Detaljno objašnjenje procesa galvanizacije PCB-a!

PCB su nezamjenjiva komponenta modernih elektroničkih proizvoda, pružajući platformu za montažu elektronskih komponenti i omogućavajući električne veze između kola. Kako bi se osigurala odlična provodljivost i otpornost na koroziju, galvanizacija je ključni korak u procesu proizvodnje PCB-a. Galvanizacija ne samo da poboljšava provodljivost površine PCB-a i poboljšava lemljivost, već i efikasno štiti PCB od uticaja okoline.

Kiselinsko potapanje → Puno- bakreno prevlačenje → Prijenos uzorka → Odmašćivanje kiselinom → Sekundarno protustrujno ispiranje → Mikrojetkanje → Sekundarno kiselo potapanje → Limovanje → Sekundarno protustrujno ispiranje → Kiselina bakra → Sekundarno protustrujno ispiranje → niklovano → Ponovo ispiranje s vodom → Ispiranje sekundarnom vodom → Ispiranje čistom kiselinom 2 ispiranje → Sušenje

Tok procesa galvanizacije PCB-a

I. Potapanje u kiselinu

1. Funkcija i svrha

Uklanja površinske okside i aktivira površinu ploče. Koncentracija je općenito 5%, ponekad se održava na oko 10%. Važno je spriječiti da vlaga uđe u kadu, što može dovesti do nestabilnog nivoa sumporne kiseline.

Vrijeme potapanja u kiselinu ne smije biti predugo kako bi se spriječila površinska oksidacija.

Nakon perioda upotrebe, ako otopina kiseline postane zamućena ili je sadržaj bakra previsok, treba ga odmah zamijeniti kako bi se izbjegla kontaminacija rezervoara za bakreno oblaganje i površine ploče.

Koristite sumpornu kiselinu CP razreda.

II. Puna-Bakarna ploča

1. Funkcija i svrha:

Zaštita tankog sloja novonanesenog bakra bez elektrolita od oksidacije i napada kiselina, i smanjenje njegove koncentracije na određeni nivo putem galvanizacije.

Parametri procesa za potpunu-bakrenost ploča: kupka sadrži bakar sulfat i sumpornu kiselinu kao ključne komponente. Formula sa visokim-kiselinama i niskim-bakarom se koristi da osigura ujednačenu distribuciju debljine po cijeloj ploči i duboku dubinu polaganja u dubokim i malim rupama.

Sadržaj sumporne kiseline je tipično 180 g/L, a neki dosežu i 240 g/L.

Sadržaj bakar sulfata je općenito oko 75 g/L. Količina hloridnih jona u tragovima se dodaje u kadu kao pufer. Pomoćni agensi za sjaj i sredstva za bronziranje rade zajedno kako bi stvorili efekt sjaja.

Doza sredstva za bronziranje ili početni volumen je općenito 3-5 ml/L. Dodatak sredstva za bronziranje općenito se temelji na kiloamper-satima ili stvarnim rezultatima proizvodnje ploče.

2. Struja za galvanizaciju pune-ploče se općenito izračunava kao 2 A/sq decimetar pomnožen sa površinom galvanizacije. Za galvanizaciju pune - ploče, ovo je dužina ploče × širina ploče × 2 × 2 A/dm². Temperatura bakrene kupke održava se na sobnoj temperaturi, obično ne prelazi 32 stepena, i obično se kontroliše na 22 stepena. Stoga se ljeti, zbog visokih temperatura, preporučuje ugradnja rashladnog sistema na bakreno kupatilo.

3. Održavanje procesa

Bakarni lak nadopunjujte dnevno na osnovu kiloamper-sati (kAH) brzinom od 100-150 ml/kAH.

Provjerite ispravan rad i curenje filter pumpe.

Očistite katodnu provodnu šipku čistom, vlažnom krpom svaka 2-3 sata.

Redovno analizirajte sadržaj bakar sulfata (jednom nedeljno), sumporne kiseline (jednom nedeljno) i jona hlorida (dva puta nedeljno) u rezervoaru za bakar. Podesite sadržaj laka pomoću testa ćelije sa Hall efektom i odmah dopunite relevantne sirovine.

