Вы выбрали неправильный процесс металлизации отверстий печатной платы? Это может разрушить производство. Давайте разберем ваши варианты.
Обычные процессы металлизации отверстий печатной платы включают толстую/среднюю/тонкую химическую медь и прямое покрытие. У каждого есть свои плюсы, минусы и наилучшие варианты использования.
Я видел, как небольшие фабрики боролись с неправильным процессом. Позвольте мне провести вас по каждому методу, чтобы вы могли выбрать то, что соответствует вашим потребностям. Я совершил здесь свою долю ошибок; учитесь на них.
Что такое толстая химическая медь для металлизации отверстий печатной платы?
Толстая химическая медь звучала отлично, пока я не увидел ее высокую стоимость. Стоит ли она компромиссов?
Толстая химическая медь (2–3 мкм) позволяет пропустить полную металлизацию платы, но имеет высокую стоимость и строгий контроль. Лучше всего подходит для простых плат.
Как это работает
Технологический процесс для многослойных плат следующий: набухающий агент → очистка → нейтрализатор. Для двухсторонних плат: обезжиривание → микротравление → предварительное погружение → катализ → удаление клея → толстая химическая медь (30 минут) → опциональное антиокислительное воздействие → сушка. Я пробовал это однажды для небольшой партии. Слой меди 2–3 мкм позволил нам пропустить полную металлизацию платы — это звучало как победа.
Плюсы и минусы
| Аспект | Подробности |
|---|---|
| Плюсы | Пропускает полную металлизацию платы; экономит затраты на оборудование; равномерное травление |
| Минусы | Высокая стоимость материалов; строгий контроль толщины/подсветки; плохая адгезия (кристаллы неплотные); сложное микротравление (слишком мало = плохая адгезия, слишком много = поломка отверстия) |
В этой партии нам пришлось наносить покрытие до 30 мкм за один раз. Тонкие линии образовывали «захваченную пленку», что затрудняло зачистку. Это работало для простых плат, но не для сложных. Я бы избегал этого сейчас, если у вас нет строгих ограничений по стоимости оборудования.
Что такое средняя химическая медь для отверстий печатных плат?
Средняя химическая медь обещала исправить толстую медь — пока я не столкнулся с ее проблемами микротравления. Работает ли она лучше?
Средняя химическая медь (1–1,5 мкм) снижает затраты по сравнению с толстой медью, но все еще требует строгого контроля. Лучшая адгезия, но сложное микротравление.
Как это развивалось
Этот процесс произошел от толстой химической меди. Те же шаги — просто тоньше (1–1,5 мкм). Я перешел на него после фиаско с толстой медью. Расходы снизились на 30 % — это было облегчением.
Плюсы и минусы
Плюсы такие же, как у толстой меди: пропустить полную металлизацию платы, сэкономить на оборудовании. Но минусы немного уменьшились. Адгезия улучшилась, потому что слой стал тоньше. Но микротравление стало еще сложнее. Я помню один запуск: мы протравили 0,5 мкм больше, и 20% отверстий сломались.
| Сравните с толстой медью | Средней медью | Толстой медью |
|---|---|---|
| Стоимость | Ниже | Выше |
| Адгезия | Лучше | Хуже |
| Риск микротравления | Выше | Ниже |
Лучше подходит для небольших партий с немного сложными платами. Но я все равно нашел его слишком привередливым для ежедневных запусков.
Что делает тонкую химическую медь лучшим выбором?
Мой завод перешел на тонкую химическую медь — и проблемы с производством исчезли. Почему это работает?
Тонкая химическая медь (0,38–0,64 мкм) добавляет покрытие на всю плату, но снижает затраты, упрощает контроль. Наиболее широко используется в отрасли.
Технологический процесс
Похож на толстую/средную медь, но короче. Время обработки составляет 10-15 минут (вместо 30). Затем мы добавляем этап покрытия всей платы (7,6 мкм) перед переносом рисунка. Этот дополнительный этап изменил для нас все.
