Травление платы: Травление плат перекисью водорода | KAVMASTER

Содержание

Руководство по различным решениям для травления печатных плат

Печатные платы с травлением

Если у вас хорошо открытая и чистая печатная плата, последующий процесс травления печатной платы больше не является критичным, здесь вероятность ошибиться не так велика, как при выявлении и развитии.

Травим печатную плату персульфатом натрия, который растворен в концентрации 220 граммов на литр примерно 45 градусы теплой воды. Мы всегда готовим свежий травильный раствор., травитель достаточно недорогой для этого. Вы также можете использовать раствор для травления печатных плат несколько раз, пока эффективность травления печатных плат не снизится.. Не сливайте использованный травильный раствор в канализацию., но соберите его и отнесите в пункт сбора опасных отходов!

Во время травления печатной платы используйте плотно прилегающую пластиковую банку с защелкивающейся крышкой.

Есть разные способы вставить плату в травитель., можно использовать плотно прилегающую пластиковую банку с крышкой на кнопке, который постоянно слегка встряхивается во время травления печатной платы раствором.

Здесь требуется небольшая осторожность: После того, как крышка закрыта, оставшийся воздух в банке нагревается и расширяется, который обычно выталкивает несколько капель каустика наружу. Я всегда делаю это в старой раковине в подвале, латексные защитные перчатки, требуются защитные очки и старая одежда! Через короткое время, медь приобретает матовую структуру в местах травления.

Печатную плату необходимо хорошо промыть водой и высушить., тогда это можно просверлить.

После бурения (конечно, больше не относится к чистым платам SMD), оставшийся фоторезист необходимо удалить. Это можно сделать либо с помощью спирта, либо путем повторного экспонирования УФ-светом без шаблона и последующего проявления..

Обычно мы покрываем готовую плату припойным лаком SK10., это защищает плату от коррозии, и ее очень легко припаять. тем не мение, дайте припойному лаку высохнуть в течение нескольких часов., иначе, он немного липкий и чувствителен к отпечаткам пальцев.

Конечно, это всего лишь один из простых способов травления печатных плат., конечно есть и другие варианты, которые приводят к той же цели. Для большего количества досок, вам лучше проконсультироваться с нами напрямую.

Обеспечьте здоровье и одежду во время процесса травления печатной платы.

Для создания печатных плат (например. прототипы), необходимо соблюдать некоторые меры по обеспечению здоровья и одежды. При травлении печатных плат, необходимо надевать фартук и кислотостойкие перчатки, чтобы защитить руки и одежду от воздействия кислоты.. После завершения травления печатной платы, убедитесь, что химикаты утилизируются должным образом (специальные отходы) а не просто запивают в раковине.

При распечатке макета на струйном принтере, например. CANON IP4600, необходимо выбрать самое высокое разрешение, чтобы отпечатанные проводники стали непрозрачными.

Подготовка услуги травления печатных плат

Создавать Макет печатной платы

С программой верстки, например. Например, в “Целевой SMART”, макет создается и печатается на пленке. Если необходимо, две распечатки должны быть распечатаны и размещены друг над другом так, чтобы чернота распечатки была достаточно глубокой. Важно следить за тем, чтобы при создании одностороннего макета, распечатка обычно представляет собой нижнюю сторону платы, а не сторону компонентов. Для шаблонов, которые были напечатаны или доступны на бумаге, Вы можете сделать макет прозрачным со статьей КОНТАКТЫ 243 (Паусклар 21) и таким образом упростить экспозицию.

Воздействие на печатную плату

Защитная пленка снимается с печатной платы с фотопокрытием и помещается на пленку макета. (сторона печати) и разоблачены. Экспозиция будет хорошо работать без блока экспонирования, если вы поместите плату на не слишком мягкую поролоновую подушку, а затем разложите макет на печатной плате.. Чтобы макет не сползал, поместите над ним стеклянную пластину. Чем ближе макет печатной платы к печатной плате, тем точнее будет экспозиция. Спектральная чувствительность фотопокрытия около 400 нм. Время экспозиции зависит от источника света и расстояния до него..

Передержка — не проблема с качественным основным материалом.. С другой стороны, недодержка затрудняет или препятствует получению хорошего качественного результата в проявке.

Разработка печатных плат

Подготовить ванну проявителя: Добавлять 10 гр. Разработчика до ок.. 1.1 литры теплой воды (приблизительно. 40-50 °) и хорошо перемешайте. В контейнере должно быть достаточно места, чтобы пальцы с печатной платой могли без проблем поместиться в него.. Перед погружением открытой печатной платы в ванну проявителя, пожалуйста, наденьте перчатки. Если разводка печатной платы имеет резкий контур, Вы должны немедленно вынуть плату из ванны для проявителя и тщательно промыть чистой водой.. Если ванна проявителя уже не свежая, во время разработки полезно медленно перемещать доску вверх и вниз в ванне проявителя.. Убедитесь, что вы не ополаскиваете тряпкой при полоскании., так как это может размыть контуры макета.

Если макет «исчез», потому что ванна проявителя была слишком сильной или плата находилась в ванне проявителя слишком долго, можно снова покрыть доску фоторезистом KONTAKT 235 (положительный 20) после того, как он был освобожден от проявителя и высох слишком толстым) и повторить процедуру экспонирования и проявления.

Процесс травления печатной платы

Контейнер, например. наполняет травильную чашу из статьи “набор для разработки” с горячей водой (приблизительно. 50-60 °). О 0.4 литров воды требуется для 100 гр. Из травки. Оба должны перемешиваться до полного растворения травителя.. Чем быстрее этот процесс завершится, чем горячее остаётся травильная ванна, что ускоряет сам процесс травления. Следует отметить, что поднимающиеся водяные пары не вдыхаются..

В зависимости от температуры ванны травления, приблизительно. 15-30 следует запланировать минуты для процесса травления. При перемещении платы в ванне для травления печатных плат необходимо надевать кислотостойкие перчатки.. Путем поворота печатной платы, немного кислорода поступает в травильную ванну, ускоряет процесс травления печатной платы.

Успешный процесс может быть достигнут очень хорошо со статьей “Устройство для травления 1” без необходимости вмешиваться, но возможность наблюдать за процессом травления.

О прогрессе процесса травления печатных плат для эпоксидных плат можно судить по тому факту, что контуры макета выделяются, а плата кажется прозрачной.. Если желаемая разводка достигнута и больше нет соединений между токопроводящими дорожками, процесс травления должен быть завершен. Затем печатную плату промывают чистой водой. (все еще в кислотостойких перчатках) и сушат бумажными полотенцами или сжатым воздухом.

Кондуктор треков, которые сейчас покрыты фоторезистом, можно снова экспонировать, а затем поместить в ванну проявителя, чтобы обнажить чистую медь.. После удаления фоторезиста с меди, доска должна быть очищена и просушена. Альтернативно, остатки фоторезиста также можно использовать, например,. Алкоголь, можно удалить ацетон или спирт.

Для защиты токопроводящих дорожек от коррозии., мы рекомендуем покрыть плату защитным лаком, например. КОНТАКТ 227 (припой лак СК 10).

Теперь доску можно сверлить, собран, а затем протестирован или использован.

Преимущества раствора для травления печатных плат

Довольно просто: Вы построили хорошую схему на макете, но как-то все выглядит не очень профессионально. Что может быть очевиднее, чем профессиональная гравировка схемы на печатной плате? Выглядит лучше и не так подвержен ошибкам, потому что любой, кто когда-либо строил полную европлатину с провальной проволокой, заметит, насколько утомительно повторная пайка уже начавшейся проволоки..

Но теперь к офорту:

Принцип очень простой: пленка, на которую нанесены токопроводящие дорожки, используется для экспонирования светочувствительной печатной платы.

Как результат, нанесенный фоторезист становится хрупким там, где попал свет. Это удалит краску с хрупких участков.. Затем медь удаляется в процессе травления печатной платы в тех точках, где краска была разрушена..

Создание слайда:

Мы не будем здесь вдаваться в подробности. Существует множество программ, с помощью которых можно создавать макеты печатных плат.. В качестве примера можно назвать Орла.. На сайте производителя есть бесплатная версия.. С помощью этих программ, электрическая схема нарисована и макет создан.

Это снимается на пленке с помощью принтера (Внимание: для струйных принтеров нужна специальная пленка).

Лучше всего распечатать пленку дважды и склеить эти две распечатки вместе.. Это необходимо, потому что чернила обычно не покрывают достаточно, и проводящие дорожки будут изнашиваться при травлении.

Открытие печатной платы:

Печатная плата представляет собой пластиковую пластину с медным покрытием и фоторезистом.. Эта краска становится хрупкой при воздействии света..

Первое, что нужно сделать, это распилить печатную плату.. Потом выставляется. Лучше всего это делать с галогенным прожектором. (Я использую точечный светильник мощностью 500 Вт на расстоянии 1,50 м.). С печатной платы снимается защитная пленка и на нее кладется печатная пленка. (Примечание: после этого убедитесь, что медная сторона находится под, так положи это вверх дном). Теперь галогенная фара включена.. Вы должны сами узнать время выдержки (желательно с небольшими образцами для испытаний) так как это зависит от производителя печатной платы. Важно отметить, что вы должны снять стеклянную пластину с галогенного прожектора..

Что делает фоторезист хрупким, так это ультрафиолетовое излучение., и стеклянные фильтры УФ-излучения.

Чтобы построить рамку экспозиции

Разработка печатной платы:

После контакта, печатная плата должна быть разработана. Это удаляет хрупкий фоторезист, и остается только лак там, где не было света..

Одно замечание заранее: Кислоты, используемые в следующих описаниях, не очень благоприятны для кожи., так: перчатки на!

Он помещается в количестве, указанном на упаковке. (приблизительно. 1 ложка на литр воды) в пластиковой миске и растворяется в воде. Кстати, это лучше всего делать, когда печатная плата открыта.

После контакта, печатная плата сразу помещается в раствор, иначе, он будет передержан и, следовательно, непригоден для использования. Через некоторое время в растворе, вы можете увидеть, как хрупкая краска удаляется и отделяется от печатной платы (места, где еще есть улыбка, затемнены встроенным красителем). Небольшое помешивание помогает. Если хорошо видно структуры проводниковых дорожек (как темные линии), печатная плата была полностью разработана. Если она останется слишком долго, она будет чрезмерно развита.

После того, как печатная плата была удалена из раствора, смывается водой.

Кислоту можно использовать только в течение нескольких часов, а затем израсходовать..

тем не мение, относится к опасным отходам, а не в канализацию.

Травление печатной платы:

Теперь печатную плату нужно только протравить. (т.е.. удаляется медь в открытых местах).

Он поставляется в виде порошка и должен растворяться в воде.. Этот раствор для травления печатных плат можно использовать в течение многих месяцев или лет.. тем не мение, их нельзя хранить в герметичном контейнере. Я просто вставил велосипедный клапан в крышку.

Как емкость для травления, Я просто использую квадратный футляр из оргстекла. Но и нормальная чаша тоже.

Жидкость сначала нужно подогреть. (лучше всего просто поместить емкость для хранения в горячую ванну). Так что решение работает лучше. Затем раствор переливается в емкость для травления.. Теперь все, что вам нужно сделать, это вставить печатную плату. (завязать, тогда будет легче вытащить).

Печатная плата готова примерно через. 30-45мин. Медь удалена со всех открытых участков.. Теперь печатную плату промыть водой и высушить..

