Печатные платы

Состав растворов. Растворы, применяемые для химического меднения, отличаются большим многообразием содержащихся в них компонентов, однако в состав каждого раствора обязательно должны входить следующие вещества: соли меди; вещества для связывания медн в комплексную соль (лигапды); вещество-восстановитель (формальдегид); вещество, обусловливающее необходимую величину рН раствора; различные добавки.

В производстве печатных плат получили применение растворы, представленные в табл. 9.

Таблица 9. Состав раствора химического меднения (г/л)

Раствор 1 (ГОСТ 23770—79) является наиболее распространенным и экономичным раствором. Скорость осаждения меди — 2,5 мкм/ч, выдержка плат в растворе — 15—25 мин, толщина осажденного при этом слоя меди менее 1 мкм. В качестве стабилизаторов вместо тиосульфата натрия можно применять сульфид свинца (0,05 г/л) или диэтилдитиокарбомат натрия (0,005—0,01 г/л). Вместо виннокислого калия-натрия допускается применение виноградно-кислого.

Раствор 2 на основе комплексной соли меди с трилоном Б является более устойчивым по сравнению с раствором 1, поэтому раствор 2 характеризуется повышенной стабильностью н в нем достигается возможность осаждения слоя меди толщиной 3 мкм за 15—20 мин при температуре раствора 20—25 °С. Для снижения поверхностного натяжения и облегчения разряда водорода рекомендуется вводить лаурилсульфат натрия в количестве 0,1—0,3 г/л.

Применение раствора 2 при металлизации заготовок допускает возможность исключить операцию предварительного гальванического меднения, так как слой медн толщиной 3 мкм, полученный в результате химического меднения, достаточно прочен и обеспечивает выполнение последующих технологических операций.

Раствор 3 (ГОСТ 23770—79) применяется для металлизации печатных плат как более стабильный раствор, содержащий медь в виде трилонатного комплекса. Раствор может быть также использован для получения толстых слоев меди (25—30 мкм) при условии его непрерывного корректирования слоями меди, едким натром и формалином с помощью приборов автоматического дозирования, которые вводят указанные компоненты по сигналу датчиков-анализаторов. Возможно корректирование раствора по количеству пропущенных через него плат.

Приготовление и корректирование растворов. В отдельных объемах дистиллированной воды растворяют сернокислую медь, комплексообразователь и едкий натр. Затем сливают первые два раствора и при непрерывном перемешивании добавляют раствор едкого натра, после чего раствор в ванне доводят до рабочего уровня водой.

Раствор выдерживают 10—12 ч, фильтруют и корректируют по величине рН добавкой NaOH или H2SO4. Формалин вводят за 15—20 мин до начала работы; стабилизаторы — через 2—3 мин после начала процесса химического меднения в количестве, соответствующем нижнему пределу, установленному рецептурой.

Корректирование раствора 1 производят по данным экспресс-анализа на содержание CU.SO4, NaOH, СН2О ежедневно в начале работы, по виннокислому калию-натрию один раз в 3—4 дня, тиосульфат натрия вводят в раствор в конце работы в количестве 0,001 г/л.

Для предотвращения разложения раствора в период длительного хранения (более 24 ч) необходимо подкислить его до величины рН 5—6 добавлением серной кислоты, при небольших перерывах — подкислять до рН 12,2—12,3.

В случае закисления раствора тиосульфат следует вводить только после подщелачивания до рН 12,4.

Корректирование раствора 2 по меди, щелочи, формалину производят по данным химического анализа. Трилон Б добавляют в количестве от 5 до 7 г/л. через 2—3 дня работы. Для длительного хранения раствора в нерабочем состоянии раствор следует подкислить сериой кислотой до рН 10,0—10,5. Учитывая высокую стоимость этого продукта, а также необходимость исключить сброс в канализацию солей при смене раствора в ваинах химического меднения, поступают следующим образом.

В отработанном растворе химического меднения определяют концентрацию меди и сегнетовой соли, а затем добавляют сернокислую медь до получения концентрации Си2+, эквивалентной KNaC4H406.

После этого раствор подкисляют серной кислотой до рН 3,8—4,3, в результате чего выпадает осадок виннокислой меди. Осадок декантируют, промывают холодной водой, собирают и высушивают при комнатной температуре. Виннокислую медь используют для приготовления свежих растворов.

Вышеприведенная методика позволяет полностью утилизировать ценные продукты (медь и соли виннокаменной кислоты), а также снизить затраты иа обработку стоков, содержащих соли меди.

Основные неполадки при химическом меднении представлены в табл. 10.

Таблица 10. Основные неполадки при химическом меднении