В області свиготовлення друкованих платтехнологія відновлення міді відіграє вирішальну роль. З безперервним розвитком електронних пристроїв у напрямку мініатюризації та високої продуктивності вимоги до точності та щільності компонування друкованих плат стають дедалі жорсткішими. Технологія зменшення міді, як ключовий засіб формування точної графіки схем, стає все більш важливою. Він не тільки відповідає вимогам складної схеми, але й відіграє незамінну роль у покращенні продуктивності продукту та зниженні витрат на виробництво.
Принцип процесу відновлення міді
Процес зменшення вмісту міді – це, по суті, вибіркове видалення надлишкових шарів міді на ламінаті, покритому міддю,-за допомогою спеціальних хімічних або фізичних методів, у результаті чого формується точна схема схеми. Серед різних методів відновлення міді хімічне травлення стало найпоширенішим процесом завдяки його високій ефективності та точності. Хімічне травлення використовує хімічну реакцію між травильним розчином і міддю для розчинення небажаних шарів міді. Існують різні типи поширених розчинів для травлення, включаючи кислотні розчини для травлення та лужні розчини для травлення, кожен з яких має унікальні механізми травлення та застосовні сценарії.
Кислотні травильні розчини зазвичай складаються в основному з хлориду міді, соляної кислоти та перекису водню. Під час процесу травлення перекис водню діє як сильний окислювач, окислюючи мідь до іонів міді. Рівняння реакції виглядає так: Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O; Утворені іони міді потім поєднуються з іонами хлориду в хлориді міді, утворюючи водо-розчинний комплекс, таким чином досягаючи розчинення та видалення шару міді. Кислотний розчин травлення має такі переваги, як висока швидкість травлення та хороша однорідність травлення, що робить його особливо придатним для
виробництво тонких схем.
Розчин лужного травлення в основному складається з хлориду міді, аміачної води та хлориду амонію. Принцип травлення заснований на утворенні стійких комплексів між іонами міді та аміаком, які безперервно розчиняють мідь. Процес хімічної реакції виглядає наступним чином: (Cu+4NH3+CuCl2=2 [Cu (NH3) 2] Cl); Швидкість травлення лужного травильного розчину відносно повільна, але точність травлення висока, і він широко використовується у виробництві багатошарових плит.
Процес відновлення міді
перенесення малюнка
Перед початком процесу відновлення міді необхідно точно перенести спроектовану схему схеми на поверхню обмідненої-плати. Цей процес зазвичай виконується за допомогою фоторезисту. По-перше, рівномірно покрийте суху плівку на покритому міддю ламінаті та щільно притисніть його один до одного. Згодом покритий міддю ламінат піддається ультрафіолетовому світлу, а негативна плівка з візерунками розміщується поверх сухої плівки. Ультрафіолетове світло проходить через прозору частину негативної плівки, викликаючи фотохімічну реакцію в нижній сухій плівці, утворюючи затверділу плівку, нерозчинну в розчині проявника. Суху плівку неекспонованої частини можна легко розчинити проявним розчином на наступному етапі проявлення, таким чином чітко представляючи потрібний малюнок схеми на покритій міддю-платі. Точний контроль таких параметрів, як час витримки, температура та тиск, має вирішальне значення в процесі графічної передачі. Час витримки занадто короткий, затвердіння сухої плівки недостатнє, і під час проявлення можуть виникати такі проблеми, як розмиті візерунки та неповні лінії; Якщо час витримки надто довгий, це може призвести до надмірного затвердіння сухої плівки, труднощів із проявленням і навіть залишків клею після проявлення, що вплине на подальший ефект травлення. Неправильне регулювання температури та тиску також може призвести до втрати адгезії між сухою плівкою та покритим міддю ламінатом, що призведе до появи бульбашок і зморшок, що також негативно впливає на точність перенесення малюнка.
Операція травлення
Після завершення графічного перенесення він переходить у процес критичного травлення. Занурте покритий міддю-ламінат із візерунком у розчин для травлення, який вступить у хімічну реакцію з незахищеним мідним шаром, поступово розчиняючи та видаляючи його, таким чином утворюючи точні лінії контуру. Під час процесу травлення такі фактори, як концентрація травильного розчину, температура, час травлення та налаштування параметрів обладнання для травлення, мають значний вплив на якість травлення. Надмірна концентрація травильного розчину та висока швидкість травлення можуть призвести до сильної бокової корозії контуру, потоншення або навіть розриву ліній; Якщо концентрація занадто низька, швидкість травлення буде повільною, ефективність виробництва буде низькою, а також може бути неповне травлення. Вплив температури травлення на швидкість травлення також дуже значний. З підвищенням температури швидкість травлення прискорюється, але надмірно високі температури посилять випаровування та розкладання травильного розчину, одночасно збільшуючи ризик бічної корозії; Якщо температура занадто низька, швидкість травлення буде важко відповідати виробничим вимогам. Контроль часу травлення не менш важливий. Якщо час занадто короткий, шар міді може бути не повністю витравлений; Якщо час занадто довгий, вигравірувана схема буде надмірно руйнуватися, що вплине на точність і якість схеми. Крім того, такі параметри, як тиск розпилення та швидкість циркуляції розчину в травильному обладнанні, потрібно розумно регулювати відповідно до фактичної ситуації, щоб забезпечити рівномірний вплив травильного розчину на поверхню покритої міддю плити, досягаючи стабільного та ефективного ефекту травлення.