Očistite anodni provodni štap jednom sedmično. Povežite električne priključke na oba kraja rezervoara, odmah dopunite anodne bakrene kuglice u titanijumskoj korpi i izvršite elektrolizu na niskoj struji od 0,2-0,5 ASD tokom 6-8 sati.

Mjesečno pregledavajte anodnu titanijsku vreću za korpe da li ima oštećenja i odmah zamijenite sva.

Također provjerite dno anodne titanijumske korpe da li se nakuplja anodna sluz; ako ih ima, odmah ga očistite.

Kontinuirano filtrirajte karbonskim jezgrom 6-8 sati dok istovremeno izvodite niskostrujnu elektrolizu za uklanjanje nečistoća.

Svakih šest mjeseci ili otprilike, odredite da li je potreban veći tretman (prašak s aktivnim ugljenom), ovisno o nivou kontaminacije tekućinom u rezervoaru.

Zamijenite filterski element u filter pumpi svake dvije sedmice.

4. Procedura specifičnog rješenja

Uklonite anodu, ispraznite je i očistite anodni film na površini anode. Stavite ga u bačvu koja sadrži bakarnu anodu. Isperite vodom i osušite, a zatim ga stavite u korpu od titanijuma i stavite u rezervoar za kiselinu za kasniju upotrebu.

Potopite anodnu titanijumsku korpu i anodnu vreću u 10% alkalnu otopinu 6-8 sati. Isperite i osušite, a zatim potopite u 5% razrijeđenu sumpornu kiselinu. Isperite i osušite, a zatim ostavite sa strane.

Prebacite rastvor za kupanje u rezervni rezervoar, dodajte 1-3 ml/L 30% vodikovog peroksida i počnite sa zagrevanjem. Kada temperatura dostigne približno 65 stepeni, promešajte sa vazduhom. Održavajte temperaturu 2-4 sata.

Isključite mešanje vazduha i polako rastvorite aktivni ugljen u prahu u rastvoru za kupanje brzinom od 3-5 g/L. Kada se rastvori, promešati sa vazduhom. Nastavite grijanje . 2-4 sati;

Isključite miješanje zraka, povećajte temperaturu i ostavite prah aktivnog ugljena da se polako slegne na dno spremnika.

Kada temperatura padne na oko 40 stepeni, filtrirajte tečnost za kupanje kroz 10µm PP filterski element sa filter prahom u čist radni rezervoar. Uključite miješanje zraka, dodajte anodu i okačite elektrolitičku ploču. Izvršite elektrolizu niske{4}}te struje pri gustini struje od 0,2-0,5 ASD tokom 6-8 sati.

Nakon laboratorijske analize, podesite nivoe sumporne kiseline, bakar sulfata i jona hlorida u rezervoaru na normalne radne opsege. Dodajte izbjeljivač na osnovu rezultata Hall testa.

Kada površina elektrolitičke ploče dobije ujednačenu boju, zaustavite elektrolizu i nastavite sa elektrolitičkim tretmanom filma pri gustini struje od 1-}1,5 ASD tokom 1-2 sata dok se na anodi ne formira ujednačen, gust i dobro prianjajući film crnog fosfora.

Test plating.

5. Bakarna kugla anode sadrži 0,3-0,6% fosfora. Glavna svrha je smanjiti efikasnost rastvaranja anode i smanjiti stvaranje bakarnog praha.

6. Prilikom dodavanja dodatnih agenasa, kao što su bakar sulfat ili sumporna kiselina, izvršite elektrolizu niske-nakon dodavanja. Budite oprezni kada dodajete sumpornu kiselinu. Velike količine (preko 10 litara) dodavati polako i u nekoliko porcija. U suprotnom, temperatura kupke će se pregrijati, ubrzavajući razgradnju fotokatalizatora i kontaminirajući kupku.

7. Posebnu pažnju treba posvetiti dodavanju jona hlorida. Zbog izuzetno niskog sadržaja hlorida (30-90 ppm), precizno mjerenje pomoću gradiranog cilindra ili mjerne čaše je bitno. 1 mL hlorovodonične kiseline sadrži približno 385 ppm hloridnih jona.

