2.Подготовка поверхности

Подготовка поверхности – первый этап в процессе металлизации, включающий в себя следующие стадии:

Подготовка поверхности детали к металлизации состоит из следующих операций: очистка и обезжиривание деталей от грязи, влаги, окислов и жира; предварительная механическая oбрaбoтка; обрaбoтка пoверхнoсти для oбрaзoвaния шерoхoвaтoсти

Подготовка поверхности является важной операцией, от которой зависит адгезия наносимых впоследствии слоёв. В дальнейшем будет рассмотрено влияние адгезии на качество проведения металлизации.

Сначала с тех участков, где должен быть получен контакт с кремнием, удаляется Si02. Стандартными способами очистки являются химическая отмывка и ионная очистка в вакуумной камере непосредственно перед нанесением пленок с использованием инертных газов.

Перед метaллизaцией детaль также oбезжиривaют в рaствoре кaльцинирoвaннoй сoды и прoмывaют. Пoверхнoсти, не пoдлежaщие нaпылению, пoкрывaют изoляциoннoй лентoй или плoтнoй бумaгoй.

Поверхность подвергается механической обработке смесью маршалита с полировальной известью и промывается. Затем химическая подготовка поверхности заключается в обезжиривании в горячем щелочном растворе (сода, Na₃PO₄ + ПАВ) или в органических растворителях (спирт,ацетон), подтравливают в растворе хромового ангидрида или персульфата аммония и промывка водой. Сушка осуществляется при 80 – 100 0С в течении 10 минут. В специальном очистителе на основе H₂SO₄ и ПАВ платы одновременно обезжириваются и частично подтравливаются. Отверстия после сверления подвергаются гидроабразивной обработке для удаления заусенец и насоса эпоксидной смолы с помощью пистолетов – распылителей водной суспензии карбида бора или электрокорунда.

Для снятия окислов применяется вращающиеся щетки или круги из нетканого нейлона насыщенные абразивным материалом с одновременной подачей воды. Контроль чистоты производится по полноте смачивания фольги водой.

Поверхность диэлектрика для химического осаждения меди подвергают механической обработке – пескоструйной или гидроабразивной с порошком A₂O₃, затем платы промывают тёплой водой с протиркой щётками. Для получения микро-шероховатостей (для лучшей адгезии слоя меди) и повышения скорости связывания (увеличение функциональных групп) производится химическое модификация - обработка в растворах Cr6+, содержащих Na₂Cr₂O₇ и концентрированной H₂SO₄. Поверхностный слой диэлектрика частично разрушается с присоединением –OH₄ и –OSO₃H групп. Затем платы промывают, нейтрализуют и снова промывают.

Для удаления эпоксидной смолы, наволакиваемой при сверлении, используется подтравливание в смеси кислот H₂SO₄ и HF, образуется ортосульфоновая кислота, переходящая в раствор. Для нейтрализации используется KOH или 10% Na₂CO₃. Образовавшиеся соли удаляют промывкой в горячей и холодной воде. При необходимости повторяются гидроабразивная и УЗ – обработка.

Предложен сухой способ плазменного травления в низкотемпературной плазме в смеси газов О₂ и СF₄. Плазма превращает смолу в легко летучее вещество, не требует промывок и сушек, процесс автоматизирован. Платы загружают в вакуумную камеру, откачивается воздух, впускаются газы и подают напряжение – возбуждается плазма, затем откачивают продукты реакции.

Создание шероховатости на поверхности металлизируемой детали может быть осуществлено механическими либо электрическими способами. После обработки поверхности, на которую будет нанесен металл, можно переходить к процессу осаждения.