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孔金属化工艺

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-21  浏览次数:1293

   (1)去钻污

 

钻孔是孔金属化的第一道工序,钻孔的质量直接影响孔金属化的质量。现在的钻孔工序已经完全是由电脑控制的全自动加工机械来完成的。采用的是多钻头的高速群钻。孔的位置是完全按照线路图形进行数字化处理后输入到电脑控制系统,由电脑指引钻孔。由于是高速钻孔,可以保证孔壁的高光洁度,以利进行孔金属化加工。

 

由于现在印制线路板的孔径越来越小,加上孔壁的光洁度也不可能完全一致,并且有可能会有钻头带来的污染。因此,在进行孔金属化加工前对孔壁进行清理是十分必要的,只有将孔壁清理干净,才能使其后的孔金属化获得良好的效果。

 

孔壁的清洗相当于塑料电镀的除油和预粗化工序。清洗可以采用碱性洗液、有机溶剂清洗和过硫酸铵溶液处理。对于深孔,还要采用超声波增强清洗效果,并同时采用几种方法以保证孔壁的清洁。

 

双面和多层板的清洗可采用以下工艺。

 

有机溶剂清洗:

 

三氯甲烷

CP溶剂

时间

2~5min

温度

75~85℃

预粗化:

 

过硫酸铵

l0%溶液

时间

1~3min

温度

25~35℃

粗化有几种方案可供选择,用得较多的是浓硫酸粗化:

 

硫酸

98%

时间

1~2min

温度

室温

混合液粗化:

 

硫酸

60%

温度

室温

氢氟酸

40%

时间

1~2min

 

在采用浓硫酸特别是混合酸处理时,要十分小心,穿戴好防护用品,包括眼镜、橡胶手套、工作服等,防止发生意外。

 

(2)活化和解胶

 

在粗化完成后,经过充分清洗,即可以进行活化处理。流程中介绍的是胶体钯活化法。也可以采用分步活化法,也就是增加敏化处理。

 

敏化:

 

氯化亚锡

4g/L

OP乳化剂

2mL/L

盐酸

40mL/L

活化:

 

氯化钯

0.5g/L

OP乳化剂

2mL/L

盐酸

lomL/L

   

   在活化过程中,由于发生了氧化还原反应,除了生成了具有催化作用的金属钯外,还会有胶体状四价锡离子生成。这些胶体状的锡盐残留在孔内会影响化学镀铜的效果。因此,在活化之后,要进行去锡盐处理,也就是所谓的解胶工序。可以采用表中所列举的任何一种溶液作为去锡的溶液。

 

可供选用的解胶液

 工   序

可以选用的化学品

推荐的浓度/%

 工 序

可以选用的化学品

推荐的浓度/%

   解胶

(加速或去锡)

盐酸

   10

   解胶

(加速或去锡)

氢氧化钠

   5

过氯酸

   10

碳酸钠

   5

硫酸

   5

重铬酸钠

   5

磷酸

   10

 

 

 

   如果采用胶体钯活化法,则可以采用前面介绍过的胶体钯工艺。为了效果更好,也可以在其中加入少许表面活性剂。不过现在流行的方法是选用商业化销售的活化等全套的孔金属化学镀化学品,这样可以由供应商保证产品质量,对加工过程中出现的技术问题提供技术服务,但是由供应商提供产品和服务也有其负面的影响。

 

事实上,了解和掌握所有工艺流程中的化学配方对于无论是现场操作人员还是现场技术人员都是至关重要的。产品质量的保证最终还是由一线操作者的技能和态度所决定的。没有高技术素养的操作人员,高效率和高质量是难以保证的。那种认为只要有供应商提供服务就万事大吉,工人只是不用动脑的操作者的管理理念是错误的。

 

供应商出于商业秘密的考虑,对所提供的化学品的成分和性质一般都是保密的,但这里边也不排除是保护其经济利益的考虑。有很多处理剂如果公开了配方,其成本就一清二楚,但是一旦冠以“某某剂”的商业名,其价格就可以高出成本几十倍。随着我国自己开发的电子电镀化学品的进入市场以及世界上更多国家印制线.路板厂迁往我国,使竞争更为激烈,相信这对降低不合理的进口化学品的价格将是有利的。

 

(3)化学镀铜

 

在解胶完成之后,经过仔细地清洗,即可以进行孔金属化的重要工序化学镀铜,必须保证在孔内获得0.25~O.5μm的金属铜。

 

可以使用以下化学镀铜工艺:

 

硫酸铜

7g/L

pH值

12.5

酒石酸钾钠

35g/L

温度

25℃

氢氧化钠

l0g/L

时间

30 min

甲醛

50mL/L

 

(4)化学镀镍

 

在双面板孔化工艺中,也有采用化学镀镍工艺的。这是因为化学镀镍的稳定性比化学镀铜好,且沉积速度快,可获得与化学镀铜一样的厚度只需要5 min。缺点是延展性差,导电性也没有化学镀铜好。

 

用于印制线路板的化学镀镍也分为酸性液和碱性液两种,并且温度都不能太高。

 

①酸性化学镀镍

 

硫酸镍

10~40g/L

次亚磷酸钠

10~40g/L

柠檬酸钠

l0~40g/L

pH值

5.0~6.2

氯化铵

30~50g/L

温度

55~63℃

 

②碱性化学镀镍

 

硫酸镍

10~40g/L

pH值

8.3~10.0

焦磷酸钾

20~60g/L

温度

20~32℃

次亚磷酸钠

10~40g/L

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