8. Formula za izračunavanje hemijskih adicija:

Bakar sulfat (kg)=(75 - X) × Zapremina rezervoara (L) / 1000

Sumporna kiselina (L)=(10% - X) g/L × Zapremina rezervoara (L)

Ili (L)=(180 - X) g/L × Zapremina rezervoara (L) / 1840

Hlorovodonična kiselina (ml)=(60 - X) ppm × Zapremina rezervoara (L) / 385

III. Odmašćivanje kiselinama

1. Svrha i funkcija: Uklanja okside i zaostali film mastila i ljepilo sa bakarne površine kola, osiguravajući prianjanje između primarnog bakra i bakra ili nikla s uzorkom.

2. Ne zaboravite da ovdje koristite kiseli odmašćivač. Budući da boje za uzorke nisu otporne na alkalije-i oštetit će šarena kola, prije galvanizacije uzorka treba koristiti samo kisele odmašćivače.

3. Tokom proizvodnje potrebno je kontrolisati samo koncentraciju odmašćivača i vrijeme tretmana. Koncentracija odmašćivača treba biti oko 10%, a vrijeme tretmana treba biti unutar 6 minuta. Duže vrijeme liječenja neće imati štetnih posljedica. Rastvor za kupanje takođe treba koristiti i zameniti u količini od 15 m2/L radnog rastvora, sa dodatim 0,5-0,8 L na 100 m2 rastvora.

IV. Microetching

1. Svrha i funkcija: Čisti i hrapavi bakrenu površinu kola, osiguravajući prianjanje između galvaniziranog bakrenog uzorka i primarnog bakra.

2. Natrijum persulfat se često koristi kao mikroetchant, nudeći stabilnu i ujednačenu stopu hrapavosti i dobru sposobnost pranja vodom. Koncentracija natrijum persulfata se generalno kontroliše na oko 60 g/L, vreme tretmana na oko 20 sekundi, a količina dodane hemikalije je 3-4 kg na 100 m2. Sadržaj bakra treba kontrolisati na 20 g/L. Ostalo održavanje i izmjene rezervoara su iste kao i za mikrojetkanje bakra.

5. Potapanje u kiselinu

1. Svrha i funkcija: Uklanja okside sa površine ploče i aktivira površinu ploče. Koncentracija je općenito 5%, ponekad se održava na oko 10%. Važno je spriječiti ulazak vlage u kadu, što može dovesti do nestabilnog sadržaja sumporne kiseline.

2. Izbjegavajte dugotrajno potapanje u kiselinu kako biste spriječili oksidaciju površine ploče. Ako otopina kiseline postane zamućena ili je sadržaj bakra previsok nakon perioda upotrebe, treba ga odmah zamijeniti kako bi se izbjegla kontaminacija spremnika bakra i površine ploče.

3. Treba koristiti sumpornu kiselinu CP klase.

6. Pattern Copper Plating

1. Svrha i funkcija: Da bi se zadovoljilo nazivno strujno opterećenje svakog kola, svaki krug i sloj bakrenog sloja rupe moraju doseći određenu debljinu nakon oblaganja. Svrha bakrenog oblaganja kola je brzo zgušnjavanje bakra za rupe i bakra kola do određene debljine.

2. Svi ostali koraci su isti kao i za galvanizaciju pune{1}}ploče.

VII. Galvanizacija Tin

1. Svrha i funkcija: Svrha galvanizacije čistog kalaja je korištenje čistog kalaja jednostavno kao metalni otpornik za zaštitu kola od jetkanja.

