Гальванотехника и ее применение в микроэлектронике
Страница 10

В производственной практике используют сульфатный, борфтористоводородный и пирофосфатный электролиты.

В пирофосфатном электролите медь находится в виде сложного комплекса K6Cu(P2O7)2, который образуется при добавлении избытка пирофосфата калия по реакции

Cu2P2O7 + 3 K4P2O7 ® 2K6Cu(P2O7)2

Пирофосфатный комплекс и свободный пирофосфат калия являются основными компонентами электролита. В качестве добавочных компонентов вводятся соли азотной кислоты и аммиак. Введение нитратов способствует повышению анодной

плотности тока, препятствуя разряду водородных ионов, которые связываются на катоде в ионы NH4+ по реакции

NO3- + 10H+ + 8e ® NH4+ + 3H2O

Катионы аммония содействуют более интенсивному растворению медных анодов, препятствуя образованию пассивных пленок.

Равномерное осаждение меди на поверхности платы и на отверстиях может быть обеспечено при постоянной подаче свежего электролита. При жестком закреплении платы на катодной штанге, совершающей возвратно– поступательное движение обеспечивается хороший обмен электролита в отверстиях. Наиболее характерный дефект медного осадка, возникающий из-за плохого перемешивания, заключается в образовании грубых «подгорелых» и шероховатых слоев меди в отверстиях.

Так же важен хороший контакт платы с подвеской и подвески с катодной штангой. Ухудшение контакта в любой из указанных точек приводит к тому, что толщина меди на данной плате оказывается меньше расчетной. Потеря контакта влечет за собой частичное или полное растворение меди, осевшей в начальный период электролиза. Это явление происходит из=за того, что медненная поверхность платы, не будучи поляризована катодно, становиться анодом по отношению к соседним платам, имеющим хорощий контакт с катодной штангой. Для обеспечения хорошего контакта всех плат необходимо, чтобы платы присоединялись к подвеске с помощью резьбового соединения, а контактирующая часть подвески и штанги периодически очищались от окислов.

Печатные платы, подвергающиеся меднению, являются всегда источником попадания органических примесей в электролит вследствие наличия на их поверхности защитных красок, лаков, фоторезистов и других органических материалов.

Органические примеси обуславливают образование блестящих и полублестящих полос на медной поверхности, получение более напряженных хрупких осадков меди, растрескивающихся при термоударах.

Удаление накапливающихся со временем органических примесей производят периодической или непрерывной фильтрацией электролита через активированный уголь. Пирофосфатные электролиты, будучи щелочными и нагретыми до температуры 60 - 80°С, более агрессивно воздействуют на органические материалы и более нуждаются в обработке активированным углем.

Гальванические покрытия.

Гальваническое осаждение различных металлов на проводники и стенки металлизированных отверстий применяются в следующих целях:

1. Получения стойкого в травильных растворах покрытия для защиты проводников и металлизированных отверстий от вытравливания.

2. Обеспечение пайки радиоэлементов на платы с применением малоактивных (некоррозионных) флюсов.

3. Получение покрытия с минимальным переходным сопротивлением для контактируемых элементов печатной платы в виде так называемых печатных разъемов, переключателей и т.п. Практическое применение в производстве печатных плат нашли следующие виды покрытий: сплав олово – свинец, серебро, золото, палладий.

Сплав олово – свинец. Сплав олово – свинец, содержащий олово в количестве 60 ± 5% является самым дешевым и эффективным покрытием в производстве плат. Это покрытие хорошо защищает от вытравливания проводники и стенки отверстий при использовании в качестве травителей растворов на основе персульфата аммония или хлорита натрия. Покрытие сплавом олово – свинец, будучи оплавлено, обладает наилучшей способностью к пайке по сравнению с другими видами

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12