Вы можете ускорить процесс травления, поместив шланг в емкость для травления и подключив его к воздушному насосу. (например. для аквариумов). Результирующая подача кислорода ускоряет процесс травления.. На левом рисунке показаны готовые печатные платы..

Грязные пятна попадают на старый раствор для травления печатных плат.. Но для иллюстрации достаточно.

Переделка:

Теперь нужно просверлить отверстия для компонентов.. Лучше всего это сделать с помощью сверлильного станка и сверла 0,8 мм..

Ну наконец то, медная сторона покрыта паяльным лаком (контактный химикат). Это облегчает пайку, а лак защищает от коррозии..

Теперь припаяйте, и есть чистая трасса, которая впечатляет.

 

 

Управление процессом травления проводников печатных плат

Для управления процессом линия травления содержит блок перманентного экстракционного извлечения избытка меди из травильного раствора, чтобы поддерживать его состав на границе «травление/отсутствие травления» («на грани фола»). Фронтальный напор струй в сочетании с граничными условиями травления создают условия растворения металла только на дне зазора между проводниками. В этом случае боковые стенки зазора почти не подвергаются растворению, что обеспечивает минимальный боковой подтрав проводников схемы при относительно большой толщине вытравливаемого металла (меди фольги и гальваники). Кроме условий получения прецизионного рисунка проводников печатной схемы предлагаемая технология создает условия для снижения экологической нагрузки на сооружения очистки промышленных стоков вод.

В производстве печатных плат перепробовано много составов травильных растворов в сочетании с резистами, создающими избирательность растворения металлов2, 3. Все они основаны на окислении вытравливаемых металлов и последующем растворении их окислов. Если в качестве травящих растворов используются вещества с переменной валентностью, как например, медь или железо, персульфаты процесс окисления и растворения окислов осуществляется в одном цикле. В итоге в производстве печатных плат установилось использование кислых растворов на основе хлорной меди в сочетании с органическими резистами и щелочные растворы на основе аммиачного комплекса хлорной или сернокислой меди в сочетании с металлорезистами на основе олова (олово, олово-никель, олово-свинец)4, 5.

Все существующие процессы травления рисунка проводников печатных плат относятся к изотропным процессам, т.е. они растворяют металл во всех направлениях одинаково. В процессе травления проводников схемы кроме вертикального травления, т. е. травления по глубине зазора, происходит также и горизонтальное травление, так называемый боковой подтрав. Всегда желательно уменьшить боковое подтравливание, чтобы добиться прямоугольной формы сечения вытравленного проводника.

Процессы травления могут быть погружными и струйными.

Основное преимущество погружного травления – это равные условия травления для двух сторон заготовки. По всей заготовке наблюдается одинаковый боковой подтрав, и скорость травления примерно одинаковая при условии перемешивания раствора или возвратно-поступательного перемещения заготовки в растворе. Но и при этом обмен раствора на поверхности заготовки минимальный, а боковой подтрав получается большим, так как процесс травления как в ширину, так и в глубину идет с одинаковой скоростью. Такие условия травления при изготовлении прецизионных печатных плат не устраивают современное производство из-за повышенного бокового подтравливания. Задача конструктора и технолога при проектировании оборудования для травления печатных плат добиться наибольшей скорости травления в глубину, а не в сторону под металлорезист или органический резист (фоторезист).

Струйный метод травления является наиболее эффективным как по скорости процесса, так и по снижению величины бокового подтравливания. Струйное травление обычно осуществляется в конвейерных установках, в которых на заготовки печатных плат, перемещаемых по транспортеру, сверху и снизу подаются струи травильного раствора.

Рассмотрим этапы травления рисунка, локально защищенного резистом.

Начало процесса травления (рис 1): поверхность меди покрыта рисунком из защитного резиста. Здесь травящая среда омывает, травит и удаляет те участки меди, которые не защищены резистом. Промежуточные этапы, показанные на рис 2 и 3, демонстрируют дальнейший ход этого процесса.

Следующий этап (рис 4): медь здесь уже полностью удалена до поверхности базового материала. Но чтобы уверенно гарантировать разделение смежных печатных проводников, а также исключить ситуации, когда остатки меди в зазоре локально уменьшают расстояние между печатными проводниками, процесс травления продолжается.

Если в качестве защитного резиста используется металлорезист, за счет контактной разницы в электрохимическом потенциале меди и металлорезиста (олова) медь удаляется главным образом из-под резиста, и здесь в наибольшей степени проявляется эффект бокового подтрава в сочетании с нависанием металлорезиста на кромках проводников.

Для оценки качества травления используется такое понятие как фактор травления. Этот параметр отражает отношение толщины протравленного медного проводника к максимальной величине бокового подтрава по одной стороне (рис 5).

F = H / L,

где F – фактор травления (или коэффициент бокового подтравливания),

H – толщина меди,

L – боковой подтрав.

Обычно фактор травления для травильных машин струйного типа F = 2 – 2,5.

Чем больше фактор травления, тем меньше боковой подтрав, и тем более тонкие проводники можно воспроизводить. Задача технологов – уменьшить величину бокового подтрава проводников и за счет этого улучшить разрешающую способность литографии рисунка печатных плат. Для этого нужно создать условия для поддержания травящих свойств раствора «на грани фола», т.е. в состоянии, когда раствор активен только в местах удара струй о травящуюся поверхность. Эти условия реализованы в конструкции травильной машины, в которой форсунки распыляют травящий раствор строго перпендикулярно травящей поверхности (рис 6).

Для управления процессом необходимо создать аппендикс к блоку травления, удаляющий излишки меди из травящего раствора по мере её растворения (насыщения раствора медью).

Пограничные режимы травления обеспечиваются поддержанием состава раствора с постоянным содержанием меди меньше 70 г/л, но не ниже 65 г/л при рН = 7,8 – 8. Обычно при поддержании такого состава происходит первоначальное растворение меди, затем его быстрый останов за счет пассивации медной поверхности. При значительном повышении давлении на форсунках, мощная струя свежего травильного раствора постоянно активирует медную поверхность, и пассивация медной поверхности не успевает образоваться. Таким образом, травление меди в глубину будет происходить непрерывно, а боковые поверхности, не подвергаясь мощному давлению струй раствора, пассивируются и не травятся. Таким образом, происходит уменьшение бокового подтравливания, что приводит к улучшению фактора травления6.

Управление процессом травления в описываемой системе состоит в жестком поддержании состава раствора, рН, концентрации меди и температуры раствора. Кроме того, для уменьшения величины бокового подтрава по предлагаемой методике нужно значительно увеличить напор струй травящего раствора.

В процесс прецизионного травления вмешивается еще один существенный фактор – на верхней поверхности заготовки образуются лужи, мешающие обмену раствора. Из-за этого создаются неравные условия травления на верхней и нижней поверхности заготовки платы. Снизу заготовки травильный раствор постоянно обновляется за счет гравитации, он легко отделяется от поверхности и падает вниз. А на верхней поверхности заготовки платы неизбежно собирается лужа и, чем выше расход травильного раствора, тем больше ее собирается в центре заготовки. На краях раствор будет накапливаться в меньшей степени, и здесь условия для обмена раствора будут лучше. В центре заготовки обмен раствора затруднен, а образующаяся лужа раствора создает условия изотропности процесса травления, т.е. будут неизбежно созданы условия для усиленного бокового подтравливания.

Таким образом, процессы травления на верхней и нижней поверхностях заготовки сильно отличаются. Чем больше площадь заготовки, тем сильнее будет проявляться эта разница.

Для устранения данного негативного эффекта и достижения равномерности травления используется вакуумный отсос травильного раствора с верхней поверхности заготовки. Вакуумные отсосы встраиваются в приводные ролики на конвейере и называются гидродинамическими. За счет этих вакуумных отсосов застой травильного раствора полностью удаляется, а новые порции из форсунок каждый раз бьют по обнаженной поверхности заготовки. Таким образом создаются абсолютно одинаковые скорости травления как снизу, так и сверху заготовки.

Повышенный напор струй достигается за счет применения мощных насосов (5 кВт) и уменьшения расстояния от форсунки до поверхности платы. В результате энергия и давление струи травильного раствора в контакте с поверхностью заготовки печатной платы увеличивается. При проведении проектных работ на специальном испытательном стенде было выбрано оптимальное расстояние от форсунки до медной поверхности с учетом угла распыления форсунки так, чтобы соседние струи пересекались не более чем на 15-20 %. Увеличение мощности насосов, увеличение давления подачи раствора при относительно малой активности травильного раствора («на грани фола») позволили достигнуть нормальной скорости травления и подавить боковой подтрав.

Управление составом раствора обеспечивается применением новой системы регенерации. Принцип работы этой системы основан на органической экстракции меди из медно-аммиачного комплекса с помощью органического экстрагента, который после разрушения медно-аммиачного комплекса насыщается ионами меди. Для этого применяется экстрагент, серийно выпускаемый для промышленной добычи меди. Он является крупнотоннажным продуктом, и его стоимость не сильно сказывается на себестоимости процесса регенерации меди.

В дальнейшем происходит разрушение насыщенного медью экстрагента раствором серной кислоты. В этом процессе ионы меди переходят в раствор серной кислоты. По мере накопления меди в растворе электролит подвергается электрохимической регенерации, где медь в виде особо чистой меди высаживается на катодах. Экстракция меди из рабочего травильного раствора и стадия извлечения меди из экстракта разделены. Поэтому процесс электрохимического восстановления меди никак не влияет на скорость травления. Применение специальных высокоточных датчиков измерения плотности раствора травления позволяет с точностью ±2 г/л поддерживать содержание меди в травильном растворе.

Описываемый процесс регенерации значительно отличается от традиционных процессов, применяемых при производстве печатных плат. В традиционном процессе регенерация меди происходит порционно в гальванической ванне. Этот процесс ступенчатый, он не может быть непрерывным. Периодический отбор травильного раствора для регенерации и добавление свежего раствора меняют концентрацию меди в травильной машине, а значит меняется активность раствора в ходе травления. Чтобы выровнять процесс, необходимо использовать дополнительные буферные емкости на входе и выходе регенерируемого раствора. Но применение такого приема ведет к отсутствию условий управляемости процессом травления, удорожанию оборудования и неудобствам в эксплуатации.

Главное достоинство описываемого комплекса прецизионного травления – управляемость процессом и простота эксплуатации. Запуск процессов травления и регенерации происходит с одной кнопки. Все режимы устанавливаются автоматически. Оператору до начала работы необходимо только ввести в интерфейс машины толщину вытравливаемого металла. Установка автоматически выставит оптимальные режимы для получения прецизионного рисунка.

При работе установки каждый квадратный метр печатной платы уносит около 200 мл раствора и меняет его рН. В предлагаемой системе коррекция травильного раствора для поддержания рН происходит автоматически водным раствором аммиака непосредственно при травлении. Газообразный аммиак не используется, т.к. является взрывоопасным газом. Для предотвращения уноса испаряющегося аммиака установка травления имеет герметичную конструкцию. Вытяжная вентиляция подключена через автоматический клапан для автоматического поддержания рН.

В процессе работы установки предусмотрено не только управление составом травильного раствора, но и регенерация аммиачной промывки. В процессе аммиачной промывки происходит накопление меди в растворе, и он может превратиться в травильный раствор. Чтобы предотвратить этот эффект содержание меди в аммиачной промывке поддерживается не более 6 г/л.

Так как скорость травления поддерживается всегда постоянной, можно применять автоматические погрузчики-разгрузчики, т. е. управление процессом травления происходит практически без участия персонала.