2. Kupka se prvenstveno sastoji od kalaj sulfata, sumporne kiseline i aditiva. Sadržaj kalaj sulfata je kontroliran na približno 35 g/L, a sadržaj sumporne kiseline je kontroliran na približno 10%. Aditivi za kalajisanje se uglavnom dodaju na osnovu kiloamper-sati ili stvarnih rezultata proizvodnje ploča. Struja galvanizacije se općenito izračunava kao 1,5 ampera/kvadratni decimetar pomnoženo s površinom ploče. Temperatura limene kupke održava se na sobnoj temperaturi, koja obično ne prelazi 30 stepeni Celzijusa i obično se kontroliše na 22 stepena Celzijusa. Stoga se ljeti, zbog visokih temperatura, preporučuje da limeno kupatilo bude opremljeno sistemom za hlađenje i kontrolu temperature.

3. Održavanje procesa

Dnevno dopunjujte aditive za kalajisanje na osnovu kiloamper-sati (kAH). Provjerite ispravan rad i curenje filter pumpe. Očistite katodnu provodnu šipku čistom, vlažnom krpom svaka 2-3 sata.

Analizirajte limeni rezervoar na kalaj sulfat (jednom sedmično) i sumpornu kiselinu (jednom sedmično) sedmično. Podesite sadržaj aditiva za kalajisanje kroz test Hall ćelije i odmah dopunite relevantne sirovine.

Očistite provodnu šipku anode i električne konektore na oba kraja rezervoara jednom nedeljno.

Izvršite elektrolizu na niskoj struji od 0,2-0,5 ASD u trajanju od 6-8 sati sedmično.

Mjesečno pregledavajte anodnu vrećicu da li ima oštećenja i odmah zamijenite sve oštećene predmete. Provjerite ima li na dnu vrećice anodne sluzi i odmah je očistite.

Koristite karbonsko jezgro za kontinuiranu filtraciju 6-8 sati mjesečno, izvodeći istovremenu elektrolizu niske struje za uklanjanje nečistoća.

Svakih šest mjeseci odredite da li je potrebna veća obrada (prašak aktivnog ugljena) na osnovu kontaminacije rastvora u rezervoaru.

Zamijenite filterski element filter pumpe svake dvije sedmice.

4. Procedura specifičnog rješenja

Uklonite anodu i anodnu vrećicu. Očistite površinu anode bakrenom četkom, isperite vodom i osušite. Stavite anodnu vrećicu u rezervoar za kiselinu za kasniju upotrebu.

Potopite anodnu vrećicu u 10% alkalnu otopinu 6-8 sati, isperite vodom, a zatim potopite u 5% razrijeđenu sumpornu kiselinu. Isperite vodom, osušite i ostavite sa strane.

Prebacite rastvor za kupanje u rezervni rezervoar i polako rastvorite aktivni ugljen u prahu brzinom od 3-5 g/L. Kada se potpuno otopi, ostavite da se adsorbira 4-6 sati. Filtrirajte otopinu kupke pomoću 10 µm PP filterskog elementa sa prahom za pomoć pri filteru u čist radni rezervoar. Postavite anodu u radni rezervoar i pričvrstite elektrolitsku ploču. Izvršite elektrolizu niske struje pri gustini struje od 0,2-0,5 ASD tokom 6-8 sati.

Nakon analize, podesite nivoe sumporne kiseline i kalaj sulfata u rezervoaru na normalne radne opsege. Dodajte aditive za kalajisanje na osnovu rezultata testa Hall ćelije.

Kada površina elektrolitičke ploče dobije ujednačenu boju, zaustavite elektrolizu.

Test plating.

5. Prilikom dodavanja dodatnih lijekova, kao što su kositrov sulfat ili sumporna kiselina, treba izvršiti elektrolizu niske-poslije dodavanja. Prilikom dodavanja sumporne kiseline potrebno je poduzeti sigurnosne mjere. Velike količine (preko 10 litara) dodavati polako i u više porcija. U suprotnom, temperatura kupke će se pregrijati, doći će do oksidacije kositrovog sulfata, a starenje kupke će se ubrzati.

6. Formula za izračunavanje za dodavanje lijeka:

Kositrov sulfat (kg)=(40 - X) × zapremina kupatila (litara) / 1000

Sumporna kiselina (litre)=(10% - X) g/L × zapremina kupatila (litre)

Ili (litre)=(180 - X) g/L × zapremina kupatila (litara) / 1840

VIII. Galvanizacija zlata

Galvanizacija zlata se dijeli na procese tvrdog zlata (legura zlata) i vodenog zlata (čisto zlato). Sastav kupke od tvrdog zlata i mekog zlata je u suštini isti, osim što kupka od tvrdog zlata sadrži elemente u tragovima kao što su nikl, kobalt ili željezo.

1. Namjena i funkcija: Zlato, kao plemeniti metal, posjeduje odličnu lemljivost, otpornost na oksidaciju, otpornost na koroziju, nisku otpornost na kontakt i odličnu otpornost na habanje legure.

2. Trenutno, primarna metoda za pozlaćivanje na štampanim pločama je kupka zlata sa limunskom kiselinom, koja se široko koristi zbog jednostavnog održavanja i lakoće rada.

3. Sadržaj zlata u vodi treba kontrolisati na približno 1 g/L, pH oko 4,5, temperaturu na 35 stepeni, specifičnu težinu oko 14 stepeni B i gustinu struje oko 1 ASD.

4. Ključni aditivi uključuju kisele i alkalne soli za podešavanje pH, provodljive soli za podešavanje specifične težine, aditive za pozlaćivanje i soli zlata.

5. Da biste zaštitili zlatnu kupku, prije kupke treba dodati kupku s limunskom kiselinom kako bi se efikasno smanjila kontaminacija i održala njena stabilnost.

6. Nakon galvanizacije, zlatnu ploču treba isprati čistom vodom kao ispiranje recikliranom vodom. Ovo se takođe može koristiti za dopunu nivoa isparavanja zlatne kupke. Nakon ispiranja reciklažnom vodom, potrebno je izvršiti sekundarno protustrujno ispiranje čistom vodom. Neposredno nakon ispiranja, zlatnu ploču treba staviti u otopinu alkalije od 10 g/L kako bi se spriječila oksidacija.

7. Zlatna kupka treba koristiti platinu{1}}prevučenu titanijumsku mrežu kao anodu. Tipični nehrđajući čelik 316 se lako otapa, uzrokujući kontaminaciju metala niklom, željezom i kromom, što dovodi do defekata kao što su izbjeljivanje, raslojavanje i pocrnjenje pozlaćenog zlata.

8. Organsku kontaminaciju u zlatnoj kupki treba kontinuirano filtrirati ugljeničnim jezgrom i dodati odgovarajuću količinu aditiva za pozlaćenje.

IX. Nickel Plating

1. Svrha i funkcija: Sloj nikla služi kao barijera između sloja bakra i zlata, sprječavajući unakrsnu-difuziju između sloja zlata i bakra, što može utjecati na lemljivost i vijek trajanja ploče. Nadalje, sloj nikla također značajno povećava mehaničku čvrstoću zlatnog sloja kao prajmera.

2. Parametri procesa za potpunu-bakarnu galvanizaciju panela

Aditivi za niklovanje se obično dodaju na osnovu kiloamper-sati (kAH) ili na osnovu stvarnih proizvodnih rezultata. Brzina dodavanja je približno 200 ml/kAH.

Struja za niklovanje uzorka se općenito izračunava množenjem 2 A/dm² sa površinom ploče.

Temperatura u kupatilu nikla se održava između 40 i 55 stepeni, obično oko 50 stepeni. Stoga je potrebno instalirati sistem grijanja i kontrole temperature.

3. Održavanje procesa

Dodatke za niklovanje treba dodavati svakodnevno na osnovu kAH.

Provjerite ispravan rad i curenje filter pumpe.

Očistite katodnu provodnu šipku čistom, vlažnom krpom svaka 2-3 sata.

Redovno analizirajte sadržaj nikl sulfata (nikl sulfamat) (jednom sedmično), nikl hlorida (jednom sedmično) i borne kiseline (jednom sedmično) u bakrenoj kupki. Podesite sadržaj aditiva za niklovanje kroz test ćelije sa Hall efektom i napunite relevantne sirovine.

Očistite anodni provodni štap i kadu jednom sedmično. Povežite električne konektore na oba kraja, odmah dopunite anodni nikl u titanijumskoj korpi i izvršite elektrolizu na niskoj struji od 0,2-0,5 ASD tokom 6-8 sati.

Mjesečno provjerite ima li oštećenja na vrećici od titanijumske anode i odmah je zamijenite. Također provjerite da li se na dnu anodne titanijumske korpe nakuplja anodna sluz i odmah je očistite.

Neprekidno filtrirajte karbonskim jezgrom 6-8 sati dok izvodite elektrolizu niske struje kako biste uklonili nečistoće.

Svakih šest mjeseci ili otprilike, odredite da li je potreban veći tretman (prašak aktivnog ugljena) na osnovu nivoa kontaminacije u otopini za kupanje.

Zamijenite filterski element u filter pumpi svake dvije sedmice.

4. Procedura specifičnog rješenja

Uklonite anodu, izlijte anodu, očistite je i stavite je u kantu koja sadrži rogove od nikla. Isperite rogove od nikla sa mikro-sredstvom za nagrizanje kako biste ohrapavili površinu dok ne postane ravnomjerno ružičasta. Isperite vodom i osušite, a zatim ga stavite u korpu od titanijuma i stavite u rezervoar za kiselinu za kasniju upotrebu.

Potopite anodnu titanijumsku korpu i anodnu vreću u 10% alkalnu otopinu 6-8 sati. Isperite vodom i osušite. Zatim potopite u 5% razrijeđenu sumpornu kiselinu i isperite vodom i osušite. Ostavite na stranu.

Prebacite rastvor za kupanje u rezervni rezervoar, dodajte 1-3 ml/L 30% vodikovog peroksida i počnite sa zagrevanjem. Kada temperatura dostigne približno 65 stepeni, počnite mešati sa vazduhom. Održavajte temperaturu i mućkajte 2-4 sata.

Isključite agitaciju. Promiješajte i polako otopite aktivni ugljen u prahu u kupki brzinom od 3-5 g/L. Kada se potpuno otopi, promiješajte sa zrakom i održavajte temperaturu 2-4 sata.

Isključite zrak i promiješajte, a zatim zagrijte kupku kako biste omogućili da se prah aktivnog ugljena polako slegne na dno kupke.

Kada temperatura padne na približno 40 stepeni, filtrirajte tečnost za kupanje kroz 10µm PP filterski element sa prahom za pomoć filteru u čist radni rezervoar. Promiješajte sa zrakom, dodajte anodu, pričvrstite elektrolitsku ploču i izvedite elektrolizu niske-struje pri gustini struje od 0,2-0,5 ASD tokom 6-8 sati.

Nakon analize, podesite nivoe nikal sulfata ili nikl sulfamata, nikl hlorida i borne kiseline u kadi na normalne radne opsege.

Dodajte aditive za niklovanje na osnovu rezultata eksperimenta sa Hall ćelijama.

Kada površina elektrolitičke ploče dobije ujednačenu boju, zaustavite elektrolizu i nastavite elektrolizu pri gustini struje od 1-1,5 ASD tokom 10-20 minuta da aktivirate anodu.

Test plating.

5. Prilikom dodavanja aditiva, ako dodajete velike količine kao što su nikl sulfat, nikl sulfamat ili nikl hlorid, izvršite elektrolizu niske-poslije dodavanja. Kada dodajete bornu kiselinu, stavite dodanu količinu u čistu anodnu vrećicu i okačite je u rezervoar za nikl; nemojte ga dodavati direktno u rezervoar.

6. Nakon niklovanja preporučuje se dodavanje reciklirane vode za ispiranje. Pokrenite rezervoar čistom vodom kako biste dopunili nivo tečnosti u rezervoaru nikla koji isparava usled zagrevanja. Slijedite ispiranje recikliranom vodom sa sekundarnim protustrujnim ispiranjem.

7. Formula za izračun dodavanja lijekova

Nikl sulfat (kg)=(280 - X) × Zapremina rezervoara (L) / 1000

Nikl hlorid (kg)=(45 - X) × Zapremina rezervoara (L) / 1000

Borna kiselina (kg)=(45 - X) × Zapremina rezervoara (L) / 1000