Réz lerakódás, más néven kémiai rézbevonat, rövidítve PTH. Fő célja, hogy kémiai reakciók révén vékony és egyenletes rézréteget rakjon le a nyomtatott áramköri lapok nem-vezető felületére, például szigetelt furatfalakra és bizonyos nem rézfóliás területekre, ezzel az eredetileg nem{2}}vezető részeket vezetőképességgel ruházza fel, megalapozza a későbbi galvanizáló rézfolyamatokat, és végső soron a nyomtatott áramköri lapok összekapcsolását hozza létre.
Példaként a többrétegű nyomtatott áramköri lapot figyelembe véve a rétegek közötti elektromos kapcsolatokat átmenőnyílásokon keresztül kell létrehozni. Fúrás után a lyuk fala szigetelt, és rézbemerítés nélkül az áram nem tud áthaladni a lyukon a rétegközi vezetés érdekében. A rézréteg olyan, mint egy "híd" építése, amely lehetővé teszi az áram zökkenőmentes áramlását a rétegek között, biztosítva a teljes áramköri elektromos rendszer integritását és működőképességét. Ha problémák merülnek fel a rézleválasztási folyamatban, például egyenetlen rézréteg, nem megfelelő vastagság vagy hibák, például üregek, az instabil jelátvitelhez, rövidzárlatokhoz vagy szakadásokhoz vezethet, amelyek súlyosan befolyásolják a nyomtatott áramköri lap teljesítményét és élettartamát.
A rézleválasztás folyamatának áramlása
előfeldolgozás
Sorjázás: Fúrás után a nyomtatott áramköri lap lyukain sorja keletkezhet, és fúrási törmelék maradhat a furatok belsejében. Távolítsa el ezeket a sorjakat és fúróforgácsokat mechanikus kefével és csiszolással, hogy biztosítsa a zökkenőmentes későbbi feldolgozást, elkerülje a lyuk falának és felületének sérülését, és befolyásolja a rézlerakódás hatását.
Duzzanat: Több-rétegű táblák esetén a belső rétegben lévő epoxigyanta megsérülhet a fúrási folyamat során. Használjon speciális duzzasztószereket, például éter alapú szerves vegyületeket az epoxigyanta lágyítására és duzzasztására, felkészülve a következő defúrási lépésekre, hogy biztosítsa a fúrási törmelék hatékony eltávolítását, és fokozza a pórusfal és a rézréteg közötti tapadást.
Ragasztó és fúrási törmelék eltávolítása: A kálium-permanganát erős oxidáló tulajdonságát kihasználva, magas hőmérsékleten és erős lúgos körülmények között oxidatív repedési reakción megy keresztül duzzadt és meglágyult epoxigyanta fúrási törmelékkel, hogy eltávolítsa. Például egy bizonyos hőmérsékleten és lúgos környezetben a kálium-permanganát reakcióba lép az epoxigyantában lévő szénláncokkal, aminek következtében azok felszakadnak és lebomlanak, ezáltal eléri a pórusfal tisztításának célját.
Semlegesítés: Távolítsa el a maradék anyagokat, például kálium-permanganátot, kálium-permanganátot és mangán-dioxidot a kálium-permanganát fúrási törmelékek eltávolítására használt folyamatából. Mivel a mangánionok nehézfém-ionok közé tartoznak, a következő aktiválási lépésekben "palládiummérgezést" okozhatnak, aminek következtében a palládiumionok vagy atomok elveszítik aktivációs aktivitásukat, ezáltal befolyásolják a pórusfémezés hatását. Ezért alaposan el kell távolítani őket.
Olajeltávolítás/lyuktisztítás: Speciális olajeltávolító szerekkel távolítsa el az olajfoltokat és egyéb szennyeződéseket a tábla felületéről. Ugyanakkor a pórusképző szer hatására a pórusfal töltési tulajdonságai úgy beállnak, hogy felülete pozitív töltésű legyen, elősegítve a későbbi egyenletes katalizátor adszorpciót.
