Koparútfelling, einnig þekkt sem efna koparhúðun, skammstafað sem PTH. Megintilgangur þess er að setja þunnt og einsleitt koparlag á ó-leiðandi yfirborð prentaðra rafrása, svo sem einangruð gataveggi og ákveðin tiltekin svæði sem ekki eru koparþynnu, með efnahvörfum, sem gefur upphaflega ó{2}}leiðandi hlutum leiðni, leggja grunn að síðari rafhúðun rafhúðunarinnar og endanleg rafhúðun samprentunar á koparvinnslu, hringrásartöflur.
Með því að taka fjöl-laga prentplötu sem dæmi, þá þarf að gera raftengingar á milli laga í gegnum gegnumrásir. Eftir borun er gatveggurinn einangraður og án kopardýfingarmeðferðar getur straumur ekki farið í gegnum holuna til að ná millilagsleiðni. Koparlagið er eins og að byggja „brú“, sem gerir straum kleift að flæða vel á milli laga, sem tryggir heilleika og virkni alls rafkerfis rafkerfis. Ef það eru vandamál með koparútfellingarferlinu, svo sem ójöfn koparlagsútfellingu, ófullnægjandi þykkt eða galla eins og tóm, getur það leitt til óstöðugra merkjasendinga, skammhlaups eða opinna hringrása, sem hefur alvarleg áhrif á afköst og endingartíma prentuðu hringrásarinnar.
Koparútfellingarferlisflæði
forvinnslu
Afgreiðsla: Eftir borun geta holur á prentplötu myndað burrs og borrusl gæti verið inni í holunum. Fjarlægðu þessar burrs og bora flís með vélrænni burstun og slípun til að tryggja slétta síðari vinnslu, forðast skemmdir á gatveggnum og yfirborðinu og hafa áhrif á koparútfellingaráhrifin.
Bólga: Fyrir fjöl-laga borð getur epoxýplastefnið í innra laginu skemmst meðan á borun stendur. Notaðu tiltekna bólgumiðla, svo sem lífræna efnasambönd sem byggjast á eter, til að mýkja og bólga epoxýplastefnið, undirbúa sig fyrir síðari borunarskref til að tryggja skilvirka fjarlægingu á rusli og auka viðloðun milli holuveggsins og koparlagsins.
Fjarlægðu lím og borrusl: Með því að nýta sterkan oxandi eiginleika kalíumpermanganats, við háan hita og sterkar basískar aðstæður, verður það fyrir oxandi sprunguviðbrögðum með bólgna og mýkt epoxýplastefnisborrusl til að fjarlægja það. Til dæmis, við ákveðið hitastig og basískt umhverfi hvarfast kalíumpermanganat við kolefniskeðjurnar í epoxýplastefni, sem veldur því að þær brotna og brotna niður og ná þannig markmiðinu að hreinsa svitaholavegginn.
Hlutleysing: Fjarlægðu leifar eins og kalíumpermanganat, kalíumpermanganat og mangandíoxíð úr því ferli að nota kalíumpermanganat til að fjarlægja borrusl. Vegna þess að manganjónir tilheyra þungmálmjónum geta þær valdið „palladíumeitrun“ í síðari virkjunarskrefum, sem veldur því að palladíumjónir eða atóm missa virkjunarvirkni sína og hafa þar með áhrif á áhrif svitahola málmvinnslu. Þess vegna verður að fjarlægja þau vandlega.
Olíuhreinsun/holahreinsun: Notaðu sérhæfð olíuhreinsunarefni til að fjarlægja olíubletti og önnur óhreinindi af yfirborði borðsins. Á sama tíma, með verkun svitamyndandi efnisins, eru hleðslueiginleikar svitaholaveggsins stilltir til að gera yfirborð þess jákvætt hlaðið, sem stuðlar að samræmdu aðsogs hvata í kjölfarið.