Таким образом спроектирована и предлагается серия установок анизотропного травления рисунка печатных плат с активированной вертикальной составляющей, названной Frezer Style (рис 7). Они обеспечивают полную управляемость процессом, простоту обслуживания и имеют оригинальный дизайн. Эксплуатация в условиях реального производства показала, что Frezer Style идеально подходит для травления узких зазоров и формирования проводников с минимальным размером и допуском по ширине. Применение динамической системы контроля и поддержания плотности и состава раствора травления в комплекте с экстракционной системой извлечения излишней меди из состава медноаммиачного травильного раствора, названной «СЭМАР» (рис 8), позволяют достичь минимального бокового подтрава проводников при сохранении производительности линии за счет увеличения вертикальной составляющей обработки при пограничных режимах травления.

Конструкция динамических прижимных валов с вакуумным отсосом раствора дает возможность быстро удалять травильный раствор («лужи») с поверхности обрабатываемой заготовки (рис 9), обеспечивая тем самым лучшие результаты при большой толщине фольги (фактор травления до 5).

Управление установкой серии Frezer Style осуществляет PLC-контроллер с сенсорным экраном, на котором выполняются все настройки, например, выставляется толщина медной фольги и отслеживается состояние всех элементов установки и режимов травления. Вывод установки на рабочий режим производится автоматически. Все подключения – вода для промывки, вода для охлаждения, слив промывных вод, слив раствора – осуществляются в одной зоне доступа.

Для удобства и технологичности использования в установках серии Frezer Style предусмотрены:

  • Независимая регулировка давления по рядам форсунок (рис 10).
  • Предотвращение разворотов заготовок: положение на выходном конвейере соответствует входному.
  • Форсунки с байонетным креплением, обеспечивающие быстроту их демонтажа/монтажа при профилактических работах. Коллекторы обслуживаются без разбора установки.
  • Система датчиков для измерения площади обрабатываемой заготовки и управления режимом экономии воды и электроэнергии.
  • Возможность обработки тонких заготовок и заготовок малого размера благодаря конструкции конвейера: ролики на смежных валах взаимно смещены, что позволяет обеспечить минимально возможное расстояние между валами.
  • Автоматическая система контроля и поддержания рН. Автоматическая система дозирования корректирующего раствора.
  • Система поддержания температуры в рабочих камерах.
  • Насосы повышенной мощности в комплекте со щелевыми и специальными форсунками, обеспечивающие наиболее подходящую для данного процесса струю раствора.
  • Двойные прозрачные крышки из минерального стекла с датчиком открытия.
  • Многоступенчатая система фильтрации, обеспечивающая чистоту форсунок в процессе эксплуатации и способствующая равномерности процесса травления.
  • Все баки снабжены системой контроля уровня раствора, связанной с системой управления, для обеспечения надежной работы насосов. Все баки имеют окна для визуального контроля уровня раствора.
  • Автоматическая система управления клапаном вытяжки и система улавливания паров для уменьшения уноса аммиака в вытяжную вентиляцию.
  • Модуль горячей сушки.

Установка СЭМАР обеспечивает регенерацию раствора медно-аммиачного травления печатных плат и аммиачной промывки. Система состоит из двух основных модулей: экстракционного и электролизного. Схема работы установки приведена на рис 11.

Установка СЭМАР предназначена для:

  • Поддержания постоянства состава медно-аммиачного травильного раствора.
  • Автоматической регенерации с извлечением металлической меди из травильного раствора.
  • Автоматической регенерации с извлечения меди из раствора аммиачной промывки.
  • Демпфирования колебаний концентрации меди при импульсной загрузке травильной машины с большим количеством стравливаемой меди в короткий промежуток времени.
  • Специализированной регенерации медно-аммиачных травильных растворов с выделением чистой металлической меди в региональных центрах.

Преимущества:

  • Постоянное поддержание состава травильного раствора с высокой точностью.
  • Отсутствие отходов травильного раствора и аммиачной промывки.
  • Предотвращение попадания ионов меди в промывные воды.
  • Не требуются специальные добавки в травильный раствор.
  • Особо чистая медь, получаемая в результате экстракции (99,99 %).

Экстракционный блок обеспечивает экстракцию меди из травильного раствора и аммиачной промывки с последующим переводом меди из органической фазы в водный раствор серной кислоты. Электролизный блок – электровыделение металлической меди из сернокислого электролита.

Экстракционные аппараты включаются в технологическую схему по принципу «перетракции», разработанном и опробованном ранее в РХТУ им. Д. И. Менделеева. Этот принцип подразумевает транспорт ионов меди из одного водного раствора в пространственно-отделенный от него другой водный раствор, с не смешивающимся с ними органическим экстрагентом (свободной жидкой мембраной). При этом, в отличие от классической жидкостной экстракции, органическая фаза не является накопителем ионов меди, а выступает лишь в роли переносчика, извлекая ионы из одной водной фазы и отдавая их в другую.

При щелочном травлении заготовок печатных плат у технологов возникает вопрос: а как же хлор? Он ведь будет выделяться? Однако этого не случается в силу своеобразного химизма процессов травления и регенерации, которые происходят в установках Frezer Style и СЭМАР. Как показано в статье «Прецизионное травление печатных плат»7, хлор выделяться не будет, он находится всегда в связанном состоянии.

Из приведенных данных по механизму регенерации следует, что экстракционно-электрохимическая схема несмотря на многостадийность процесса обеспечивает полную регенерацию травильного раствора.

Испытания показали минимальную величину подтрава при травлении рисунка печатных плат на комплексе Frezer Style и СЭМАР (F = 5) по сравнению с аналогичным оборудованием, предлагаемым рынком. Эксплуатация комплекса подтвердила его технические характеристики:

  • Производительность по меди: до 2 кг/час.
  • Точность поддержания концентрации меди в растворе травления: ± 2 г/л.
  • Точность поддержания значения pH раствора: ± 0,1.
  • Точность поддержания температуры в травильной машине по объему: ± 1 °C.

Опытная эксплуатация системы прецизионного травления рисунка проводников печатных плат в реальном производстве показала полную состоятельность предложенных идей для разработки системы, обеспечивающей улучшенный фактор травления, регенерацию меди и полное автоматическое управление процессом.


1 ГОСТ Р 53429‑2009. Платы печатные. Основные параметры конструкции

2 Clyde F. Coombs Printed Circuits Handbook McGraw–Hill Professional, 2007

3 Печатные платы: Справочник / Под ред. К. Ф. Кумбза. Перевод с англ. М.: Техносфера, 2011

4 Jump up to: Charles A. Harper, Electronic materials and processes handbook, McGraw-Hill, 2003

5 «The Rise of High Density Interconnect PCBs – HDI PCBs».

6 Медведев А.М. Печатные платы. Процессы травления рисунка//Технологии в электронной промышленности. 2013. № 8

7 Шкундина С. Прецизионное травление печатных плат // Производство электроники: Технологии. Оборудование. Материалы. 2011. № 6


Травление платы — советы начинающим.

Качественный монтаж — залог надежной и долгой работы того или иного устройство. В этой статье постараюсь кратко и детально пояснить весь процесс создания печатных плат. Метод ЛУТ — самый доступный из всех существующих, многие наверное слышали название, а многим оно хорошо знакомо, поскольку больше половины людей, увлеченные электроникой используют именно эту технологию для создания печатных плат в домашних условиях.

Все, что вам нужно для создания довольно качественных печатных плат в домашних условиях, это — лазерный принтер, утюг — желательно именно отечественный и разумеется кусочек фольгированного стеклотекстолита. Шаблон с точными размерами нужно распечатать на лазерном принтере (именно лазерном), обязательно максимально темный оттенок, затем аккуратно вырезаем шаблон.

При этом многие советуют печатать шаблон на фотобумаге, но лично никогда фотобумагу не использовал (да и лазерного принтера у меня нет, приходится в каждый раз бегать до ближайшего интернет клуба), в моем случае обычная бумага формата А4.

После этой операции нужно подготовить плату, а для этого первым делом нужно подрезать стеклотекстолит под размеры своей платы, затем тщательно очистить поверхность фольги мелкой шкуркой до блеска, затем промыть фольгу растворителем или ацетоном. После этого сразу же приступаем к процессу.

Разогреваем наш утюг. Изначально я посоветовал применить именно отечественные, причина довольно проста — у фирменных утюгов дно не гладкое, да и вес у них не очень, а отечественный — то, что надо. Шаблон ровно укладываем на плату так, чтобы тонер смотрел на сторону фольги, затем аккуратно начинаем утюжить плату. Те, кто делают процесс впервые, советую зафиксировать шаблон относительно платы, чтобы в итоге не вышла кривая плата.

Утюжить нужно в течении 90 секунд (лично так делаю), после чего вырубаем утюг и даем плате остыть в течении одной-двух минут, затем подносим сосуд с водой и бросаем туда плату на несколько минут, после чего аккуратно НЕ ЦАРАПАЯ НОГТЯМИ с помощью пальцев снимаем бумагу.

В итоге получается почти готовый полуфабрикат, в местах, где тонер прилип нехорошо или вообще отсутствует — можно покрыть обычным лаком для ногтей или маникюром. Для этого берем лак, зубочистку и дорисовываем плату. Даем маникюру или лаку выдохнуть в течении 15-30 минут (зависит от конкретного лака).

После того, как шаблон нанесен на поверхность фольгированного стеклотекстолита, пора приступить к процессу травления платы — этот этап самый легкий. Кто-то для травления использует медный купорос, другие хлорное железо, в моих краях это все роскошь, поэтому приходиться использовать альтернативный метод травления печатных плат.
Для начала немного про ингредиенты. Все, что нам нужно, это чайная ложка поваренной соли, лимонная кислота (2 пакета по 40Гр), и перекись водорода — 3% раствор.

Где все это достать? Поваренная соль может быть украдена с собственной кухни, перекись водорода продается в бутылках по 100мг в любой аптеке (нам нужны 2 бутылки), ну а лимонная кислота может быть приобретена в любом продуктовом магазине.

Дальше нужно поискать подходящий сосуд — пластиковый, стеклянный или эмалированный. В этом сосуде перемешиваем все наши составные и добавляем к раствору 20-50мл обыкновенной воды из под крана. В конце остается бросить нашу плату в раствор.

Спустя 40-60 минут плата будет протравлена. Недостаток данного раствора в том, что его хватит на 2-3 платы с размером в пачку сигарет, по сути почти одноразовый раствор, но зато доступный всем.

Все, что остается дальше — сами знаете лучше меня — высверливание отверстий под компоненты, лудение дорожек (если есть желание, но советую, слой олово спасает медные дорожки от окисления) и конечный монтаж электронных компонентов.

Метод ЛУТ позволяет получить довольно качественные дорожки с толщиной до 0,3-0,5мм, следовательно, с его помощью можно создавать печатные монтажные платы почти промышленного качества, но если делаете плату скажем для поверхностного монтажа (в случае сборки цифровых устройств того или иного рода), где задействованы процессоры и интегральные микросхемы с многочисленными мелкими выводами, то метод ЛУТ не самый лучший вариант, тогда приходит на помощь более современный и высококачественный метод создания печатных плат — фоторезист.

