dengan tepat. Sebagai contoh, masa pemendapan kuprum untuk kuprum nipis secara amnya adalah 10-15 minit, manakala bagi kuprum sederhana dan tebal, ia perlu dilanjutkan secara sepadan.