Öræting: Notaðu örætingarlausn til að fjarlægja oxíð og önnur óhreinindi á koparyfirborðinu og örgera koparyfirborðið. Þetta eykur ekki aðeins bindingarhæfni milli koparyfirborðs og síðari rafgreiningarkopars, heldur veitir það einnig hentugra yfirborðsumhverfi fyrir aðsog hvata.
Sýrudýfing: Hreinsaðu koparduftið sem er fest við koparyfirborðið eftir örætingu til að tryggja hreinleika koparyfirborðsins og skapa hagstæð skilyrði fyrir síðari virkjunarskref.
hvata
Fordýfing: kemur í veg fyrir að ófullkomin hreinsun á fyrra ferli og óhreinindi komist inn í dýra palladíumtankinn, en bleytir epoxýplastefnisholuveggina til að stuðla að aðsog hvatans á yfirborði plötunnar. Forbleytitankurinn og síðari virkjunartankurinn hafa í grundvallaratriðum sömu samsetningu nema palladíum er ekki til staðar.
Virkjun: Þetta skref notar venjulega hvata eins og Pd/Sn eða Pd/Cu til að leyfa neikvætt hlaðnum palladíummicellum á yfirborðinu að festast við svitaholaveggina vegna virkni mesoporous fjölliðunnar. Með virkjunarmeðferð eru hvatavirkir staðir veittir fyrir síðari efnafræðilega koparútfellingu, sem gerir koparjónum kleift að gangast undir afoxunarviðbrögð á þessum virku stöðum.
Hröðun: Fjarlægðu kvoðuhluta ytra lagsins af kolloidal palladíum agnum, afhjúpaðu hvarfa palladíum kjarnann, tryggðu góða viðloðun milli raflausa koparhúðunarinnar og holuveggsins. Til dæmis festast palladíummicellur við borðið og eftir vatnsþvott og loftun myndast Sn (OH) 4 skel fyrir utan Pd agnirnar, sem er fjarlægð með HBF4 gerð hröðunar til að afhjúpa palladíum kjarna.
Efnafræðileg koparútfelling: Settu hvatameðhöndlaða prentplötuna í efna koparútfellingartank sem inniheldur koparsölt (eins og koparsúlfat) og afoxunarefni (eins og formaldehýð). Undir hvatandi verkun palladíumkjarna minnka koparjónir með formaldehýði og setjast á holuveggi prentaðrar hringrásar og yfirborðs sem ekki er koparþynnu sem krefjast leiðni, og mynda smám saman þunnt koparlag. Þegar efnahvarfið heldur áfram, geta nýmyndað efna kopar og viðbragðs aukaafurð vetni þjónað sem hvarfhvatar, sem stuðla að áframhaldandi framvindu hvarfsins og auka þykkt koparlagsins. Hægt er að skipta gerðum kemískrar koparútfellingar í þunnan kopar (0,25-0,5 μm), miðlungs kopar (1-1,5 μm) og þykkan kopar (2-2,5 μm) eftir þörfum.
eftir-vinnslu
Vatnsþvottur: Eftir að koparútfellingunni er lokið eru efnisleifarnar á yfirborði prentplötunnar fjarlægðar vandlega með fjölþrepa vatnsþvotti til að koma í veg fyrir skaðleg áhrif afgangsefna á síðari ferla.
Þurrkun: Notaðu aðferðir eins og þurrkun í heitu lofti til að fjarlægja raka af yfirborði prentplötunnar, halda því í þurru ástandi til síðari geymslu og vinnslu.
gæðaskoðun
Bakljósastigspróf: Gerðu gataveggsneiðar og fylgstu með þekju útfelldrar kopar á holuveggnum með því að nota málmsmásjá. Baklýsingustiginu er almennt skipt í 10 stig, og því hærra sem stigið er, því betra er þekjan á útsettum kopar á holuveggnum. Venjulega krefjast iðnaðarstaðlar einkunnina Stærra en eða jafnt og 8,5. Með baklýsingustigsprófun er hægt að skilja einsleitni og heilleika koparlagsins á holuveggnum innsæi og meta gæði koparsins til að uppfylla kröfurnar.