Объяснение процесса травления печатных плат

Одним из наиболее важных аспектов производства печатных плат является процесс травления , который по существу включает контролируемую коррозию . Когда коррозия происходит в нормальных условиях, металлы повреждаются. Однако процесс механической обработки, известный как травление, обеспечивает контроль над коррозией для эффективного удаления меди с печатной платы. Любая медь, не относящаяся к схеме, оставшаяся на печатной плате, будет стерта с платы в процессе травления, создавая окончательный рисунок схемы.
Во многих отношениях гравировка печатной платы аналогична долблению камня. До того, как произойдет процесс травления, печатная плата похожа на камень с несколько однородным дизайном. Когда вы высекаете камень, может появиться очень специфический рисунок или узор. То же самое верно, когда процесс травления происходит с печатной платой. Имейте в виду , что единственный способ добиться успеха в процессе травления — это сначала подготовить топологию или дизайн печатной платы после удаления медной основы .Изображение, которое хочет дизайнер, будет перенесено на печатную плату с помощью процесса, известного как фотолитография.
Процесс травления печатной платы может быть настолько простым или сложным, насколько вам нужно. Процесс травления можно выполнять дома или в лаборатории, если вы производите только небольшое количество печатных плат. Выполняя этот процесс в меньшем масштабе, вы можете существенно снизить производственные затраты. С другой стороны, травление требует помещения печатной платы в химикаты, чтобы избавиться от нежелательной меди .Эти химические вещества могут быть опасными, и избавиться от них непросто. Воду можно использовать в процессе травления для смывания химического раствора или как часть раствора. В следующем руководстве подробно рассматривается травление печатных плат и важность этого процесса при создании печатных плат .

Типы травления


Существует два основных типа травления, которые можно использовать при изготовлении промышленных печатных плат.Доступные типы травления включают кислотное травление и щелочное травление.

1. Кислотное травление

Кислотное травление — это высокоэффективный процесс, который включает удаление меди из любых внутренних слоев печатных плат FR-4 . Кислотное травление используется с этими типами плат из-за того, насколько точным может быть травление. Кислота в растворе не вступает в реакцию с фоторезистом, а это означает, что на металле не будет такой большой подрезки.Единственным недостатком этого типа травления является то, что процесс кислотного травления занимает больше времени, чем щелочное травление и другие методы.

2. Щелочное травление

Щелочное травление может применяться к внешним слоям печатной платы . Поскольку щелочное травление может быть завершено быстрее, чем кислотное травление, вам не нужно беспокоиться о однородности оставшейся поврежденной меди. Из-за состава щелочной раствор считается более активным, чем кислый, а это означает, что необходим тщательный контроль для обеспечения точности процесса травления.
Оба типа процессов травления доказали свою эффективность, поскольку можно выполнить значительный объем травления при низких эксплуатационных затратах. Кислотное и щелочное травление также можно использовать со многими различными металлами.

Параметры, влияющие на процесс травления


Достигаемая скорость травления зависит от состава травильного раствора, а также от времени травления. Имейте в виду, что состав травителя почти постоянно меняется, что может затруднить определение скорости травления. Обеспечение качества процесса травления может происходить путем контроля определенных параметров, основными из которых являются:
— Температура
— Удельный вес (Боме)
— pH
— Концентрация химической добавки
— Окислительно-восстановительный потенциал

Температура

При контроле температуры раствора имейте в виду, что большинство травильных машин будут состоять из пластиковых деталей, так как металлические части вступают в реакцию с травителями. Если ваш травильный станок оснащен пластиковыми деталями, температура не должна быть слишком высокой.В этой ситуации идеальный температурный диапазон составляет около 50-55° по Цельсию, что соответствует 122-131° по Фаренгейту.

Удельный вес (Боме)

Что касается удельного веса (Боме), он коррелирует с концентрацией травителя. Более высокое значение Baume обычно соответствует более высокой скорости травления. Если смотреть конкретно на pH раствора, этот параметр особенно важен для щелочного травления. Эффективное щелочное травление может быть выполнено, когда значение pH раствора находится в диапазоне от 7.9-8.1.

pH

Если pH раствора меньше 8,0, возможно, pH снизился из-за слишком интенсивной вентиляции или низкого содержания аммиака. Имейте в виду, что скорость травления также может быть низкой, если pH выше 8,8. Эта проблема может возникнуть, если вода просочилась в травитель или в нем содержится слишком много меди. Что касается кислотного травления, любое увеличение значений pH может привести к получению неверных показаний.
Мониторинг pH в гальванических растворах может быть затруднен, поскольку агрессивные растворы могут повредить электроды, не предназначенные для гальванопокрытий.Дифференциальный рН-электрод Sensorex предназначен для работы в большинстве случаев гальванического покрытия.

Концентрация химических добавок

Химические добавки могут использоваться для эффективного повышения скорости травления. Наиболее часто используемой добавкой является соляная кислота, которая способна усилить способность травителя схватывать растворенные металлы. Когда промышленное или производственное предприятие требует непрерывного травления, необходимы химические добавки. Несмотря на то, что добавки усложняют травление, скорость травления неизменно увеличивается.

Окислительно-восстановительный потенциал

Пятый и последний параметр включает окислительно-восстановительный потенциал, который показывает, насколько активен травитель. ОВП прямо указывает, как ионы меди связаны с ионами меди и как ионы трехвалентного железа связаны с ионами двухвалентного железа. Пока медь травится, травитель переходит в состояние меди/железа из исходного состояния меди/железа.
Если вы получаете высокий показатель ОВП, вы можете быть уверены, что скорость травления также высока .Низкие значения ОВП указывают на неэффективность травителя. Значение ОВП раствора можно определить по температуре травителя, а также по наличию свободной кислоты. В травитель можно ввести окислитель и свободную кислоту, в результате чего ионы меди вернутся в форму меди.

Процесс травления печатной платы для изготовления платы


Процесс травления используется при изготовлении печатной платы . Во-первых, затвердевший фоторезист, который остается на внутренних слоях платы, защитит переходные отверстия, дорожки и другие части схемы.Остатки фоторезиста будут счищены, в результате чего останется голая медь. Затем эти слои будут полностью протравлены, чтобы убедиться, что вся оголенная медь удалена. Таким образом, останется только окончательная схема. Тот же шаг будет происходить с внутренними слоями печатной платы, пока медь не будет удалена из каждого слоя платы.
Следующий шаг в этом процессе включает ламинирование каждого внутреннего слоя листами стекловолокна, покрытыми эпоксидной смолой. После завершения ламинирования в плите просверливаются сквозные отверстия.Затем нижний и верхний слои платы будут покрыты фоторезистом, после чего можно использовать лазер или ультрафиолетовый свет для экспонирования фоторезиста. Когда это происходит, каждый аспект фоторезиста будет эффективно затвердевать, за исключением рисунков схем. После того, как фоторезист будет смыт со схемы, обнажится медная фольга.
Медная фольга на поверхностях платы будет полностью гальванически покрыта гораздо более толстым слоем меди. После того, как процесс меднения завершен, схема снова покрывается тонким слоем олова, который будет действовать как защитный слой для меди, пока продолжается заключительный этап процесса травления.
В этот момент затвердевший фоторезист будет смыт, а медная фольга стравлена. Таким образом, останется только медная схема со слоем защитного олова. Когда жесть окончательно удалена, плата может пройти последний этап обработки.

Заключительные мысли о травлении печатных плат

Травление — сложный и очень важный процесс, необходимый для изготовления печатных плат . Хотя травление может происходить практически в любых условиях, сам процесс может быть несколько сложным, если вы никогда раньше не имели дело с травлением.Несмотря на то, что щелочное травление является самым быстрым типом травления, которое вы можете использовать, процесс кислотного травления не должен занимать слишком много времени. Когда вы помещаете печатную плату в кислый раствор, медные дорожки могут быть полностью протравлены всего за 20 минут.
Когда дело доходит до изготовления печатной платы, травление является неотъемлемой частью создания необработанной печатной платы. Хотя необходимо будет выполнить несколько дополнительных процессов, прежде чем плата будет полностью изготовлена ​​и завершена, процесс травления, по сути, подготавливает печатную плату к заключительным этапам изготовления.Если вы хотите узнать, как выполнить травление печатных плат, вы можете узнать все о травлении и печатных платах по этой ссылке. Подробное руководство по травлению печатных плат также можно найти здесь.

Травление печатных плат 101 | ABL Circuits

Травление печатной платы 101

Травление печатной платы

Травление печатной платы является одним из наиболее важных элементов производственного процесса печатной платы. Он включает в себя удаление меди с поверхности печатной платы, чтобы выявить желаемый рисунок схемы.

В процессе травления печатной платы удаляется вся медь, кроме схем, защищенных оловянным покрытием. После этого олово зачищают, а медь очищают.

Хотя это звучит просто, процесс травления печатных плат довольно сложен, и точность имеет жизненно важное значение. Кроме того, можно использовать различные методы травления печатных плат, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Чтобы помочь вам лучше понять процесс травления печатных плат, мы составили это руководство.Мы рассказали не только о том, что такое травление печатных плат и какое место оно занимает в процессе производства печатных плат, но и о том, как мы травим печатные платы и как мы можем помочь удовлетворить ваши потребности.

Что такое травление печатных плат?

Травление печатных плат — это процесс удаления нежелательной меди с печатной платы. После того, как вся лишняя медь будет удалена с печатной платы, останется только необходимая схема.

Перед началом процесса травления создается макет платы. Этот желаемый макет платы переносится на печатную плату с помощью процесса, называемого фотолитографией.Это формирует план, который решает, какие кусочки меди должны быть удалены с доски.

На внешнем слое печатной платы оловянное покрытие действует как резист травления. Однако во внутреннем слое фоторезист является резистом травления. Вообще говоря, существует два подхода к травлению внутреннего слоя и внешнего слоя печатной платы. Это сухое травление и мокрое травление. Здесь, в ABL Circuits, мы используем процесс влажного травления с использованием машины для щелочного травления Tech Win.

Сухое травление

В процессе сухого травления обычно используется плазма, которая активирует химические реакции между атомами основания и поверхности ламината.Это приводит к растворению нежелательной меди. Однако, хотя плазма часто используется для сухого травления, для этого процесса также можно использовать лазеры.

Плазменное травление

Плазменное травление известно с 1960-х годов. Однако он не получил известности до 1970-х годов. Этот процесс был создан как способ помочь сократить количество жидких отходов в производстве и достичь селективности, которую было трудно достичь с помощью мокрой химии.

При плазменном травлении на плату наводят высокоскоростной поток тлеющего разряда (плазмы) соответствующей газовой смеси.В результате плазменное травление является сухим и чистым процессом, не требующим применения каких-либо химикатов.

Кроме того, плазменное травление позволяет осуществлять контролируемое и точное травление в очень малых масштабах. Он также особенно популярен, поскольку снижает вероятность загрязнения переходных отверстий или поглощения растворителей.

Однако, несмотря на свои преимущества, плазменное травление невероятно дорого. В результате, если вы не проводите травление в больших количествах регулярно, это, вероятно, будет намного дороже, чем метод влажного травления.

Лазерное травление

Процесс лазерного травления позволяет использовать точное оборудование с компьютерным управлением. Во время процесса мощный лазер вырезает линии дорожки на подложке печатной платы. Эти нежелательные следы меди либо полностью испаряются, либо отслаиваются от печатной платы.

Одним из основных преимуществ лазерной гравировки является минимизация количества этапов процесса. Это также устраняет необходимость использования каких-либо чернил, кислот или токсичных химических веществ.

Однако на больших платах может быть трудно равномерно протравить, а травитель и остатки трудно утилизировать, если они не испаряются полностью.Кроме того, как и при плазменном травлении, процесс лазерного травления очень дорог.

