Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 60
Текст из файла (страница 60)
5.4. Подготовка поверхности ПП Подготовка поверхности и отверстий заготовок ПП осушествялется с целью: ° удаления заусенцев, смолы и механических Вастиц из отверстий после сверления; ° получения равномерной шероховатости поверхности, т. е. придания ей структуры, обеспечивающей прочное и надежное сцепление (адгезию) с фоторезистом; ° активирования поверхности перед химическим меднением; ° удаления оксидов, масляных пятен, захватов пальцами, пыли, грязи, мелких царапин и пр. Применяют следующие способы подготовки поверхности и отверстий ПП: ° механический (щеточный или струйный); ° химический; ° комбинированный; ° электрохимнческий; ° плазмохимическое травление; ° ультразвуковой и др.
Механическая подготовка поверхности ПП. В мелкосерийном производстве механическая подготовка поверхности ПП осуществляется вручную смесью венской извести и шлнфовального порошка под струей воды. В крупносерийном и массовом производстве механическую подготовку поверхности ПП и снятие заусенцев щетками производят на модульных линиях конвейерного типа с дисковыми щетками в качестве инструмента, на которые подается абразивная суспензия (рис. 5.26). В качестве абразива используют карбид кремния и оксид алюминия. Скорость вращения щеток составляет 1О м/с, скорость движения конвейера — 1,5...3 м/мин.
Параметр шероховатости поверхности зависит от размера зерна абразива: зерно Х7 обеспечивает л, = 2,0...3,0 мкм; зерно И8— й, = 1,5...2,1 мкм. Размер заусенцев должен быть менее 100...1!0 мкм. Глава 5. Осааеиые этаиы изгетаеееааа аечатиых азат Рис. 5.26. Модульная линия механической очистки поверхности: ! — конвейер; 2 — модуль загрузки; 3 — станок для удаления заусенпев; 4 — водная промывка под высоким давлением; 5 — ПП; б — сушка; 7 — модуль.разгрузки; 8 — водная промывка; х — жидкостная химиче- ская обработка; го — дисковые щетки В модуле водной промывки для отверстий диаметром более 0,5 мм применяют струйную, а для диаметров менее 0,5 мм — фонтанную промывку. Преимуществами механической очистки является отсугствие химикатов, простота очистки сточных вод, низкие капиталовложения, а недостатками — опасность механического повреждения покрытий, плохое удаление органических веществ, образование царапин в направлении движения заготовок.
Наиболее широко в настоящее время перед нанесением фоторезисга или паяльной маски применяется щеточная очистка абразивными материалами (пемзой или оксидом алюминия) при механическом воздействии нейлоновых щеток по касательной к поверхности ПП, которая обеспечивает достаточно хорошую адгезию покрытия при нескольких циклах пайки при высоких температурах. Применяют зачистные машины %свето 1/п1уегза1 450-2 фирмы %еяего с двухсторонней зачисткой ПП, размером до 450 к 450 мм, стоимостью 49 500 долл.; с односторонней зачисткой Вцпдагд КВМ 300 фирмы Випяагд, стоимостью 9950 долл. и др.
Струйная обработка пемзовым абразивом применяется для очистки и получения параметра шероховатости поверхности бомбардировкой ее зернами пемзы. Пульпа с 15%-ным содержанием пемзы размером зерен 200 мкм под давлением до 3,3. 10' Па подается на поверхность ПП. Этот метод не применяется 6ри изготовлении ПП с диаметром отверстий менее 0,3 мм. Последовательность модулей струйной конвейерной обработки поверхности пемзовым абразивом приведена на рис. 5.27. Преимуществами' струйной обработки пемзовым абразивом являются: равномерная шероховатость поверхности, простая очистка сточных вод, исключено влияние агрессивных сред на диэлектрик„а недостатками — пыле- образование пемзового порошка в помещении, остатки пемзы на поверхности снижают адгезию фоторезиста, деформация и поверхностные напряжения в результате механической подготовки под высоким давлением. Струйная пемзовая очистка в настоящее время находит ограниченное применение из-за своего слабого механического воздействия и необходимости сочетаться с операциями химической очистки.
309 Подготовив поверхности Лгу Рис. 5.17. Модульная линия струйной конвейерной обработки ПП пемзовым абразивом: !в жидкостная химическая обработка; 2 — водная промывка; 3 — струйная обработка пемзовым абразивом; 4- водная промывка; 5 — сушка Струйная очиспса оксндом алюминия обеспечивает более сильное соударение частиц с поверхностью; он имеет в пять раз выше плотность по сравнению с пемзой и поэтому меньше разлетается по сторонам, не склонен к разрушению, обладает более высокой твердостью, имеет более продолжительный срок службы, легко отделяется от воды и остается внутри шламоотстойника. Химическая подготовка поверхности ПП.
Этот способ подготовки применяется для очистки слоев МПП перед прессованг(ем, нефольгированных диэлектриков, отверстий после сверления. Модульная линия химической подготовки представлена на рис. 5.28. Химическая очистка поверхности осуществляется на модульных линиях и включает в себя следующие операции: ° химическое обезжиривание для удаления загрязнений органического происхождения (масел, отпечатков пальцев и пр.); ° каскадная промывка в горячей и холодной воде; ° микротравление — для удаления оксидных пленок, улучшения адге- зии и создания микрорельефа; ° обработка в антистатике; ° каскадная промывка; ° сушка. Преимущества химической очистки состоят в следующем: отсутствие механического загрязнения поверхности и отверстий, поверхностных напряжений и деформаций (удлинений тонких материалов), царапин, обеспечение необходимой шероховатости поверхности для,улучшения адгезии.
