Электролитическое меднение, часть 4 Добавки

Важная роль добавок

Ни для кого не секрет, что без этих специально разработанных добавок зернистая структура и физические свойства гальванического покрытия были бы далеко не идеальными. Можно также предположить, что медный осадок не способен выдержать высокую температуру и механическую нагрузку при монтаже платы и обслуживании в неблагоприятных условиях.

Какие функции выполняют добавки? Простые ли они? Короткий ответ — нет. Как упоминалось ранее, сложность конструктива платы сегодня, и определённо в будущем, требует новых и улучшенных гальванических добавок, а также — методов их контроля. Обычные параметры и химизм металлизации сквозных отверстий (постоянный ток) не оптимальны для этих сложных структур. Ещё хуже, что металлизация плат со сквозными и глухими отверстиями требует компромисса в параметрах и химизме для достижения определённых результатов.

Добавки, которые иногда рассматриваются как блескообразователи (косметический эффект на меди), составляются из многих компонентов, которые можно смешать в одной ёмкости или добавить индивидуально, если требуется. (Последнее рекомендуется для пристального контроля процесса.) Поэтому, что это за компоненты и какие функции они выполняют?

При отсутствии этих органических добавок зёрна меди растут преимущественно на поверхности дефектных центров. Далее меди наращивается в направлении расположения кристаллов меди. Гальваническая медь не обладает мелкозернистой, равномерной структурой, которая полезна для обеспечения пластичности и прочности на разрыв осаждаемого металла. В таких условиях, гальваническая медь — тусклая (матовая), хрупкая или непластичная. Это приводит гальваническую медь к растрескиванию при напряжении из-за плохой пластичности осадка. В основном, электролиты без добавок или с их малым содержанием обычно осаждают колончатые структуры, приводящие к растрескиванию при тестировании на поверхности расплавленного припоя (рисунок 1)

Рис. 1 Растрескивание цилиндра и углового конца из-за хрупкости медного осадка.

(также просматриваются грубые, узловые отложения внутри отверстия)

Медь растет быстрее на выступающих участках рельефа (возвышенности на поверхности), а также — на выступах в отверстии, вызванных плохим сверлением. Эти выступы обычно образуются из-за высокой первичной плотности тока (рисунок 2). Первичное распределение тока в основном зависит от геометрии схемы платы и расположения её в ванне, а также — от отсутствия соответствующих органических добавок или их низкой концентрации.

Рис. 2 Точки шероховатости из-за плохого выравнивания меди.

К счастью, действие органических добавок при оптимальной концентрации в электролите смягчает распределение первичного тока и переключает осаждение на вторичное распределение тока.

Эти добавки подавляют нанесение покрытия на участки с высокой плотностью тока, приводя к смещению большей части осадка меди в область с низкой плотностью тока: в сквозные и глухие отверстия.

Как показано на рисунке 2, дефекты металлизации в первую очередь формируются на поверхностных выступах, а затем сказываются на однородности распределения металлизации. Подытоживая, органические добавки — сложны и выполняют критичные функции в процессе металлизации. Очень важно производственному технологу понимать их роль и как они сказываются на качестве и надёжности металлизации.

*************************

Компания «БалтМедиа Партнёр», работая индивидуально с заказчиком, помогает правильному выбору необходимого оборудования и рекомендует как эффективно выстроить производственный процесс, сопровождая его поставками расходных и базовых материалов.

При заинтересованности в сопутствующей информации производству печатных плат и сборки-монтажа электроники используется следующий контакт:

Санкт-Петербург, Таллинское шоссе, 206

Тел. +7 (921) 895−1422, +7 (921) 994−9502

Электронная почта: office@bmptek.ru https://bmptek.ru

Управляющий проекта — Алексей Леонов

Подпишитесь на рассылку