Влажное травление

В процессе влажного травления используется раствор, растворяющий нежелательную медь с помощью химических реакций. В зависимости от травящегося материала для этого процесса можно использовать кислотный или щелочной химикат.

Кислотное травление

Кислотный метод обычно используется для травления внутренних слоев жесткой печатной платы. Для этого процесса используется либо хлорид меди, либо хлорид железа.Из этих двух растворов наиболее распространен хлорид меди, поскольку он точно вытравливает мелкие элементы и обеспечивает постоянную скорость травления и непрерывную регенерацию.

Вообще говоря, кислотный метод используется для внутренних слоев, потому что кислота не вступает в реакцию с фоторезистом и не повреждает требуемую часть. В дополнение к этому минимизированы подрезы (боковая эрозия протравленного материала под защитным слоем олова/свинца). Однако кислотное травление может быть длительным процессом и требует гораздо больше времени, чем щелочное травление.В результате он не всегда подходит для больших количеств печатных плат.

Щелочное травление

Щелочной метод обычно используется для травления внешних слоев печатной платы. Это также метод, который мы используем здесь, в ABL Circuits.

Щелочное травление — невероятно быстрый и экономичный способ травления печатной платы. Однако этот процесс также необходимо тщательно контролировать. Это связано с тем, что растворитель может повредить плату, если она находится в контакте слишком долго.

Чтобы сделать процесс максимально быстрым, эффективным и точным, щелочное травление обычно проводят в конвейерной распылительной камере высокого давления.Внутри камеры печатная плата подвергается воздействию свежей струи травителя.

Во время процесса травления точка, в которой травление нежелательной меди завершается, называется точкой разрыва. Обычно это достигается в середине распылительной камеры.

Какой этап производственного процесса?

Процесс травления печатной платы происходит в конце производственного процесса печатной платы.

Сам процесс изготовления печатных плат сложен, но недавно мы разбили его на 20 простых шагов.

После того, как печатная плата покрыта оловом (что помогает защитить плату), можно начинать процесс травления. Здесь травление вокруг дорожек выполняется путем пропускания платы через нашу конвейерную машину для травления печатных плат, которая распыляет на нее раствор для кромок амоникон. Это удаляет любую поверхностную медь, не защищенную лужением, оставляя на поверхности платы только покрытые дорожки.

После того, как плата прошла процесс травления печатной платы, она высушивается и полностью проверяется.Затем его пропускают через машину для зачистки олова. Эта машина использует азотную кислоту для удаления защитного слоя олова с оставшихся медных дорожек.

На этом этапе процесс травления печатной платы завершен, и плата может быть продолжена в процессе производства.

Как работает наш станок для травления печатных плат?

На рынке доступны различные типы станков для травления печатных плат. В то время как некоторые машины для травления печатных плат используют лазеры или плазму для удаления любых ненужных материалов с печатной платы, наша машина использует решение для кромок Amonicon.

На этапе травления в процессе производства печатная плата помещается на конвейерную ленту внутри нашей машины для щелочного травления Tech Win. Как только машина включена, конвейерная лента начинает двигаться, и печатная плата входит в машину.

Внутри печатная плата покрывается раствором для кромок амоникон. Затем этот раствор удаляет все участки меди, не защищенные оловом. В результате остается только голое стекловолокно и гусеницы, защищенные оловянным покрытием.

Эти медные слои позволяют протравленным дорожкам — соединительным дорожкам — на готовой печатной плате проводить ток и напряжение по плате, соединяя компоненты в завершенную схему.

Как начать работу с ABL?

Компания ABL Circuits является одним из ведущих производителей печатных плат в Великобритании. Ищете ли вы производственные услуги, услуги по проектированию или прототипы печатных плат, у нас есть почти 40-летний опыт, и мы гарантируем удовлетворение ваших потребностей и требований.Мы предлагаем комплексные решения для печатных плат, от проектирования до сборки, которым вы можете доверять.

Начать работу с нами очень просто. Просто заполните нашу контактную форму, и член нашей высококвалифицированной и опытной команды свяжется с вами как можно скорее. Кроме того, вы можете отправить электронное письмо по адресу [email protected] или позвонить нам по телефону 01462 417400.

Сотрудничая с нами, вы получите выгоду от самых быстрых сроков поставки в Великобритании. Кроме того, мы всегда рады работать в соответствии со строгими протоколами NDA, где требуется, и мы создали список клиентов, которые регулярно доверяют нам разработку собственных схем в этих условиях.

Мы гордимся тем, что всегда делаем свою работу правильно с первого раза. Наша уникальная гарантия удовлетворенности клиентов является свидетельством нашей уверенности в точности нашей работы и скрупулезного внимания к деталям наших технических специалистов.

Закажите бесплатную смету сегодня!

Готовы начать сегодня? Запросите абсолютно бесплатное и ни к чему не обязывающее предложение у нашей команды экспертов.

Если вы знаете подробную информацию о необходимой вам платной услуге, пожалуйста, заполните дополнительные поля, где это возможно.Эта информация поможет нам лучше понять ваши требования. Если вы заинтересованы в проектировании, производстве или сборке, мы будем рады помочь вам найти идеальное решение.

Станки для плазменной травления печатных плат | Плазменное травление, Inc.

В прошлом производители использовали концентрированную кислоту для травления и очистки отверстий в печатных платах. Для очистки отверстий использовалось множество различных химикатов, но все они были вредны для окружающей среды и опасны для рабочих.
Печатная плата

Химическое травление

Химическое травление — традиционный метод создания печатных плат. Травильный резист, состоящий из олова или олова и свинца, защищает определенные участки медной фольги, в то время как остальная часть меди вытравливается.

В этом процессе для удаления меди используется травильный раствор аммиака. Аммиачный раствор не воздействует на олово или свинец, поэтому медь под оловом остается «проводом» или путем, по которому электроны следуют вокруг готовой печатной платы.

Качество химического травления можно определить по полноте удаления меди, не защищенной травильным резистом. Качество также относится к прямолинейности кромок дорожек и уровню подрезов травления.

Подрез травления вызван ненаправленным травлением химическим веществом, что позволяет травление вбок после травления вниз. Меньший подрез считается более качественным. Эти подрезы измеряются и называются «фактором травления».

Банковские агенты — это химические вещества, добавляемые в раствор для травления для уменьшения количества «фактора травления».Однако их компоненты, как правило, запатентованы и не используются совместно, поскольку их успех позволяет сделать шаг вперед по сравнению с конкурирующими травильными установками.

Все этапы процесса травления взаимосвязаны, и плохое качество травления может быть результатом используемого травильного раствора или резиста.

Химическое травление использует много вредных химикатов и не является экологически безопасным процессом травления.

Плазменное травление

Плазменное травление стало популярным в 1980-х годах как экологически безопасный процесс травления для удаления шлама из просверленных отверстий в печатных платах.

Плазма — четвертое состояние вещества, образующееся в вакууме путем ионизации частиц газа с использованием радиочастот на частоте 13,56 МГц.

Плазменные методы очистки печатных плат также обеспечивают более качественное травление и удаление загрязнений через отверстие.

Станки для плазменного травления печатных плат, как следует из названия, используют технику травления, при которой плазма создается в строгих условиях и используется для очистки оставшегося материала в отверстиях, просверленных в печатных платах.

Чтобы полностью понять процесс травления печатных плат, важно понимать, как работает плазменный травильный станок.Плазменная машина состоит из двух электродов для генерации радиочастоты и заземляющего электрода.

Обычно имеется два входа газа, через которые в систему поступает кислород, CF 4 или другой газ для травления. Газы обычно смешивают в заранее определенном соотношении, в зависимости от травимого материала.

Когда газы попадают в систему, применяется радиочастота для ионизации частиц газа. Стандартной частотой плазмообразования считается 13,56 МГц.

Радиочастота возбуждает электроны газа и изменяет их состояние. Машина генерирует высокоскоростные импульсы плазмы для травления.

Система травления печатных плат производит летучие химические соединения в качестве побочных продуктов в ходе химических реакций. Атомам плазмы требуется от 10 до 15 минут, чтобы очистить отверстия в печатной плате.

Плазма также популярна для очистки выводных рамок внутри упаковки чипов. Выводные рамки передают электрические сигналы наружу упаковки и должны быть очищены от всех органических веществ перед включением в упаковку.

Станки для плазменной травления печатных плат

Существует множество типов плазменного травления в зависимости от типа травимого материала, природы используемых газов и желаемого типа травления.

Температура и давление также играют важную роль в типе выполняемого плазменного травления. Небольшие изменения рабочей температуры или давления могут значительно изменить частоту столкновений электронов.

Реактивное ионное травление (RIE) использует физические и химические механизмы для достижения высокого уровня травления поверхности в одном направлении.

Поскольку процесс RIE сочетает в себе физические и химические взаимодействия, он намного быстрее, чем одно только плазменное травление.

Столкновения ионов высокой энергии лишают плазму ее электронов и позволяют проводить лечение положительно заряженной плазмой.

Плазменный десмер и плазменный дескум

Очищение плазмы и отслоение плазмы обычно считаются одним и тем же. Процесс удаления грязи или осадка используется для очистки остатков шлака в просверленном отверстии на печатной плате после процесса сверления.

Этот шлак остается, потому что несколько слоев меди изолированы полиимидом или эпоксидным материалом FR4. При сверлении шлак изоляционного материала препятствует хорошему соединению между слоями меди и поэтому должен быть удален.

Травление выводит плазменное удаление пятен на новый уровень. Для этого процесса мы не только очищаем остатки полиимида или эпоксидной смолы FR4, оставшиеся на меди в процессе сверления, но также вытравливаем небольшое количество материала.

Это позволяет соединять несколько поверхностей с припоем или другим проводящим материалом, что обеспечивает более прочное соединение с превосходными электронными характеристиками.

Изоляционный материал между слоями меди вытравливается плазмой.

Протравливание обратной стороны часто используется в высококачественных и военных приложениях, где требуется очень надежный и стабильный процесс плазменного травления.

Преимущества машины для плазменного травления печатных плат по сравнению с химическим травлением:

  • Плазма безопаснее и экологичнее, чем процесс химического травления.
  • Плазменная технология
  • также отлично подходит для очистки. Плазма удаляет все нежелательные органические остатки с поверхности меди.
  • Плазменное травление улучшает физические свойства протравленного материала.
  • Плазма не меняет никаких свойств металла, даже улучшая химические и физические свойства большинства металлов.
  • Любые побочные продукты, образующиеся при плазменном травлении, являются летучими.

Станок для плазменного травления печатных плат может эффективно улучшить качество интегральных схем и снизить их воздействие на окружающую среду.Кроме того, его можно использовать для обработки практически любого материала, включая хрупкие полупроводниковые пластины и подложки.

Далее: Реактивное ионное травление

Травление печатной платы и золотой палец печатной платы

травление печатной платы введение
Процесс печатной платы от световой платы до схемы схемы относительно сложен. Текущий типичный процесс обработки печатной платы ( PCB ) использует «метод нанесения рисунка», то есть часть медной фольги, которую необходимо сохранить на внешнем слое пружинной печатной платы, то есть Схема Деталь рисунка предварительно покрывается слоем свинцово-оловянного антикоррозионного слоя, а затем оставшаяся медная фольга вытравливается химическим способом, что называется травлением.

Причины боковой эрозии
1, метод травления

Замачивание и травление с пузырьками вызывают большее боковое травление, разбрызгивание и травление распылением меньше, особенно травление распылением дает лучший эффект.