Greining á þykkt koparlags: Notaðu faglegan búnað eins og röntgenþykktarmæla til að mæla þykkt koparlagsins sem er útfellt og tryggja að það uppfylli þykktarsviðið sem hönnunin krefst. Mismunandi notkunarsviðsmyndir og vörukröfur hafa mismunandi staðla fyrir þykkt koparútfellingarlagsins.
Viðloðun próf: Notaðu aðferðir eins og borði próf til að prófa viðloðun milli kopar lagsins og prentað hringrás borð undirlag. Notaðu til dæmis ákveðna límband til að líma á yfirborð koparlagsins, fjarlægðu það síðan fljótt og athugaðu hvort koparlagið hafi flagnað af, til að meta hvort viðloðunin standist staðalinn. Góð viðloðun er mikilvægur vísbending til að tryggja stöðugleika og áreiðanleika koparlagsins.
Skoðun á holuvegg: Notaðu smásjá eða önnur verkfæri, skoðaðu vandlega koparlagið á holuveggnum fyrir samfellu, galla eins og tómarúm og sprungur, til að tryggja að gæði koparlagsins á holuveggnum uppfylli kröfur um áreiðanleika hringrásarinnar.
Lykilatriði í stjórnun koparútfellingar
Hitastýring: Viðbragðshraðinn við efnafræðilega koparútfellingu er mjög viðkvæmur fyrir hitastigi. Of hátt hitastig og hraður hvarfhraði getur leitt til ójafnrar útfellingar koparlags, sem leiðir til galla eins og grófleika og tómarúma; Hitastigið er of lágt, viðbragðshraðinn er hægur, koparútfellingin er lítil og þykkt koparlagsins er erfitt að uppfylla kröfurnar. Til dæmis þarf hitastig efna koparhúðunarinnar að vera nákvæmlega stjórnað á milli 25-35 gráður, allt eftir formúlunni á efnalausninni sem notuð er og vinnslukröfunum.
PH-stjórnun: pH-gildi lausnar getur haft áhrif á form koparjóna og virkni afoxunarefna. Óviðeigandi pH-gildi geta komið í veg fyrir að hvarfið gangi rétt fram eða leitt til lækkunar á gæðum koparlagsins. Í ferli koparútfellingar er venjulega nauðsynlegt að stjórna pH-gildinu innan basísks bilsins 11-13 og viðhalda stöðugu pH-gildi með því að bæta við pH-stillingum.
Styrkleiki lausnar: Styrkur koparsölta, afoxunarefna, klóbindandi efna og annarra innihaldsefna lausnarinnar verður að vera strangt stjórnað innan tilgreindra marka. Of mikill eða ófullnægjandi styrkur getur haft áhrif á hraða og gæði koparútfellingar. Til dæmis getur lítill styrkur koparsalts leitt til hægfara koparútfellingarhraða og ófullnægjandi koparlagsþykkt; Of mikill styrkur afoxunarefnis getur valdið of miklum viðbrögðum og haft áhrif á einsleitni koparlagsins. Nauðsynlegt er að prófa og stilla styrk lyfsins reglulega til að tryggja að það sé í besta vinnsluástandi.
Viðbragðstímastýring: Koparútfellingartíminn ákvarðar endanlega þykkt koparlagsins. Tíminn er of stuttur og þykkt koparlagsins uppfyllir ekki hönnunarkröfur; Of mikill tími eyðir ekki aðeins auðlindum heldur getur það einnig leitt til þykkra koparlaga, sem leiðir til grófrar kristöllunar og minnkaðs viðloðun. Í samræmi við mismunandi gerðir af koparútfellingu og vinnslukröfum ætti að stjórna koparútfellingartímanum nákvæmlega. Til dæmis er koparútfellingartími fyrir þunnan kopar venjulega 10-15 mínútur, en fyrir miðlungs og þykkan kopar ætti að lengja hann að sama skapi.