Высшее профессиональное образование
Физико-химические основы технологии электронных средств
Допущено
Методическим объединением вузов
по университетскому политехническому образованию
в качестве учебного пособия
для специальности 000000000 «Проектирование и технология электронных средств»
Оглавление
Стр.
Введение…………………………………………………………………………………….
Раздел 1……………………………………………………………………………………..
Раздел 2……………………………………………………………………………………..
Раздел 3……………………………………………………………………………………..
Раздел 4……………………………………………………………………………………..
Раздел 5……………………………………………………………………………………..
Раздел 6……………………………………………………………………………………..
Раздел 7……………………………………………………………………………………..
Заключение………………………………………………………………………………….
Приложение 1……………………………………………………………………………….
Приложение 2……………………………………………………………………………….
Приложение 3……………………………………………………………………………….
Приложение 4……………………………………………………………………………….
Приложение 5………………………………………………………………………………..
Принятые сокращения
ЭА – электронная аппаратура
ЭВС – электронно-вычислительные средства
ЭВМ – электронно-вычислительные машины
РЭА – радиоэлектронная аппаратура
Раздел 2. Нанесение материала
Базовые физические и химические эффекты технологий нанесения материала на поверхность
3. Химическая металлизация.
Формирование токопроводящих элементов печатных плат осуществляется двумя методами:
химическим
электрохимическим
Химическая металлизация плат используется для получения основного слоя при изготовлении печатных плат аддитивным методом. Применяется метод и для нанесения подслоя перед гальваническим осаждением комбинированным методом. Химическое осаждение материалов используется также для получения пленок металлов, полупроводников и диэлектриков на полупроводниковых и диэлектрических деталях. Осаждение может происходить как из жидкой, так и из газообразной среды.
Покрытия по назначению делятся на
1) функциональные, для решения различных задач – защита, экранирование, повышение теплопроводности, электропроводности и т.п.
2) декоративное значение
Контактное взаимодействие металлов с полимерами.
В зависимости от условий металлизации полимеров могут реализовываться следующие механизмы взаимодействия:
1) адсорбционный
2) химический
3) электрический
4) диффузионный
5) термодинамический
Наиболее прочная металлизация полимеров осуществляется методом вакуумного осаждения металлических плёнок. Самое сильное контактное взаимодействие наносимых контактных слоёв на материалы возникает вследствие химического взаимодействия:
полярных функциональных групп
ненасыщенных химических связей
Предварительная обработка полимеров (активация поверхности) устраняет их адгезионную инертность, возникающую вследствие насыщенности связи на поверхности и неполярности структуры цепных молекул полимера.
Для качественной активации необходимо предварительно эту поверхность тщательно очистить. Сила сцепления металлической плёнки с диэлектриком имеет величину (100-140)·105 Па (после вакуумной металлизации).
С
Пластмассовые
изделия Металлизация
жидким металлом Металлизация
в вакууме Химическая
металлизация Распыление
сжатым газом Напыление Из
раствора В
газовой среде
уществует
три основных способа металлизации
пластмасс (рис. 2.1)
Рис. 2.1. Способы металлизации диэлектрических материалов
Под химической металлизацией понимают образование слоя металла в результате химической реакции протекающей на поверхности. Химическая металлизация из газовой среды позволяет получить покрытие из активных металлов – цинка, хрома и некоторых других; то есть таких металлов, которые не удаётся восстановить из раствора. Химическая металлизация в растворе позволяет получить покрытия из меди, серебра, никеля, кобальта.
Скорость наращивания химического металла ниже, чем при гальванической металлизации, поэтому химическая металлизация применяется в основном для подслоя (проводящего) для последующего гальванического наращивания.
Достоинства метода химической металлизации:
1) простота оборудования
2) возможность получать покрытия с толщиной от долей мкмдо десятковмкм
3) равномерность толщины плёнок у деталей сложной формы
4) хорошее сцепление плёнки с пластмассой, с полимером
Недостатки: небольшой ассортимент осаждаемых металлов, низкая скорость осаждения.
В радиоэлектронике наиболее широко полимеры применяются для изготовления печатных плат (металл – медь, пластмасса – на основе эпоксидных смол), светофильтров ИК (металл золото на акриловой основе), волноводов и антенн (металл серебро, основа-полистирол, полиуретан, пенополиуретан), теплоотражателей и скафандров (пленки на основе политетрафторэтилене), коаксиальных кабелей (металл-медь, основа – полиэтилен), элементов памяти и др.
Подготовка поверхности пластмассовых изделий для металлизации заключается в специальной обработке, то есть путём механической обработки создают шероховатую поверхность. Затем её обезжиривают и подтравливают.