雙面板孔金屬化的制作方法詳解

ID:105099 · 發表于 2016-2-5 15:55

在印制板加工廠采用是自動化連續作業設備，設備成本昂貴，這在業余條件下是根本不可能做到。我們在這里推出是一種接近工廠正規生產工藝流程，但生產工藝相對簡單，設備極其低廉，業余條件下比較容易完成操作方法。鄭州東明電子研究所為此專門設計生產了“東明DM—2120型孔金屬化箱”，該箱體小巧，內置孔金屬化所需要全部化學藥品、器皿、磷銅電極、電鍍電源（5V 20A電流可調節），可以完成不大于200*200mm電路板孔金屬化全過程，具體操作流程如下：
1、鉆孔：完成熱轉印制版后，根據設計要求對焊盤鉆孔，鉆孔時孔應盡量對準焊盤中心。
2、預浸：將預浸液倒進托盤中，放入電路板，預浸30秒到1分鐘。其主要作用是確保孔壁被均勻浸潤及電荷調整，同時防止電路板上有害雜質帶入KH-22- L活化液中，預浸目主要是保護價格昂貴活化液。
3、活化：將PCB板拿出后直接放入活化液中活化，活化液溫度應控制在20℃--40℃之間，時間為5—7分鐘。室溫過低時應對活化液加熱。活化時線路板應輕微晃動，以使藥液均勻流過線路板，使電路板每個部分都能為后續化學鍍銅提供充足有效催化活性核心。
4、加速：將電路板放入加速液，加速還原2—3分鐘，加速液溫度應控制在20℃--35℃，在加速液中也應輕微晃動板子。
5、沉銅：將電路板放入沉銅液，沉銅前須向沉銅液中加入定量甲醛，使沉銅液開始產生化學反應后，將電路板放入沉銅液，沉銅反映應進行10—15分鐘。沉銅時應不停晃動板子，使化學銅能均勻沉在線路板每個地方。
6、電鍍：將電路板用稀硫酸去除氧化層后，帶上負電極放入東明DM2120提供電鍍箱進行電鍍。電鍍前應將東明DM2120提供電鍍電源調至所需電流，電鍍電流按每平方分米3A電流計算。電鍍時電鍍箱內電機會帶動傳動機構輕微晃動板子，基板（磷銅板）放在電鍍槽兩端白色滌綸布袋中，電鍍時基板接電鍍電源正極，印制板接電源負極。線路板應在鍍銅液中間來回移動，距兩側基板距離應控制在15cm以上。鍍銅時間一般應控制在30分鐘左右，如需加厚電鍍銅層，可適當延長電鍍時間。
7、二次轉印：電鍍完成后，將打印好PCB圖頂層及底層每個焊盤與相對應通孔仔細對齊，然后用膠帶固定下來。轉印完成后揭掉轉印紙，如有圖形缺陷可用記號筆進行修補。
8、腐蝕：腐蝕前用特制T-1涂料將所有金屬化過孔涂蓋嚴實，防止腐蝕時將過孔腐蝕掉。涂完后即可送入DM2110A型腐蝕機腐蝕。腐蝕完成后用T-2溶劑將涂蓋在過孔上T-1涂料洗掉。這樣，一塊完整雙面印制電路就制作成功了，其工藝質量完全可以滿足實驗要求。孔金屬化過程中牽扯到許多電化學方面專業知識，并且使用了較多化學藥
品。在這里簡單介紹一下這些化學藥液具體功效和配置方法。
1.預浸液：雙面板預處理所使用藥液我們簡稱為預浸液，（其成份是KH-21- L）。主要作用是在 PTH 活化過程前維護KH-22- L 槽液酸性和比重。并且確保過孔孔壁被均勻浸潤（及電荷調整），同時防止有害雜質帶入KH-22- L中。
每升工作液配比：范圍最佳值KH-21- L 220—240g/L 240g/L37%試劑HCI（鹽酸） 2—5%（v/v） 4%蒸餾水余量
調配方法：先向藥槽中注入1/2容積蒸餾水，再加入要求量KH-21- L，并使之完全溶解。然后慢慢加入要求量鹽酸并充分攪拌。最后用蒸餾水調整至規定體積。藥液槽應采用東明DM-2120孔金屬化箱提供專用容器或由聚氯乙烯，聚丙烯，PVC材料做成容器。工作溫度控制在室溫即可，處理時間在0.5-2分鐘。藥液維護可根據所處理量來進行補加，每處理1平方米板料，應補加39g KH-21- L和3.4mL37%HCI于槽中。當藥液呈現渾濁或深綠色時應更換槽液。
2.活化液：其主要成份是KH—22—L。KH—22--L是一種新型酸性膠體鈀活化劑，這種新型活化劑中膠體微粒，可以滲入微孔并可均勻吸附在非導體表面上。為后續化學鍍銅提供充足有效催化活性核心。
每升工作液配比：范圍最佳值
KH—21—L 220—240g/L 240g/L
37%試劑HCI 2—5% (v/v) 4%
KH—22--L　　　　　　　3—5% (v/v) 4%
蒸餾水余量
調配方法：先在板槽中注入1/2槽蒸餾水。再加入要求量KH—21--L，并使之完全溶解。然后再慢慢加入要求量HCI，并充分攪拌。之后加入需要量CS—22—K。最后用0.5%稀鹽酸溶液將槽液調整至規定體積，混勻。至此活化液就已配置完成。藥液維護可根據所處理印制板量來進行補加，每處理1平方米板料，應加入5.5mLKH—22—L。
3.加速還原液：其化學藥液主要成份是KH—23--L。KH--23—L用于PTH活化過程之后，調節被吸收催化劑，使化學銅能夠迅速均勻牢固沉積在板料上，同時把活化劑帶入影響降至最底限度，延長化學鍍銅溶液使用壽命。
每升工作液配比： KH—23—L 150毫升蒸餾水
850毫升調配方法：先向板槽中注入1/2槽蒸餾水。加入所需要量KH—23—L，邊加邊攪拌，然后用蒸餾水調整至規定體積即可。每升CS—23—K 濃縮液能處理40平方米板料，當溶液出現渾濁時，應廢棄重新配置。
4.沉銅液：這是在進行電鍍銅時能否鍍上銅最關鍵一環。其化學藥液配置方法如下：
每升工作液配比：
酒石酸鉀納 40g/L 氫氧化鈉 20g/L
硫酸銅 14g/L 硫脲 0.5g/L
甲醛 15mL/L
調配方法：必須先將酒石酸鉀納和硫酸銅倒入蒸餾水中攪拌均勻，然后加入氫氧化鈉，在對板料進行沉銅工序前，再加入甲醛并攪勻。本藥液是一次性藥液，沉銅前應根據板料大小配制沉銅液，以避免浪費。
5.鍍銅液：鍍銅液主要成份是硫酸銅，電鍍時不僅能對孔進行金屬化還同時能加厚線路板。
每升工作液配比：
硫酸銅 75g/L 硫酸98% 100mL/L
鹽酸37% 0.132mL/L Hz—601 (光亮劑) 8—15mL/L
調配方法：將2/3蒸餾水加入鍍槽并加熱到50-60度（使硫酸銅能充分溶解），加
入硫酸銅后攪拌均勻。等其冷卻后，慢慢加入需要量硫酸，一邊加入一邊攪拌溶液。
最后加入需要量KH—601 光亮劑。

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雙面板孔金屬化的制作方法詳解