1 3 3 4 5 6 Рис. 5.ха. Модульная линия химической подготовки ПП: 1 — химйческое обезжиривание; 3— промывка; 3 — микротравление; 4- обработка в антистатике; 5 — промывка; 6 — сушка Глава 5. Осяавяаге эягаяаг изготовления иечагяяых ялагя Недостатками этого способа являются: неравномерное и неполное удаление защитных покрьпий, чрезмерное удаление металла с поверхности, более высокие расходы на очистку сточных вод по сравнению с механической очисткой. При подготовке поверхности и отверстий перед процессами металлизации, нанесения фоторезиста, защитной маски и другими операциями широко используют кислые очистители на основе серной кислоты и кислотного очистителя (КО), которые позволяют провести мягкую обработку поверхности меди, удаление жировых загрязнений, легкое матирование, не используя щелочные растворы. Кислые очистители легко удаляются при промывке и сокращают расход промывных вод.
При изготовлении МПП очень важным является процесс подготовки отверстий перед металлизацией, который заключается в удалении наволакивания смолы с торцев контактных площадок, выходящих в отверстия. В настоящее время наиболее распространенным способом за рубежом является перманганатная обработка, которая выполняется на линиях струйной обработки или в единой линии с процессом металлизации'. Этот процесс устраняет наволакивание, и обеспечивает шероховатость стенок отверстия, необходимую для быстрого нанесения катализатора перед последующей металлизацией. Основными этапами процесса перманганатной обработки являются: ° сенсибилизация в щелочном растворе при Т=65...70'С в течение 2...10 мин; ° обработка в регенерируемом растворе перманганата при Т= 65...70 С в течение 8...10 мин, содержащем окислители, который обеспечивает микрошероховатость для лучшей абсорбции катализатора, улучшает адгезию меди к стенкам отверстий; ° нейтрализация при Т= 20...40'С в течение 3...5 мин для усиления матирования стекловолокон и адгезии меди к стеклянной части стенок отверстия.
После каждого этапа осуществляется промывка водопроводной водой. Перманганатная обработка отверстий не создает глубокого подтравливания диэлектрика, которое бы ухудшило качество изоляции. К ее недостаткам относится необходимость тщательной очистки промышленных стоков. Комбинированная подготовка поверхности ПП. Модули механической и химической очистки включаются в систему химико-механической подготовки поверхности перед химическим меднением, образуя ее составные части: ° механическую очистку; ° химическую очистку; ° активацию в растворах соляной кислоты; ° активирование в совмещенном растворе для осаждения слоя катализатора; ° промывку в холодной воде; ' ФалглгоФЖ Н.
Химико-гальванические процессы в производстве нечетных плат. СПбЦ «ЭЛМА», С.-Петербург //Тезисы доклада иа 4-й Российской конференции по печатным платам «РОСКОН-200ьь С.-Петербург. Подготоеке по««умности ШХ ° обработку в растворе «ускорителя» для полного восстановления палладия и удаления солей олова; ° промывку в холодной воде. Электрохимическая подготовка поверхности ПП. Этот способ подготовки поверхности применяется для следующих целей: ° обработка внутренних слоев МПП с последующей защитой от окисления перед нанесением сухого пленочного фоторезиста; ° удаление жировых пятен, отпечатков пальцев и оксидов перед металлизацией сквозных отверстий МПП с двусторонними слоями, ДПП и МПП с тонкими проводниками; ° обработка экранных слоев для повышения прочности сцепления с сигнальными слоями.
Преимущества электрохимического способа подготовки: равномерное удаление органических покрытий, незначительное удаление меди с поверхности, одинаковая шероховатость по всей поверхности, отсутствие остатков пемзового порошка на поверхности и в отверстиях, отсугствие деформации и поверхностных напряжений, экологическая безопасность, снижение себестоимости. Недостатки: большие расходы на очистку сточных вод. На модульной линии злектрохимической очистки выполняются следующие операции: ° электрохимическая очистка; ° промывка; ° декапирование; ° промывка; ° пассивирование; ° промывка; ° сушка.
Плазмохимнческое травление поверхности ПП и отверстий. Применяется для очистки от смолы и стекловолокна отверстий диаметром менее 0,3 мм после сверления; изготовления крупногабаритных МПП с большим числом слоев (более 15). Под воздействием плазмы происходит испарение смолы, находящейся на стенках отверстий. Плазма — состояние вещества, при котором атомы лишаются электронной оболочки в сильном высокочастотном электромагнитном поле, в результате чего образуются свободные радикалы кислорода и фтора. Эти свободные радикалы разрушают полимерные цепи, эпоксидной смолы и стекловолокна, образуя газообразные вещества (СО,; Н,О; ЯЕ4, Нр). Травление производится в вакуумной камере в среде: кислород — 70 %; фреон — 30 % (С2Г,) со следующими режимами обработки: разряжение— 1,33 .
1О ' Па; продолжительность обработки — 35...45 мин. Преимущества плазмохимического травления:, тщательное удаление 3~ смолы и стекловолокна из отверстий малого диаметра, исключается опера,.ция подтравливания диэлектрика в концентрированных серной и плавиковой кислотах перед металлизацией отверстий, не требуется очистка сточных вод, так как процесс «сухой». згг Глава З.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