Mikromaratás: Mikromaratási oldat használata az oxidok és egyéb szennyeződések eltávolítására a réz felületéről, valamint a rézfelület mikro érdesítése. Ez nemcsak a rézfelület és az azt követő elektrolitikus réz közötti kötési képességet javítja, hanem megfelelőbb felületi környezetet is biztosít a katalizátorok adszorpciójához.
Savmerítés: Mikromaratást követően tisztítsa meg a rézfelületre tapadt rézport, hogy biztosítsa a rézfelület tisztaságát és kedvező feltételeket teremtsen a későbbi aktiválási lépésekhez.
katalízis
Előmerítés: megakadályozza az előző folyamat tökéletlen tisztítását és a szennyeződések bejutását a drága palládiumtartályba, miközben nedvesíti az epoxigyanta pórusfalait, hogy elősegítse a katalizátor adszorpcióját a lemez felületén. Az előáztató tartály és az azt követő aktiváló tartály alapvetően azonos összetételű, kivéve a palládium hiányát.
Aktiválás: Ebben a lépésben általában olyan katalizátorokat használnak, mint a Pd/Sn vagy Pd/Cu, hogy lehetővé tegyék a felületen lévő negatív töltésű palládium micelláknak a pórusfalakhoz való tapadását a mezopórusos polimer hatására. Az aktiválási kezelés révén katalitikus aktív helyeket biztosítanak a későbbi kémiai rézleválasztáshoz, lehetővé téve, hogy a rézionok redukciós reakciókon menjenek keresztül ezeken az aktív helyeken.
Gyorsítás: Távolítsa el a kolloid palládiumrészecskék külső rétegének kolloid részét, szabaddá téve a katalitikus palládiummagot, biztosítva a jó tapadást az elektroless réz bevonatréteg és a pórusfal között. Például palládium micellák tapadnak a táblához, majd vizes mosás és levegőztetés után Sn (OH) 4 héj képződik a Pd részecskéken kívül, amit HBF4 típusú gyorsítóval távolítanak el, hogy szabaddá váljon a palládium mag.
Vegyi rézleválasztás: Helyezze a katalitikusan kezelt nyomtatott áramköri lapot egy kémiai rézleválasztó tartályba, amely rézsókat (például réz-szulfátot) és redukálószereket (például formaldehidet) tartalmaz. A palládiummag katalitikus hatása alatt a rézionok formaldehiddel redukálódnak, és lerakódnak a nyomtatott áramköri lapok pórusfalaira és a vezetőképességet igénylő nem rézfólia felületekre, fokozatosan vékony rézréteget képezve. A reakció előrehaladtával az újonnan keletkezett kémiai réz és a reakció mellékterméke a hidrogén reakciókatalizátorként szolgálhat, tovább elősegítve a reakció folyamatos előrehaladását és növelve a rézréteg vastagságát. A kémiai rézleválasztás típusai igény szerint vékony rézre (0,25-0,5 μm), közepes rézre (1-1,5 μm) és vastagrézre (2-2,5 μm) oszthatók.
utólagos-feldolgozás
Vizes mosás: A rézlerakódás befejezése után a nyomtatott áramköri lap felületén lévő vegyszermaradványokat alaposan eltávolítják a többlépcsős vízmosás során, hogy megakadályozzák a visszamaradó anyagok káros hatását a további folyamatokra.
Szárítás: Olyan módszerek alkalmazása, mint a forró levegős szárítás a nedvesség eltávolítására a nyomtatott áramköri lap felületéről, száraz állapotban tartása a későbbi tárolás és feldolgozás céljából.
minőségellenőrzés
Háttérvilágítási szint teszt: Készítsen lyukfal szeleteket, és metallográfiai mikroszkóp segítségével figyelje meg a lerakódott réz borítását a lyuk falán. A háttérvilágítás szintje általában 10 szintre oszlik, és minél magasabb a szint, annál jobban lefedi a lerakódott réz a lyuk falán. Az ipari szabványok általában 8,5-nél nagyobb vagy azzal egyenlő minősítést írnak elő. A háttérvilágítási szint tesztelésével intuitív módon megérthető a lyuk falán lerakott rézréteg egyenletessége és integritása, és megítélhető, hogy a lerakódott réz minősége megfelel a követelményeknek.