Почему это работает
| Аспект | Преимущество |
|---|---|
| Стоимость | Самые низкие материальные затраты среди методов химического восстановления |
| Контроль | Легче управлять толщиной и адгезией |
| Микротравление | Более щадящий (основа 7,6 мкм помогает) |
| Покрытие | Для нанесения покрытия по шаблону требуется всего 23 мкм (вместо 30 мкм), поэтому меньше пленок |
Я использовал это для крупносерийного заказа на печатную плату телефона. У нас был выход 98% — намного лучше, чем 80% при использовании меди средней меди. Этап нанесения покрытия на всю плату увеличивает стоимость оборудования, но он того стоит для обеспечения постоянства. Большинство известных мне заводов сейчас используют это — это позволяет сбалансировать стоимость и надежность.
Что насчет тонкой химреактивной меди с нанесением покрытия на всю плату?
Слышали о тонкой меди плюс нанесении покрытия на всю плату? Оно пропускает нанесение покрытия по шаблону, но имеет свои риски.
Тонкая медь (0,38–0,64 мкм) плюс нанесение покрытия на всю плату (30 мкм) пропускает нанесение покрытия по шаблону, но создает риск появления трещин сухой пленки на небольших площадках.
Как это работает
После нанесения тонкой химической меди покройте всю плату слоем 30 мкм. Затем используйте сухую пленку для покрытия отверстий (например, обработка внутреннего слоя). Я попробовал это, чтобы сэкономить время на простой светодиодной печатной плате. Это позволило пропустить нанесение покрытия по шаблону — резка 2 часа на партию.
Плюсы и минусы
Экономит оборудование и время нанесения покрытия. Но минусы немного серьезны. Маленькие площадки (менее 0,2 мм) часто имели трещины сухой пленки. Мы пропустили некоторые из них, что привело к отказу 5% отверстий. Равномерное травление меди толщиной 30 мкм также является сложной задачей. Мы получили недотравливание в плотных областях.
| Лучшее для | Риски |
|---|---|
| Большие площадки, простые платы | Трещины сухой пленки; неравномерное травление |
| Малосерийные тиражи | Высокий процент брака в сложных конструкциях |
Это нишевый вариант. Я бы использовал его только для больших простых плат с большими площадками.
Является ли прямое покрытие более экологичным вариантом?
Прямое покрытие звучит экологично — пока я не увидел его проблемы с адгезией. Соответствует ли оно вашим потребностям?
При прямом покрытии используются проводящие материалы (графит, полимеры) для более простых потоков и экологичности, но имеются строгие меры контроля.
Три основных типа
- На основе графита: в качестве проводящего слоя используется графит.
- На основе полимеров: используются проводящие полимеры.
- На основе палладия: используются соединения палладия.
Я попробовал полимерную основу для «зеленого» проекта. Поток был простым: обезжиривание → микротравление → адсорбция проводящего полимера → медная пластина. Никакой химического меднения — хорошо. Это сократило отходы на 40% — хорошо для аудита.
Плюсы и минусы
Плюсы: Экологичность (без формальдегида); более простой поток. Но минусы были большими. Склеивание было неточным. В одной многослойной плате 10% внутренних слоев отделились от отверстий. Контроль строгий — нам приходилось ежедневно корректировать концентрацию полимера.
| Аспект | Прямое покрытие | Химическая медь |
|---|---|---|
| Экологичность | Лучше | Хуже |
| Риск склеивания | Выше | Ниже |
| Многослойное использование | Рискованно | Безопасно |
Отлично подходит для брендов, ориентированных на экологию, с простыми одно- или двухслойными платами. Но многослойные? Я бы держался подальше.
Вывод
Выбирайте на основе стоимости, контроля и сложности платы. Тонкая химическая медь часто лучше всего подходит для большинства заводов.