2, тип раствора для травления

Различные растворы для травления имеют разные химические компоненты, их скорость травления различна, и коэффициенты травления также различны. Например, коэффициент травления кислым травильным раствором хлорида меди обычно равен 3, а коэффициент травления щелочным травильным раствором хлорида меди может достигать 4.Недавние исследования показали, что система травления на основе азотной кислоты почти не позволяет добиться бокового травления, а боковые стенки вытравленных линий почти вертикальны.

3, скорость травления

Низкая скорость травления вызовет сильное боковое травление, а улучшение качества травления тесно связано с ускорением скорости травления. Чем выше скорость травления, тем меньше время пребывания платы в травильном растворе, тем меньше боковое травление, а вытравленные узоры получаются четкими и аккуратными.

4. Значение pH травильного раствора

Когда значение pH щелочного травильного раствора выше, боковая коррозия увеличивается. Чтобы уменьшить боковую коррозию, значение PH обычно следует контролировать ниже 8,5.

5. Плотность травильного раствора

Плотность щелочного травильного раствора слишком мала, что увеличивает боковое травление. Выбор травильного раствора с высокой концентрацией меди способствует уменьшению бокового травления.

6, толщина медной фольги

Для травления тонких проводов с минимальной подрезкой лучше всего использовать (сверх)тонкую медную фольгу. И чем тоньше ширина линии, тем тоньше должна быть толщина медной фольги. Поскольку чем тоньше медная фольга, тем короче время пребывания в травильном растворе, тем меньше боковое травление.

PCB плата введение золотого пальца
Golden Finger: (Золотой палец или крайний соединитель) Вставьте один конец PCB в слот платы разъема, используйте контакт разъема в качестве выхода платы PCB для Подключиться к внешней стороне, чтобы контактная площадка или медная оболочка соприкасались с контактом в соответствующем положении. Для достижения цели проводимости и никелевого покрытия на этой площадке или медной оболочке печатной платы это называется золотым. палец, потому что он имеет форму пальца.

Причина, по которой было выбрано золото, заключается в его превосходной проводимости, стойкости к окислению и износостойкости. Однако из-за высокой стоимости золота оно используется только для частичного золочения, например, золотых пальцев.

Печатная плата Типы золотых пальцев
1, обычный золотой палец (заподлицо)

Прямоугольные контактные площадки одинаковой длины и ширины аккуратно расположены на краю платы.

2, длинные и короткие золотые пальцы (т.е. неровные золотые пальцы)

Прямоугольные накладки разной длины, расположенные по краю доски.

3, сегментные читы (прерывистые читы)

Прямоугольные накладки разной длины расположены по краю доски, а передняя секция отсоединена.

Особенности золотого пальца печатной платы
Нет рамки для символов и этикетки, и это обычно окно открытия паяльной маски. Большинство форм имеют канавки, а часть золотого пальца выступает за край доски или находится близко к краю доски.Некоторые платы имеют золотые штырьки на обоих концах, обычные золотые штырьки имеют обе стороны, некоторые печатные платы PCB имеют только односторонние золотые штыри, а некоторые платы PCB имеют один более широкий золотой штырь.

Обзор травления печатных плат | AION Co.,Ltd.

Технология печатных плат — это технология, без которой не могут обойтись электронные устройства. Само его существование поддерживает современные технические средства, но когда речь идет о «печатных платах», существуют различные отличия.Здесь мы описываем типы печатных плат, а также разъясняем операции по изготовлению печатных плат и особенности проектирования.

Создание печатных плат неразрывно связано с процессом травления. Вопрос, какой получится печатная плата, зависит от качества процесса травления. Здесь мы расскажем о типах печатных плат и методах формирования рисунка печатной платы, а также о процедурах обработки и о том, на что следует обратить внимание при заказе у поставщика.

Что такое печатные платы?

Если открыть корпус персонального компьютера, то можно увидеть, что внутри вместе с блоком питания и охлаждающим вентилятором установлена ​​материнская плата, на поверхность которой смонтированы многочисленные электронные компоненты. Эти материнские платы обычно называют «печатными платами».

Технология печатных плат является одной из основных технологий, необходимых для современных электронных устройств, и почти всегда используется в современных электронных устройствах, таких как ЖК-телевизоры и мобильные телефоны.

История и базовая структура печатных плат

Односторонняя плата, появившаяся в 1940-х годах, считается первой печатной платой. С тех пор, в соответствии с растущей сложностью и изощренностью электронных устройств, печатные платы превратились в двухсторонние платы и многослойные платы. В наши дни в ответ на появление высокочастотных цепей также появились платы из оксида алюминия, поддерживающие современные сложные технологии электронных устройств.

В случае печатных плат медная фольга натягивается на формирующую основу плату из бумаги, смолы или керамики. Затем формирование желаемого рисунка путем удаления медной фольги с помощью травления, чтобы оставить только необходимые конфигурационные элементы, составляет основную структуру печатной платы и способ производства.

Типы печатных плат

С досками тоже есть разные категории.Давайте посмотрим на их соответствующие различия и характеристики.

Жесткие и гибкие платы

Жесткие платы — это печатные платы, узоры которых нанесены на твердую основу, что означает, что их нельзя согнуть. Вообще говоря, «печатные платы» равносильны жестким платам. Хотя жесткие доски нельзя сгибать, поскольку они более долговечны и дешевле, чем гибкие доски, в настоящее время они являются основным направлением.

Платы

Flex представляют собой печатные платы, узоры которых нанесены на гибкую синтетическую смолу. Хотя их можно сгибать, гибкие доски дороги и по сравнению с жесткими досками менее долговечны. Они в основном используются в движущихся частях или в ситуациях, когда при ограниченном пространстве для утопления доски ее необходимо сложить для упаковки.

Односторонние платы, двусторонние платы и многослойные платы

Односторонние платы — это печатные платы, рисунки которых расположены только на одной стороне платы.Они имеют самую большую историю и являются основной печатной платой, но не предназначены для сложных электронных схем. Тем не менее, их часто используют любители, чье хобби – сборка электронных схем.

Двусторонние платы — это печатные платы, рисунки которых расположены с обеих сторон. Исторически они появились после односторонней платы и в определенной степени могут работать со сложными электронными схемами. Двусторонние платы, однако, требуют наличия отверстий, известных как «сквозные отверстия», поскольку электрическая проводка соединяет две стороны.Сквозные отверстия — это отверстия, просверленные в плате, в которые заливается припой для соединения одной стороны двухсторонней платы с другой стороной, и они являются важной технологией для двусторонних плат и многослойных плат.

Многослойные платы

, которые в настоящее время являются основными, представляют собой печатные платы, созданные путем подготовки нескольких двусторонних плат, а также сжатия и соединения нескольких двусторонних плат вместе. Работа со сложными электронными схемами на этих многослойных платах является обычной практикой.Ситуация с многослойными плитами такова, что они изготавливаются путем послойного вытравливания рисунков, после чего слои ламинируются, поэтому очень важно, чтобы при ламинировании слоев не было смещения. Другими словами, поскольку требуется точность ламинирования, производство многослойных плат требует сложной технологии.

Плиты Bakelite®, бумажно-эпоксидные плиты, плиты из стеклоэпоксидной смолы и плиты из оксида алюминия

Существуют также классификации досок, разделяющие их по исходному материалу основы.Для бакелитовых плит основой плиты является фенольная смола, импрегнированная в бумагу. Они недороги по цене, но имеют плохие высокочастотные характеристики и низкую механическую прочность. Бакелитовые платы известны тем, что часто используются в недорогих электронных устройствах.

Для бумажных эпоксидных плит основой служит эпоксидная смола, пропитанная бумагой. Раньше они были мейнстримом. Платы из бумажной эпоксидной смолы имеют лучшие высокочастотные характеристики, чем платы из бакелита, но они больше не используются, поскольку стеклянные эпоксидные платы в настоящее время являются основным направлением.

Стеклянные эпоксидные плиты, стеклоткань, пропитанная эпоксидной смолой, в настоящее время являются основным направлением. Их стоимость стала значительно ниже, чем была раньше, а платы из стеклоэпоксидной смолы имеют лучшие высокочастотные характеристики, чем платы из бумажной эпоксидной смолы.

Платы из глинозема

— это плиты, в основе которых лежит керамика, благодаря чему они отличаются превосходными высокочастотными характеристиками и способностью рассеивать тепло. Хотя их недостатком является высокая стоимость, их отличительные особенности используются в платах из оксида алюминия, используемых в качестве основных подложек для высокочастотных схем большой мощности.

Помимо этих категорий, существуют плиты Teflon®, в основе которых лежит фторполимер.

Различия в зависимости от процесса формирования шаблона

Традиционный метод формирования рисунка называется вычитательным процессом. В этом методе подготавливается печатная плата с натянутой на всю поверхность медной фольгой, а ненужные зоны вытравливаются для формирования рисунка.Между тем, существует также специальный метод, называемый аддитивным процессом, — метод, при котором необходимые зоны наносятся для формирования рисунка.

Этапы производства печатных плат

Основные этапы создания печатной платы следующие.

  1. Резка материала подложки: Зеленые панели, которые будут материалом подложки, обрезаются до заданного размера.В тех случаях, когда размер досок небольшой, так как одновременно обрабатывается большое количество досок, для облегчения последующей резки в досках просверливают ряды мелких отверстий или делают в них прорези.
  2. Создать фотомаску: Создать фотомаску. В случае многослойных плат создайте фотошаблон для каждого слоя. В последние годы выкройки разрабатываются с помощью компьютеров, поэтому это не так сложно, как раньше, но если правила проектирования не соблюдаются должным образом, готовое изделие будет бракованным, поэтому необходимо соблюдать осторожность.
  3. Очистка перед травлением материала подложки: очищается поверхность панели, которая будет материалом подложки. Это удаляет инвазивную грязь и обеспечивает хорошее распределение резиста.
  4. Нанесение резиста: Фоторезист наносится на поверхность панели. Некоторые резисты, однако, функционируют в виде листа, и в этом случае резист натягивается на вытравливаемый материал, чтобы покрыть его в виде листа.
  5. Экспозиция: созданная фотомаска помещается на поверхность панели и оптически экспонируется.Обычные фотошаблоны маркируются таким образом, чтобы участки, где должна оставаться медная фольга, были пронизаны светом. Фоторезист затвердевает, когда на него падает свет, и, поскольку резист останавливает продвижение травления, затвердевший резист остается на медной фольге, которую желательно оставить позади.
  6. Удаление резиста: резист, который не затвердел, то есть резист в областях, подлежащих травлению, удаляется.
  7. Травление: Выполняется травление. В ходе этого процесса вытравливаются области, с которых был удален резист, в то время как области отвержденного резиста остаются.
  8. Удаление затвердевшего резиста: затвердевший резист снимается с помощью специального съемника.
  9. Очистка: Плата, на которой отображается рисунок, очищается от остатков и мусора.
  10. Паяльная маска Применение: Паяльная маска наносится на те места, где брызги припоя могут быть опасны. В случае многослойных плат паяльная маска действует как межслойный изолирующий слой. Кроме того, в случае многослойных плат вышеуказанные пункты с 3 по 10 выполняются для каждого слоя платы.
  11. Компрессионное склеивание: в случае многослойных плит панели для каждого слоя ламинируются, сжимаются и склеиваются вместе. Решающее значение при этом имеет точность ламинирования; если точность недостаточна, в плате возникнут дефекты.
  12. Формирование сквозных отверстий: Сквозные отверстия формируются в местах соединения слоев. Отверстия просверливаются в заданных местах в сжатой и склеенной панели, которая затем покрывается медью.
  13. Покрытие припоем: панель покрыта припоем для улучшения паяемости компонентов.
  14. Очистка: выполняется заключительная очистка.
  15. Осмотр: Проведены электрические и визуальные осмотры плат.