Rézréteg vastagságának kimutatása: Használjon professzionális berendezéseket, például röntgenvastagságmérőket a lerakott rézréteg vastagságának mérésére, biztosítva, hogy az megfeleljen a tervezés által megkövetelt vastagságtartománynak. A különböző alkalmazási forgatókönyvek és termékkövetelmények eltérő szabványokat írnak elő a rézleválasztó réteg vastagságára vonatkozóan.
Tapadásvizsgálat: A rézréteg és a nyomtatott áramköri lap szubsztrátja közötti tapadás tesztelésére használjon módszereket, például szalagvizsgálatot. Például használjon speciális ragasztószalagot a rézréteg felületére, majd gyorsan húzza le, és figyelje meg, hogy a rézréteg levált-e, hogy kiértékelje, hogy a tapadás megfelel-e a szabványnak. A jó tapadás fontos mutató a lerakott rézréteg stabilitásának és megbízhatóságának biztosítására.
Furatfal ellenőrzése: Mikroszkóp vagy más eszközök segítségével gondosan ellenőrizze a rézréteget a lyuk falán folytonosság, hibák, például üregek és repedések szempontjából, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a lyuk falán lévő rézréteg minősége megfelel az áramkör megbízhatóságának követelményeinek.
A rézleválasztási folyamat szabályozásának kulcspontjai
Hőmérsékletszabályozás: A kémiai rézleválasztás során a reakciósebesség nagyon érzékeny a hőmérsékletre. A túl magas hőmérséklet és a gyors reakciósebesség a rézréteg egyenetlen lerakódásához vezethet, ami hibákhoz, például érdességhez és üregekhez vezethet; A hőmérséklet túl alacsony, a reakció sebessége lassú, a rézleválasztás hatékonysága alacsony, és a rézréteg vastagsága nehezen felel meg a követelményeknek. Például egy vegyi rézbevonatú tartály hőmérsékletét általában pontosan 25-35 fok között kell szabályozni, az alkalmazott vegyi oldat képletétől és az eljárás követelményeitől függően.
PH szabályozás: Az oldat pH-értéke befolyásolhatja a rézionok formáját és a redukálószerek aktivitását. A nem megfelelő pH-értékek megakadályozhatják a reakció megfelelő lefolyását, vagy a rézréteg minőségének romlásához vezethetnek. A rézleválasztás során általában a 11-13 közötti lúgos tartományban kell szabályozni a pH-értéket, és pH-szabályozók hozzáadásával stabil pH-értéket tartani.
Az oldat koncentrációjának szabályozása: A rézsók, redukálószerek, kelátképző szerek és az oldat egyéb összetevőinek koncentrációját szigorúan ellenőrizni kell a megadott tartományon belül. A túlzott vagy elégtelen koncentráció befolyásolhatja a rézlerakódás sebességét és minőségét. Például a rézsó alacsony koncentrációja lassú rézlerakódási sebességhez és elégtelen rézrétegvastagsághoz vezethet; A redukálószer túlzott koncentrációja túlzott reakciót válthat ki, és befolyásolhatja a rézréteg egyenletességét. Rendszeresen ellenőrizni kell és be kell állítani a gyógyszer koncentrációját, hogy a legjobb folyamatállapotban legyen.
Reakcióidő szabályozás: A réz leválasztási idő határozza meg a rézréteg végső vastagságát. Az idő túl rövid, és a rézréteg vastagsága nem felel meg a tervezési követelményeknek; A túlzott idő nem csak az erőforrásokat pazarolja, hanem vastag rézrétegekhez is vezethet, ami durva kristályosodást és csökkent adhéziót eredményez. A rézleválasztás különböző típusai és az eljárási követelmények szerint a rézleválasztási időt pontosan kell szabályozni. Például a réz leválasztási ideje vékony réz esetében általában 10-15 perc, míg közepes és vastag réz esetében ennek megfelelően meg kell hosszabbítani.