Активация поверхностей диэлектриков

Химическое осаждение ме­талла на поверхность диэлектриков можно проводить после каталити­ческой активации или непосредственно на подготовленные поверхнос­ти ПП. При каталитической активации ди­электрики обрабатывают за одну или две ступени.

При двухступенчатой активизации ПП хорошо очищают в специаль­ных растворах, причем особое вни­мание обращают на обезжиривание. Если печатные платы имеют отверстия особо малых диаметров, то их необходимо очищать в ультразвуковых ваннах. Следующим шагом является подтрав­ливание Для соз­дания чистой металлической поверхности медные слои подтравливают, например, в персульфате аммония Это подтравлива­ние придает медным поверхно­стям шероховатость, улучшающую их сцепление с наноси­мыми далее слоями. После травления по­верхность необходимо хорошо промыть, декапировать¹ и, наконец, еще раз промыть. Затем следует пер­вый шаг активации — сенсибилизация. Для этого платы опускают на 2—3 мин в солянокислый раствор дихлорида олова (10 г/л SnCl₂-2H₂O и 40 мл/л НС1 концентрирован­ной). Чтобы предотвратить разрушение раствора в результате гидро­лиза, необходимо поддерживать высокую концентрацию кислоты. Постепенное разбавление сенсибилизирующей ванны водой, остающей­ся на пла­тах после промывки, предотвращают, предварительно погру­жая заготовку в 10%-ную НС1. Время работы сенсибилизирующей ван­ны можно су­щественно повысить, добавляя в нее гранулы олова. После сенсиби­лизации платы промывают в течение 2—3 мин. При этом на их поверхности образуется нерастворимая и несмываемая гидроокись олова:

SnCl₂ + 2H₂O → Sn(OH)₂ + 2 НС1

Часть дихлорида олова образует продукты гидролиза с кислоро­дом (Sn—О—Sn—О—), которые ад­сорбируются на поверхности. Те­перь во второй ванне можно проводить непосредственно активацию. Сенси­билизированные платы погружают при комнатной температуре примерно на 2 мин в солянокислый рас­твор дихлорида палладия (0,5 г/л PdCl₂ и 3 мл/л НС1 концентрированной). Адсорбированные на поверхно­сти плат ионы олова восстанавливают ионы палладия:

Sn²⁺ + Pd²⁺ → Sn⁴⁺ + Pd

Атомы палладия являются высокоактивным катализатором для химической металлизации на поверхно­сти диэлектрика. После актива­ции необходимо хорошо промыть заготовки, чтобы не загрязнять ванны хими­ческой металлизации. Управление ванной (концентрацией реакти­вов, величиной рН), чистота ванны (со­держание и виды примесей) и степень предварительной очистки плат определяют качество покрытия поверх­ности палладием, а вместе с тем качество последующей химичес­кой металлизации.

При одноступенчатой активации предварительная обработка оста­ется такой же. Одноступенчатая акти­вация проводится в коллоидном растворе, который содержит НС1, катионы Sn²⁺, Sn⁴⁺ и Pd в коллоид­ной форме (0,1—1 г/л). Наиболее распространенный состав:

Одноступенчатую активацию проводят при комнатной температуре. Ванну не подвергают регенерации, а эксплуатируют до полной выра­ботки, после чего составляют заново. Для покрытия 100 м² поверхности необ­ходимо примерно 2 г палладия. При одноступенчатой активации в ванне происходят те же процессы, что и при двухступенчатой актива­ции. При погружении ПП в ванну зародыши палладия, как и катионы Sn²⁺ и Sn⁴⁺, адсорбируются одновременно. При последующей промыв­ке ПП в результате реакции воды с ионами Sn получаются гидроксилхлориды и четырехвалентные соединения олова. При промывке продук­ты гидро­лиза удаляются. Палладий остается адсорбированным и слу­жит катализатором для инициирования хи­мической металлизации.

Наряду с методом активации, основанным на каталитическом дей­ствии, известен еще один вариант, при ко­тором адгезия обеспечивается непосредственным осаждением на слой смолы. Если слой меди нано­сится бестоковым осаждением, то на поверхности диэлектрика должен находиться слой смолы, не армированный стекловолокном, толщиной не менее 50 мкм. Перед осаждением необходима специальная предвари­тельная обработка. Для этого печатные платы погружают в органичес­кие растворители, просушивают и протравли­вают в смеси хромовой и серной кислот. При этом на их поверхностях создаются микронеровности. Затем можно проводить бестоковую металлизацию в обыкновен­ной восстановительной ванне.

_________________________________

¹ Декапирование — это кратковременное травление непосредственно перед даль­нейшей обработкой

Поиск по сайту: