Подготовка и очистка поверхности

Подготовка и очистка поверхности, часть 2.

(перевод статьи из журнала «The PCB Magazine», май 2018, автор статьи — Michael Carano, вице-президент по технологии и развитию бизнеса компании «RBP Chemical Technology»)

Некоторые типы очистки и структурирования поверхности необходимы фактически на каждом шаге процесса изготовления печатной платы: от подготовки исходной подложки к травлению или нанесению гальванорезиста до очистки окончательной сборки платы перед отправкой. В данной редакции «Проблем в вашей ванне» буду пытаться охватить большинство основных проблем очистки, которые могут быть на любом шаге и, где возможно, и уникальные проблемы в специфичном производстве. Многие операции очистки плотно связаны с определёнными производственными процессами, как гальваника, и могут также рассматриваться в других журнальных колонках или в будущих статьях.

Данная секция разделена на две категории: механическая очистка при подготовке поверхности и химическая очистка. Однако, это только общая презентация. Более детально химическая и механическая подготовка поверхности будут рассмотрены в будущих публикациях.

Каждый должен ясно понимать различие между методом подготовки поверхности и природой изменения поверхности от использования такого метода. Метод механической зачистки щётками изменяет топографию и химический состав поверхности (например, удаления окислов, хроматированой плёнки и т. д.). С другой стороны, механический метод струйной зачистки пемзой реструктурирует топографию меди при небольшом воздействии или при отсутствии воздействия. Химический состав поверхности остаётся в большой степени тем же, за исключением удаления плохо сформированного оксида и некоторого перераспределения (например, хром из конверсионных покрытий в более глубокие слои покрытия). Химическая подготовка поверхности такая, как щелочная очистка будет изменять химическую природу поверхности, удаляя органические загрязнения, но не воздействуя на топографию, тогда как травление в персульфате меняет и то, и другое.

В основном, подготовка поверхности производится для хорошей адгезии металла, диэлектрика, фоторезиста или защитной маски к обработанной подложке, хотя исключение чрезмерной адгезии, также может быть предметом рассмотрения. Перед нанесением сухого плёночного резиста сделайте пробу подготовки поверхности. Можно измерить профиль медной поверхности профилометром. Эта техника измерений фиксирует изменения в структуре или профиле поверхности. Собранные данные дают информацию подобную нижеследующей:

Ra — арифметическое значение шероховатости поверхности: сумма значений всех профилей.

Rt — общая высота профилей шероховатости: сумма от самого высокого пика Zp и глубины самой низкой впадины Zv в пределах измеряемой длины (In).

Rzi — максимальная высота профиля шероховатости: сумма высоты самого высокого пика профиля и глубины самой низкой впадины в пределах измеряемой длины.

Rz (макс.) — максимальная шероховатость поверхности: Самые высокие из пяти значений Rzi из пяти измеренных длин «i» по суммарной измеренной длине.

Rz — глубина шероховатости: значение пяти Rz из пяти образцов длины по суммарной измеренной длине.

Необходимо быть внимательным, сталкиваясь с дифференциальным травлением. Оно присутствует, когда точки органических загрязнений не счищаются с поверхности меди. Источник этих загрязнений — эпоксид или пыль препрега, попадающие на медь.

Кроме этого, общая шероховатость поверхности материала часто связана с типом стеклоткани и толщиной. Это особенно значимо, так как промышленность движется к тонким материалам и тонким медным фольгам. Будьте предусмотрительны, работая с этими тонкими материалами, так как механическая подготовка поверхности может растягивать тонкие материалы. В противоположность, химическая очистка не будет растягивать материал, но избыточное удаление меди может влиять на прохождение сигнала. Избыточное удаление меди или очень шероховатая поверхность будут влиять на однородность сигнала, приводя к внутренним потерям при высоких частотах.

На сегодня используются несколько типов медной фольги. Две основные категории: электролитическая фольга (ED) и катанная (RA). В каждой из этих категорий есть несколько вариантов. Как пример, есть несколько типов фольги в категории ED. Это различие основано на величине медного профиля. Кроме этого, в последние несколько лет появились низкопрофильные электролитические медные фольги, широко известные, как осаждённые с реверсом. По существу, блестящая сторона меди (также известная как сторона барабана) обработана для увеличения сцепления фоторезиста к меди (рис.1).

Реверсная медная фольга (RTF) Стандартная покупная фольга

Рис. 1 Сравнение RTF со стандартной электролитической медной фольгой.

Важно отметить, что при использовании фольги RTF должно быть минимальное воздействие на фольгу при травлении или зачистке. Любое агрессивное травление или зачистка негативно скажутся на топографии, играющую важную роль для RTF. Однако, предполагается, что будет использоваться щелочная очистка с последующей кислой (для удаления хроматной плёнки). Необходимо также иметь чистую поверхность меди для адгезии резиста.

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

Компания «БалтМедиа Партнёр» помогает производителям электроники внедрению и освоению на российском рынке эффективной техники и технологи ведущих разработчиков, поставляя, помогая и консультируя по составам обработки: обезжиривание, декапирование, травление, активирование, химическая металлизация и электролитическое меднение, финишные покрытия, подготовка и нанесение защитные покрытий.

По возможному сотрудничеству следует использовать следующий контакт:

Санкт-Петербург, Таллинское ш., д.206

Электронная почта: office@bmptek.ru

Тел. +7 (921) 895−14−22

Управляющий проекта — Алексей Леонов

Подпишитесь на рассылку