Меры предосторожности при проектировании печатных плат

Следующие три пункта показывают, на что следует обратить внимание при проектировании печатной платы.

Обеспечение достаточного зазора между линиями шаблона

Если расстояние между линиями шаблона слишком мало, травитель не попадет между линиями шаблона, и в результате правильное формирование шаблона будет невозможно.

Избегайте острых углов и бесконечно малых форм; Ни в коем случае не формировать микроскопические щели

Наличие острых углов, бесконечно малых форм и микроскопических зазоров может привести к короткому замыканию и обрыву проводника. Узоры с острыми углами могут привести к тому, что фоторезист на кончиках углов будет отслаиваться во время травления и отскакивать в другом месте.

Не делайте прорези слишком узкими

Щели, которые представляют собой прорези для разделения печатных плат с защелками, обрабатываются с помощью фрезы в качестве своего рода концевой фрезы. В эпоху, когда материалы подложки панели были мягкими, тонкие фрезы для вырезания узких щелей были приемлемы, но в настоящее время более твердые материалы подложки панели являются основным направлением. Следовательно, слишком тонкие биты могут сломаться во время использования.

За успешное создание печатных плат

Это был обзор печатных плат с описанием этапов их производства и соображений, которые необходимо учитывать при их проектировании. В этой статье были отмечены три соображения, которые следует учитывать при проектировании печатных плат, но в реальном проектировании учитывается гораздо больше предостерегающих и высокотехнологичных вопросов.У каждого производителя есть свои сильные стороны, зависящие от его совокупного ноу-хау, поэтому следует тщательно продумать выбор хорошего поставщика.

→Статья «Травление: метод обработки, использующий коррозионные свойства широко используемых кислот»

лучших результатов для домашнего травления печатных плат

Иногда мне нужно изготовить печатную плату дома, а не ждать производителя печатных плат. Некоторое время назад я написал статью о цветных печатных платах, в которую вошли платы очень плохого качества, которые я сделал.Края на доске были оголены, а некоторые буквы и следы были слишком толстыми в, казалось бы, случайных местах. Эта схема требовала ручной коррекции перманентным маркером перед травлением.

Я решил применить немного научного метода, чтобы определить, как последовательно получать печатные платы более высокого качества, используя утюг для одежды и листы переноса тонера. Конкретно:

  • Как очистить и подготовить плакированную медью плату
  • Какую температуру использовать
  • Какое давление
  • Какой самый быстрый и чистый способ удалить тонер

Проект САПР для тестирования печатных плат

Я разработал образец платы в программе проектирования печатных плат.

Схема испытания травления печатной платы

Схема тестирования печатной платы включает в себя:

  • Различная ширина следа от 6 тыс. до 30 тыс.
  • Небольшие прокладки для отверстий
  • Большой обведенный круг, чтобы заметить неравномерное масштабирование размеров (в результате получается эллипс)
  • Подушечки с шагом 0,5 мм, используемые в миниатюрных корпусах QFP
  • Различные шрифты для проверки читабельности и заполнения
  • Символы сопротивления, микро и заземления
  • Незащищенные участки для обнаружения посторонней меди
  • Закрашенные области для обнаружения поднятого тонера и отсутствия меди
  • Различное количество зазоров в заполненных областях
  • Параллельные линии для контроля равномерности промежутков
  • Квадратные уголки и крестовины
  • Линии с закругленными и квадратными концами

Фактический размер платы составляет всего 2 дюйма на 1 дюйм.

PCB Etch Test дизайн фактический размер

Доски для резки и шлифовки

Из предыдущих экспериментов я узнал, что с помощью ножниц можно резать доски с медным покрытием. Например, здоровенный инструмент Midwest Tool and Cutlery MWT-1200 Straight Cut MagSnip аккуратно режет обычные плиты с медным покрытием толщиной 0,062 дюйма. Одним из преимуществ использования ножниц является то, что вы не собираете пыль повсюду.

Инструмент и столовые приборы Midwest MWT 1200 Straight Cut MagSnip

В этом случае я знал, что мне понадобится несколько десятков плат для тестирования.Чтобы сэкономить время, я решил использовать свою настольную пилу, чтобы разрезать большую панель печатной платы.

Независимо от того, как вы обрезаете доски, вы должны удалить с краев все медные заусенцы. Заусенцы неприглядны, могут порезаться и разорвут губки. Что наиболее важно, все, что вызывает неравномерность, будет мешать процессу переноса тонера. Мало того, что неровности на краю не позволят бумаге для переноса полностью соприкоснуться с медью, но давление и тепло от утюга будут распределяться неравномерно.

Просто протрите края платы с медным покрытием на бумаге с зернистостью 320-400, чтобы получить плоскую поверхность.

Какая разница в шлифовании кромки с медным покрытием

Очистка плат

Резка и шлифовка загрязняют плату пылью и мелкими кусочками меди. Обращение с досками оставляет масло на ваших пальцах и оборудовании. Наконец, если вы не используете только что открытую плакированную медь, медь может быть покрыта пятнами или потускнеть.

Первым шагом к очистке доски является промывание ее чистой водой для удаления рыхлых поверхностных загрязнений. После этого вымойте плату в мыльной воде (средство для мытья посуды) с помощью ткани. Окончательное полоскание в чистой воде удаляет мыло.

Предупреждение: Следующий раздел посвящен экспериментам с опасными химическими веществами и их применению. Существует несколько безопасных и эффективных чистящих средств (средство для мытья посуды, губки для мытья посуды и очищающее средство Soft Scrub), которые следует использовать, если вы не имеете опыта работы с химическими веществами. и иметь надлежащее оборудование для обеспечения безопасности и окружающую среду.

Поскольку я использовал старые панели с медным покрытием, на моих досках все еще было много пятен и обесцвечивание даже после стирки. Итак, я попробовал различные методы лечения.

Результаты очистки медного покрытия (нажмите, чтобы увеличить)

① Первая доска является «контрольной». Это не требует дополнительной обработки, кроме мытья с мылом и чистого ополаскивания. Обратите особое внимание на обесцвечивание левой стороны доски, обозначенное синей стрелкой.Эта сторона сплошной медной панели была открыта на краю картонной коробки, в то время как остальная часть панели была лучше защищена лежащими на ней листами. Рисунок обесцвечивания изначально появился на левой стороне всех досок на изображении выше. Разумно сделать вывод, что доски, все еще содержащие шаблон (например, ⑤, ⑥, ⑦ и ⑬), подвергались менее эффективной обработке.

② Мистер Чистый Волшебный Ластик

③ Чистящий порошок Bar Keepers Friend.Обратите внимание на царапины и изменение цвета.

④ Губки Scotch Bright. Быстрее порошка, но больше царапин.

⑤ Разбавитель лака Klean Strip

⑥ Средство для удаления флюса MG Chemicals

⑦ Ацетон. Я думаю, мы можем согласиться с тем, что растворитель лака, средство для удаления флюса и ацетон неэффективны при удалении сильных пятен на меди. Однако ацетон определенно удаляет жирные отпечатки пальцев.

⑧ Электронный очиститель CRC QD

⑨ Средство для удаления известково-кальциевой ржавчины CLR. Под водой на несколько часов. Производитель указывает, что CLR удалит покрытие с меди, но это, вероятно, желательно для наших целей.

⑩ Бон Ами. Явных царапин нет. Мягче, чем другие чистящие средства.

⑪ Эвапо ржавчина. Под водой на несколько часов.

⑫ Хлорид железа.Это была катастрофа. Я протер бумажным полотенцем. Вместо этого я должен был попробовать окунуть доску в него.

⑬ Перекись водорода 3%

⑭ Очиститель канализации (концентрированная серная кислота 93,2%). Большая ошибка! Реакция быстрая и экзотермическая. От тепла кончики моих нитриловых перчаток расплавились. Я не пострадал, потому что проводил эти тесты над раковиной с проточной водой, с хорошей вентиляцией, в химически стойких перчатках и с защитой для глаз.Не довольствуйтесь безопасностью, потому что вы «используете лишь небольшое количество химиката на небольшой тестовой площади».

⑮ Easy Off BAM (сульфаминовая кислота

⑯ Уксус (уксусная кислота) и соль. Удивительно эффективно. Держите это в уме, если у вас закончились предпочитаемое вами лечение.

⑰ Медный крем Райта (лимонная кислота). Приложил некоторые усилия, но выглядит красиво.

⑱ Средство для чистки унитазов Lysol (соляная кислота 9.5%). Я избегал других чистящих средств для унитазов, которые включали дополнительные активные ингредиенты, такие как отбеливатель.

⑲ Универсальный мягкий скраб

⑳ Наждачная бумага зернистостью 400. Сильно поцарапан и неравномерная очистка. Я также пробовал зернистость 1200 (не показана), которая очень неравномерно очищалась.

Рекомендации по очистке плиты, плакированной медью

Я не пробовал вытравливать рисунок на каждой из обработанных плат.Итак, я основываю свои результаты на внешнем виде меди.

  • Наконец, если вы пытаетесь травить доску в 2 часа ночи перед соревнованиями по боям роботов, и у вас нет под рукой никаких химикатов, то ⑯ уксус и соль является эффективным выбором.

Следующий шаг

На данный момент мы обрезали и зачистили доски. Теперь, как мы можем передать шаблон проектирования?


Процесс травления печатной платы

В настоящее время типичным процессом обработки печатной платы (ПП) является «графическое покрытие».То есть сначала на ту часть медной фольги, которая должна удерживаться на внешнем слое платы, то есть на узорчатую часть схемы, предварительно наносится слой свинцово-оловянного резиста, а затем на оставшуюся медную фольгу. подвергается химическому вытравливанию, что называется травлением.

Следует отметить, что в настоящее время на плате имеется два слоя меди. Только один слой меди в процессе внешнего травления должен быть полностью вытравлен, а остальные сформируют окончательную требуемую схему.Этот тип узорчатого покрытия характеризуется тем, что слой медного покрытия присутствует только под слоем свинцово-оловянного резиста. Другой метод заключается в покрытии медью всей платы, а часть, кроме светочувствительной пленки, представляет собой только оловянный или свинцово-оловянный резист. Этот процесс называется «процесс полного меднения». Самым большим недостатком сплошного медного покрытия по сравнению с нанесением по образцу является то, что медь наносится дважды по всей плате и должна быть вытравлена ​​во время травления.Следовательно, при очень тонкой ширине проволоки возникает ряд проблем. В то же время боковая коррозия может серьезно повлиять на равномерность линии.

При обработке внешней схемы печатной платы существует еще один метод замены слоя металлического покрытия светочувствительной пленкой в ​​качестве слоя резиста. Этот метод очень похож на процесс травления внутреннего слоя и может быть отнесен к травлению в процессе изготовления внутреннего слоя.

В настоящее время олово или олово-свинец являются наиболее часто используемым резистивным слоем, который используется в процессе травления аммиачным травителем.Травильный раствор аммиака представляет собой широко используемую химическую жидкость и не вступает в химическую реакцию с оловом или свинцовым оловом. Травильный раствор аммиака в основном относится к травильному раствору аммиак/хлорид аммиака. Кроме того, на рынке доступны растворы для травления аммиаком/сульфатом аммония.