Обробка після травлення
Після завершення травлення такі забруднення, як травильний розчин, продукти реакції та частково видалена суха плівка, залишаться на поверхні покритого міддю-ламінату, що вимагатиме низки-операцій додаткової обробки. Першим кроком є процес очищення, який включає промивання великою кількістю чистої води для видалення залишків травильного розчину та інших водо-розчинних домішок на поверхні, запобігаючи їхньому негативному впливу на наступні процеси. Далі можна провести висушування за допомогою таких методів, як сушіння гарячим повітрям або природне сушіння повітрям, щоб гарантувати, що поверхня покритої міддю -плакованої плити повністю висохла, і уникнути залишків вологи, які можуть спричинити окислення мідного шару. У деяких прикладних сценаріях, які вимагають високої якості поверхні, також може знадобитися пасивувати витравлену схему шляхом формування пасивуючої плівки на поверхні міді для підвищення її стійкості до окислення та корозії. Нарешті, проводиться комплексна перевірка якості обробленої друкованої плати з використанням такого обладнання, як оптичні мікроскопи та електронні мікроскопи, щоб ретельно перевірити цілісність, точність і якість поверхні схеми, гарантуючи, що виріб відповідає вимогам конструкції. Для -виявлених продуктів, що не відповідають вимогам, необхідно проаналізувати причини та вжити відповідних заходів щодо ремонту або скасувати їх.
Застосування процесу відновлення міді в різних типах друкованих плат
Жорстка друкована плата
Жорстка друкована плата, як поширений тип друкованої плати, широко використовується в різних електронних пристроях. У процесі виробництва жорстких друкованих плат технологія відновлення міді використовується для побудови високо-точних ліній схем, які відповідають вимогам електричного з’єднання складних електронних систем. Наприклад, під час виробництва материнських плат комп’ютерів можна досягти високої-щільності компоновки схем в обмеженому просторі за допомогою технології зменшення вмісту міді, що забезпечує стабільну та високу{4}}швидкісну передачу даних між різними компонентами, такими як ЦП, пам’ять, графічна карта тощо. З безперервним розвитком електронних продуктів у напрямку мініатюризації та високої продуктивності вимоги до точності жорстких схем друкованих плат стають усе більшими. висока. Процес зменшення вмісту міді може досягти меншої ширини ліній і меншого інтервалу між ними за рахунок оптимізації параметрів травлення та застосування передової технології перенесення графіки, ефективно покращуючи інтеграцію та електричні характеристики жорстких друкованих плат.
Гнучка друкована плата
Гнучкі друковані плати широко використовуються в електронних пристроях, таких як смартфони та переносні пристрої, які потребують великого простору та гнучкості завдяки їхнім унікальним перевагам — гнучкості та легкості. Процес відновлення міді також відіграє ключову роль у виробництві гнучких друкованих плат. Через те, що підкладка гнучких друкованих плат зазвичай складається з гнучких матеріалів, таких як поліімід або поліестер, їх вимоги до процесів травлення більш суворі. Під час процесу травлення необхідно точно контролювати параметри травлення, щоб уникнути пошкодження м’якої підкладки, забезпечуючи при цьому точність і надійність схеми. У модулі камери смартфона гнучка друкована плата використовується для створення тонких схем за допомогою технології зменшення міді, досягнення стабільного з’єднання між камерою та материнською платою та здатності адаптуватися до вимог згинання камери під різними кутами. З появою пристроїв, які можна носити, постали нові проблеми щодо гнучкості, стійкості до згинання та точності схеми гнучких друкованих плат. Процес відновлення міді постійно впроваджується та розвивається, застосовуючи новітні методи травлення та матеріали для задоволення зростаючих потреб.
Жорстка гнучка друкована плата
Жорстка гнучка друкована плата поєднує в собі переваги як жорсткої, так і гнучкої друкованої плати, має хорошу механічну міцність і здатність до згинання, і зазвичай використовується в- галузях високого класу, таких як аерокосмічна та автомобільна електроніка. Процес відновлення вмісту міді стикається зі складнішими проблемами у виробництві жорсткої гнучкої друкованої плати, що вимагає високо-виготовлення схеми як у жорсткій, так і в гнучкій частині, забезпечуючи при цьому надійне з’єднання в зоні переходу між ними. У процесі виробництва необхідно застосовувати різні параметри та процеси травлення на основі різних характеристик жорстких і гнучких частин. Наприклад, звичайні процеси лужного травлення можна використовувати в жорстких деталях для досягнення більш високої точності травлення; Для гнучкої частини слід використовувати більш м’який процес кислотного травлення, а умови травлення слід суворо контролювати, щоб запобігти пошкодженню гнучкої підкладки. Завдяки раціональному використанню технології зменшення вмісту міді поєднання жорстких і гнучких друкованих плат може досягти складних схем і гнучких методів складання, задовольняючи попит -електронних пристроїв високого класу на високо-продуктивні та надійні друковані плати.