Обработка прецизионных переходных отверстий

В многослойном материала их обработка осуществляется в 3 этапа:

1. Снимают проводящее покрытие с необходимых участков при плотности мощности излучения достаточной для испарения механических покрытий;

2. Мощность снижается до уровня оптимального для обработки полимерных материалов подложки. Поскольку мощности лазерного излучения уже не хватает для испарения металла, то когда отверстие достигает слоя фольги, его разрушения не происходит, а поверхность фольги покрывается микроскопическими раковинами, обеспечивающими необходимую шероховатость поверхности. Если переходное отверстие соединяет 3 и более слоёв, то мощность лазера повышают для прохождения через следующий проводящий слой;

3. Металлизируют переходное отверстие любым доступным способом.

При этом отличное сцепление материала используемого для металлизации с внутренним слоем фольги достигается благодаря шероховатости её поверхности.

Подготовка поверхности

Она необходима для:

1. Получения шероховатости поверхности, что позволит улучшить адгезию (сцепление) фоторезиста к поверхности полупроводника; меди к диэлектрику; и прочее;

2. Удаления жировых пятен, отпечатков пальцев с маски и других загрязнений ухудшающих адгезию;

3. Очистки отверстий после сверления.

Существуют несколько способов обработки:

1. Механическая – вручную используя венскую известь или шлифовальный порошок; механизированный – капроновыми щётками с использованием суспензии пемзового абразива (не применяется при диаметре отверстия 0,3 мм);

2. Химический (хром, ангидрид и соль) – все нефольгированные материалы подготавливаются этим способом;

3. Электрохимический;

4. Плазмо-химическая очистка отверстий;

5. Гидроабразивный;

6. Перманганатнаяа очистка отверстий.

Химическая металлизация

Операция предназначена:

1. Создание подслоя химической меди перед гальваническим меднением. Толщина 2…5 мкм;

2. Толстослойное химическое меднение 35…40 мкм в аддитивном способе изготовления печатной платы.

Обработка производится механизированным способом на автооператоре из нескольких ванн, из одной ванны в другую подвеска с полупроводниковыми платами переносятся автооператором по программе. На этой линии производится и подготовка поверхности, и промывка, и сушка. Ванны снабжены устройствами поддержки уровней растворов, температуры, фильтрации, барботирования (перемешивание газом), покачивание подвесок для того, чтобы электролит проходил через отверстие. Горизонтальная линия металлизации в которой электролит подаётся струями.

Гальваническая металлизация

Промежуток времени при гальванической металлизации менее 1 часа, за это время происходит:

1. Гальваническое меднение;

2. Гальваническое осаждение металлорезиста;

3. Осаждение золота, серебра, палладия, родия на концевые контакты (полупроводниковый катод, анод изготавливают из осаждаемого металла или сплава (нержавеющая сталь, платина)).

Режим осаждения определяется напряжением на катоде и штанге, плотность тока обычно 1…5 А/дм², при этом скорость осаждения составляет около 1 мкм/мин. Аноды помещаются в специальные чехлы, чтобы продукты их распада (шлак) не осаждались на печатной плате. Одной из проблем гальванического покрытия является его неравномерность и преимущественное осаждение покрытия на периферию (острые кромки). Для повышения равномерности покрытия используются:

1. аноды в 2…3 раза большие по площади, чем печатная плата;

2. увеличивают расстояние между анодом и катодом, оно должно быть не менее 150 мм;

3. снижают плотность тока;

4. применяют экраны, закрывающие периферийную часть печатной платы;

5. повышают рассеиваемую способность электролита.

Количественным показателем рассеивающей способности электролита является отношение толщины покрытия в центре отверстия к толщине на поверхности. Равномерность покрытия увеличивается за счёт не стационарных режимов электролиза (переключение катода на анод с определённой длительностью импульсов (скважностью)).