Травильный раствор на основе сульфата, после использования медь может быть отделена электролизом, поэтому ее можно использовать повторно. Из-за низкой скорости коррозии он, как правило, редко используется в реальном производстве, но ожидается, что он будет использоваться при травлении без хлора.Некоторые люди экспериментировали с серной кислотой и перекисью водорода в качестве травителя для травления внешнего слоя. По многим причинам, включая экономические и удаление отходов, этот процесс не нашел широкого коммерческого применения. Кроме того, сернокислотный перекись водорода нельзя использовать для травления свинцово-оловянного резиста, и этот процесс не является ПХБ. Основной метод внешнего производства, поэтому большинство людей редко заботятся.

Качество травления и проблемы на ранней стадии

Основным требованием к качеству травления является возможность полного удаления всех слоев меди, кроме нижней стороны слоя резиста.Строго говоря, для точного определения качества травления необходимо учитывать равномерность ширины проволоки и степень подреза. Из-за неотъемлемых характеристик текущего решения для травления травление происходит не только вниз, но и влево и вправо, поэтому боковое травление почти неизбежно.

Проблема поднутрения является одним из часто обсуждаемых параметров травления и определяется как отношение ширины поднутрения к глубине травления, называемое коэффициентом травления.В производстве печатных плат оно широко варьируется от 1:1 до 1:5. Очевидно, что наиболее желательна небольшая степень поднутрения или низкий коэффициент травления.

Структура травильного оборудования и травителя разного состава могут влиять на фактор травления или степень травления, или, выражаясь оптимистично, им можно управлять. Побочные добавки можно уменьшить с помощью определенных добавок. Химический состав этих присадок вообще является коммерческой тайной, и соответствующие разработчики не разглашаются внешнему миру.Что касается конструктивных проблем оборудования для травления, то в следующих разделах будут конкретно обсуждаться.

Во многих отношениях качество травления существовало задолго до того, как печатная плата попала в машину для травления. Поскольку существует очень тесная внутренняя взаимосвязь между различными процессами или процессами обработки печатных плат, не существует процесса, на который не влияют другие процессы и который не влияет на другие процессы. Многие из проблем, определяемых как качество травления, действительно существовали при удалении пленки и даже в предыдущих процессах.Что касается процесса травления внешнего слоя, многие проблемы в конечном итоге отражаются на нем, потому что изображение «ниже по течению» более заметно, чем в большинстве процессов печатной платы. В то же время это также связано с тем, что травление является последним звеном в длинной череде процессов с момента нанесения пленки, после чего внешний слой успешно переносится. Чем больше ссылок, тем выше вероятность возникновения проблем. Это можно рассматривать как особый аспект процесса производства печатных плат.

Теоретически, после того, как печатная плата поступит на стадию травления, в процессе нанесения покрытия на печатную плату идеальным состоянием должно быть: общая толщина меди и олова или меди и свинца-олова после покрытия не должна превышать сопротивление покрытия .Толщина светочувствительной пленки такова, что рисунок покрытия полностью перекрывается «стенкой» с обеих сторон пленки и внедряется в нее. Однако в реальном производстве после печати на печатных платах мира рисунок покрытия намного толще светочувствительного рисунка. В процессе гальванопокрытия меди и свинца-олова, поскольку высота покрытия превышает светочувствительную пленку, возникает тенденция бокового накопления, и возникает проблема. Слой оловянного или свинцово-оловянного резиста, покрывающий линии, простирается в стороны, образуя «край», а небольшая часть светочувствительной пленки помещается под «краем».

«Край», образованный оловом или свинцово-оловянным, делает невозможным полное удаление светочувствительной пленки при снятии пленки, оставляя под «краем» небольшую порцию «остатков клея». Под «краем» резиста остается «остаточный клей» или «остаточная пленка», что приведет к неполному травлению. Линии после травления образуют «медный корень» с обеих сторон. Медный корень сужает межстрочный интервал, в результате чего печатная плата не соответствует требованиям Стороны А и даже может быть забракована.Отказ от печатной платы значительно увеличит стоимость производства печатной платы.

Кроме того, во многих случаях растворение происходит за счет реакции. В производстве печатных плат остаточная пленка и медь могут образовывать отложения в травильном растворе и блокировать сопло коррозионной машины и кислотостойкий насос, и их необходимо отключить и очистить. И влияют на эффективность работы.

Настройка оборудования и взаимодействие с антикоррозийным раствором

Травление аммиаком представляет собой относительно деликатный и сложный процесс химической реакции при обработке печатных плат.И наоборот, это еще одна легкая работа. После передачи процесса производство может быть продолжено. Ключевым моментом является поддержание непрерывного рабочего состояния после включения. Не желательно останавливаться и останавливаться. Процесс травления в значительной степени зависит от хороших условий работы устройства. В настоящее время независимо от того, какой раствор для травления используется, необходимо использовать распыление под высоким давлением, и для получения аккуратной стороны линии и высококачественного эффекта травления необходимо строго выбирать конструкцию сопла и метод распыления.

Чтобы получить хороший побочный эффект, появилось множество различных теорий, формирующих различные методы проектирования и структуры оборудования. Эти теории часто сильно различаются. Но все теории о травлении признают основной принцип поддержания металлической поверхности в постоянном контакте со свежим травителем как можно быстрее. Вышеупомянутая точка зрения подтверждается и анализом химического механизма процесса травления. При травлении аммиаком, при условии, что все остальные параметры постоянны, скорость травления в основном определяется аммиаком (Nh4) в травильном растворе.Следовательно, использование свежих растворов и травление поверхностей преследует две основные цели: во-первых, смыть только что образовавшиеся ионы меди; второй — постоянно подавать аммиак (Nh4), необходимый для реакции.

В традиционных знаниях производителей печатных схем, особенно поставщиков материалов для печатных схем, признано, что чем ниже содержание ионов одновалентной меди в растворе для травления аммиаком, тем выше скорость реакции. Это подтверждено опытом.. На самом деле, многие продукты для травления аммиаком содержат специальные лиганды для ионов одновалентной меди (некоторые комплексные растворители), которые снижают содержание ионов одновалентной меди (это техническое ноу-хау их продуктов с высокой реакционной способностью). ), видно, что влияние ионов одновалентной меди не мало. При уменьшении количества одновалентной меди с 5000 частей на миллион до 50 частей на миллион скорость травления увеличивается более чем в два раза.

Поскольку в ходе реакции травления образуется большое количество ионов одновалентной меди, а также поскольку ионы одновалентной меди всегда тесно связаны с комплексообразующей группой аммиака, очень трудно поддерживать содержание близким к нулю.Превращение одновалентной меди в двухвалентную под действием кислорода в атмосфере удаляет одновалентную медь. Вышеупомянутая цель может быть достигнута опрыскиванием.

Это функциональная причина для подачи воздуха в коробку для травления. Однако, если воздуха слишком много, потеря аммиака в растворе ускоряется, что приводит к снижению pH и, как следствие, к снижению скорости травления. Аммиак также является переменной величиной в растворе, которую необходимо контролировать. Некоторые пользователи используют практику подачи чистого аммиака в протравленный резервуар.При этом необходимо добавить набор систем контроля pH-метра. Когда автоматически измеренный результат PH ниже заданного значения, раствор автоматически добавляется.

В области химического травления (также известного как фотохимическое травление или PCH), связанного с этим, начались исследовательские работы, которые достигли стадии проектирования конструкции травильной машины. В этом методе используется раствор двухвалентной меди, а не травление меди аммиаком. Скорее всего, он будет использоваться в производстве печатных плат.В промышленности PCH травленая медная фольга обычно имеет толщину от 5 до 10 мил, а в некоторых случаях бывает довольно толстой. Его требования к параметрам травления часто более строгие, чем в индустрии печатных плат.

Есть результаты исследования промышленной системы PCM, которые еще официально не опубликованы, но результаты будут обновлены. При поддержке крупного проектного фонда исследователи могут в долгосрочной перспективе изменить конструкцию устройств для травления и изучить последствия этих изменений.Например, в оптимальной конструкции сопла используется веерообразная форма по сравнению с коническим соплом, а распылительный коллектор (т. е. трубка, в которую ввинчивается сопло) также имеет угол установки, обеспечивающий 30-градусный впрыск в заготовку, поступающую в травильный аппарат. камера. Если такое изменение не будет сделано, способ установки форсунок на коллекторе приведет к тому, что угол впрыска каждой соседней форсунки будет неодинаков. Соответствующие распылительные поверхности второго набора форсунок немного отличаются от первого набора (что указывает на работу распылителя).Это приводит к тому, что форма эжектируемого раствора накладывается или пересекается. Теоретически, если формы растворов пересекаются, сила выброса порции снижается, и старый раствор на протравленной поверхности не может быть эффективно смыт, чтобы новый раствор оставался в контакте с ней. Особенно это касается края душевой поверхности. Его сила выброса намного меньше, чем в вертикальном направлении.

Исследование показало, что последний проектный параметр составляет 65 фунтов на квадратный дюйм (4+ бар).Каждый процесс травления и каждое практическое решение имеют проблему оптимального давления струи, и на данный момент давление погружения в травильную камеру очень мало, более 30 фунтов на кв. дюйм (2 бара). Существует принцип, согласно которому чем выше плотность (т. е. удельный вес или Боме) травильного раствора, тем выше должно быть оптимальное давление впрыска. Конечно, это не единственный параметр. Еще одним важным параметром является относительная влажность (или подвижность), определяющая скорость реакции в растворе.

Что касается верхней и нижней пластин, состояние травления передней и задней кромки различно.

Большое количество проблем, связанных с качеством травления, сосредоточено на участке, подлежащем травлению, на верхней поверхности. Очень важно это понять. Эти проблемы возникают из-за воздействия гелеобразных пластин, образующихся при травлении на верхней поверхности печатной платы. На поверхности меди накапливаются клеевидные пластинчатые отложения, которые, с одной стороны, влияют на силу выталкивания, а с другой блокируют пополнение свежего травильного раствора, что приводит к снижению скорости травления.Именно из-за образования и накопления студенистых пластин верхний и нижний узоры доски протравливаются в разной степени. Это также делает возможным легкое травление участка, где плата сначала входит в машину для травления, или вызывает чрезмерную коррозию, поскольку в это время не образуется отложение, и скорость травления выше. И наоборот, когда часть, которая входит в плату, входит, образуется осадок и скорость травления замедляется.

Техническое обслуживание оборудования для травления

Наиболее важным фактором в обслуживании травильного оборудования является обеспечение чистоты и отсутствия засорения сопла. Засорение или зашлаковывание могут воздействовать на сито под действием струйного давления. Если сопло не чистое, это приведет к неравномерному травлению и поломке всей печатной платы.

Очевидно, что техническое обслуживание оборудования заключается в замене поврежденных деталей и изношенных деталей, включая замену форсунок, а форсунки также имеют проблему износа.Кроме того, более важной проблемой является предотвращение зашлаковывания травителя. Во многих случаях происходит накопление шлака. Слишком большое накопление шлака даже повлияет на химический баланс травителя. Точно так же, если в травителе наблюдается чрезмерный химический дисбаланс, зашлаковывание становится более сильным. Проблема накопления зашлакованности трудно переоценить. Как только травитель внезапно показывает большое количество зашлакованности, обычно это сигнал о наличии проблемы с балансом раствора.Это следует делать с помощью крепкой соляной кислоты для надлежащей очистки или дополнения раствора.

Остаточная пленка также может образовывать шлак, и очень небольшое количество остаточной пленки растворяется в травильном растворе, после чего выпадает в осадок соль меди.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.