Производство печатных плат

курсовая работа

2.4 Подготовка поверхности ПП

Подготовка поверхности и отверстий заготовок ПП осуществляется с целью:

· удаления заусенцев, смолы и механических частиц 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;

· электрохимический;

· плазмохимическое травление;

· ультразвуковой и др.

Механическая подготовка поверхности ПП. В мелкосерийном производстве механическая подготовка поверхности ПП осуществляется вручную смесью венской извести и шлифовального 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. 3).

В качестве абразива используют карбид кремния и оксид алюминия. Скорость вращения щеток составляет 10 м/с, скорость движения конвейера - 1,5…3 м/мин. Параметр шероховатости поверхности зависит от размера зера абразива: зерно N7 обеспечивает Rz = 2,0…3,0 мкм, зерно N8 - Rz = 1,5…2,1 мкм. Размер заусенцев должен быть менее 100…110 мкм.

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 отсутствие 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 фоторезиста или паяльной маски применяется щеточная очистка абразивными материалами (пемзой или оксидами алюминия) при механическом воздействии нейлоновых щеток по касательной к поверхности ПП, которая обеспечивает достаточно хорошую адгезию покрытия при нескольких циклах пайки при высоких температурах.

Струйная обработка пемзовым абразивом применяется для очистки и получения параметра шероховатости поверхности бомбардировкой ее зернами пемзы. Преимуществами струйной обработки пемзовым абразивом являются: равномерная шероховатость поверхности, простая очистка сточных вод, исключено влияние агрессивных сред на диэлектрик, а недостатками - пылеобразование 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.

Струйная очистка оксидом 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 прессованием, нефольгированных диэлектриков, отверстий после сравнения.

Модульная линий химической подготовки представлена на рис. 5.28.

Химическая очистка поверхности осуществляется на модульных линиях и включает в себя 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 адгезии и создания микрорельефа;

· обработка в антистатике;

· каскадная промывка;

· сушка.

Преимущества химической очистки состоят в следующем: отсутствие механического загрязнения поверхности и отверстий, поверхностных напряжений и деформация (удлинений тонких материалов), царапин, обеспечение необходимой шероховатости поверхности для улучшения адгезии.

Недостатками этого способа являются: неравномерное и неполное удаление защитных покрытий, чрезмерное удаление металла с поверхности, более высокие расходы на очистку сточных вод по сравнению с механической очисткой.

Комбинированная подготовка поверхности ПП. Модули механической и химической очистки включаются в систему 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;

· 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 деформации и поверхностных напряжений, экологических безопасность, снижение себестоимости. Недостатки: большие расходы на очистку сточных вод.

Плазмохимическое травление поверхности ПП и отверстий. Применяется для очистки смолы и стекловолокна отверстий диаметром менее 0,3 мм после сверления; изготовления крупногабаритных МПП с большим числом слоев (более 15).

Преимущества плазмохимического травления: тщательное удаление смолы и стекловолокна из отверстий малого диаметра, исключается операция подтравливания диэлектрика в концентрированных серной и плавиковой кислотах перед металлизацией отверстий, не требуется очистка сточных сточных вод, так как процесс «сухой».

Недостатки: низкая производительность, высокая стоимость оборудования, энергоемкость процесса, наличие золы в отверстиях и необходимость их химической очистки, воздействие фреона на озоновый слой.

Делись добром ;)