3.2. Химия процесса активирования.

Так как в соляно-кислых растворах хлористый палладий находится в виде соединений H₂PdO₄, то реакция активации может быть представлена в виде уравнений:

Sn(OH)Cl+H₂PdCl₄+HClPd+H₂SnCl₆+H₂O

Sn(OH)₂+H₂PdCl₄+ 2HCl_Pd+H₂SnCl₆+ 2H₂O

Активирование обычно проводят при комнатной температуре, только иногда использую небольшой подогрев раствора примерно до 30C. Для улучшения смачиваемости платы поверхность платы во время обработки подвергается ультразвуковой вибрации (частота вибрации:30кГц, время воздействия: 2 мин).

Эффективность активации пропорциональна количеству палладия, образовавшегося на поверхности. Минимальное количество палладия, которое должно быть на поверхности диэлектрика — 10^-3г/мм², такое количество палладия можно проконтролировать с помощью изотопного анализа. При обработке стандартным раствором, содержащим хлористый палладий (PdCl₂) и соляную кислоту (HCl) возле стенок отверстий печатной платы могут протекать следующий параллельные реакции:

SnCl₂ +PdCl₂Pd+SnCl

Cu+PdCl₂Pd+CuCl₂

Рассмотрим реакцию, протекающую на поверхности диэлектрика при активации. Ион палладия под действием двухвалентного олова переходит из ионного состояния в металлическое, придавая диэлектрику способность к металлизации. На поверхности диэлектрика образуется тонкая сетка из частиц металлического палладия. Связь частиц палладия с подложкой определяется их внедрением в поры диэлектрика, а также образованием ковалентных связей между металлом и химическими структурами, возникающими в процессе предварительной обработки диэлектрика.

Одновременно на диэлектрике происходит восстановление ионов палладия:

Sn²⁺+Pd²⁺Pd⁰+Sn⁴⁺

Образование четырёхвалентного олова также положительно сказывается на процессе образования покрытия. Эта реакция идёт не до конца, поэтому целесообразно после проведения активации провести процесс полного восстановления благородного металла и только после этого переходить к процессу химического меднения. Иначе восстановление палладия завершается в ванне химического меднения, что визуально выглядит как чёрный мелкодисперсный осадок из частиц палладия.

3.2.1. Прямое активирование.

Прямое активирование имеет много достоинств и вытесняет метод сенсактивирования. Этот метод более технологичен. При прямом активировании пластмасса (либо поверхность любого диэлектрика) действует как ионообменник, связывая ионы металла активатора, которые затем восстанавливаются до металла в растворе химической металлизации. Прямое активирование может проводиться в кислых растворах солей палладия (pH = 4,1 – 4,7), затем в растворах комплексов (комплексных солей), например: K₂PdCl₄ (его pH = 1,5 - 4,5); щелочных растворах гидрокомплексов: [Pd(OH)₆]^2- , [Pt(OH)₆]^2- , [HAuO₃]^2-. Эти соли могут существовать в ряде растворителей, так как ацетон, бензол и некоторых других. Восстановление металла катализатором осуществляется промывкой в таких химических реактивах, как формальдегид и гипосульфит.

3.2.2. Механическое активирование.

Механическое активирование применяют для избирательной или селективной металлизации. Осуществляется такое активирование путём нанесения на поверхности каталитически активного лака, краски, чернил. После этого нанесённый состав впрессовывают в поверхность, добавляя порошки железа, меди, алюминиевой пудры. Для получения селективного процесса металлизации можно применять следующие методы:

1) окисление адсорбированного двухвалентного олова

2) селективное прямое активирование

3) покрытие отдельных участков поверхности защитными лаками, которые удаляются после активирования незащищённой поверхности