kraftpowercon

Химико-гальванические линии для изготовления прецизионных печатных плат

Главная » Литература » Тезисы » Химико-гальванические линии для изготовления прецизионных печатных плат
Автор: Глебко Д.В. Терешкин В.А. ООО «Санкт-Петербургский центр «ЭЛМА»
Год издания: 2019

Оборудование для изготовления печатных плат неразрывно связано с реализуемой на нем технологией. Для изготовления плат прецизионного класса необходимо специализированное оборудование со специальными конструктивными решениями. Отличительные особенности такого оборудования наиболее хорошо видны на примере химико-гальванических линий, участвующих в процессах подготовки поверхности платы, создания проводящих поверхностей, гальванического меднения, в том числе отверстий печатной платы, формирования финишных покрытий. Большой практический опыт разработки и применения химико-гальванических линий позволяет выделить основные параметры оборудования, позволяющие получать качественный и стабильный результат в области прецизионных плат.

Одним из важнейших конструктивных параметров линий для гальванических процессов является выбор правильного расстояния между анодом и катодом (заготовкой печатной платы). Общая тенденция сводится к тому, что чем выше класс точности платы, тем больше должно быть расстояние. Но с ростом расстояния между электродами растет и габарит ванн, повышаются требования к источникам тока. Оптимизация расстояния анод-катод обеспечивает эффективную реализацию обработки плат заданного класса.

Однако на качество осажденных покрытий не меньше влияют и другие параметры конструкции, обеспечивающие правильное распределение и рассеяние гальванических токов. Недостаточное сечение или качество электрических контактов на всем пути от источника тока, через штанги и подвесы плат, до самой платы резко снижает равномерность и качество металлического осадка. Так же принципиальное значение имеет форма, габариты и расположение анодов или анодных корзин в ваннах металлизации. Для минимизации краевого эффекта также должны применяться специальные экраны, ограничивающие площадь металлизации и способствующие равномерному рассеянию токов.

Особые требования предъявляются к источникам постоянного тока в гальванических ваннах. Допустимо использование только специализированных источников с гарантированной точностью поддержания тока, низким коэффициентом пульсаций и особым гармоническим спектром.

Для обеспечения постоянства свойств растворов в химико-гальванических линиях для прецизионных плат используются: точные системы поддержания температуры, состоящие из высокоточных датчиков и особых химстойких нагревателей с низкой удельной мощностью; фильтрационные системы с высокой степенью фильтрации, большой грязеемкостью и кратностью обмена раствора в ванне; датчики непрерывного контроля критических параметров растворов в реальном времени и счетчики наработки ванн в паре с системами дозационной или регенераторной корректировки растворов; дополнительные системы перемешивания растворов (барботажные, механические).

Во время обработки заготовки должны непрерывно покачиваться, для эффективного и постоянного обмена раствора около их поверхности. При этом 120 недопустимо прерывание покачивания во всем протяжении техпроцесса. Наилучший результат обмена раствора не только на поверхности, но и в отверстиях обеспечивается при качании под углом около 45 градусов. Дополнительно перемешивание барботированием на некоторых операциях создает негативный эффект: пузырьки воздуха могут блокировать доступ электролита к поверхности платы и ее отверстий. Для прокрытия сложных плат и отверстий высокие результаты дает система вибрации подвесок. Однако ее конструкция должна учитывать свойства всей колебательной системы, участвующей в порождении гармонических автоколебаний и обеспечивать их фокус на заготовке платы. Это достигается только тщательным подбором и проверкой параметров всех узлов, участвующих в этом процессе.

Отдельные требования предъявляются к ваннам промывки. Помимо достаточной кратности обновления воды важна степень ее чистоты и непрерывное перемешивание, что позволяет избежать накопление загрязнений. Низкое качество промывки при перемещении между ванн линии способствует быстрому загрязнению растворов, а в некоторых случаях приводит их в негодность. Скорость и качество отмывки и сушки платы по окончанию каждого техпроцесса порой является фактором, определяющим внешний вид полученного покрытия. Важно промыть и просушить самые мелкие отверстия заготовок, для чего подбираются высокая кратность обмена промывной воды и максимально допустимая температура сушки. При этом в сушке должен обеспечиваться хороший отвод испаренной влаги и равная температура по всей площади обрабатываемой заготовки.

химико-гальваническая линия

Пример оснащения химико-гальванических линий для изготовления прецизионных печатных плат.

Стабильного качества обработки при изготовлении прецизионных печатных плат можно добиться только с применением автоматизированного оборудования. Чем выше степень автоматизации контроля и управления параметрами оборудования, тем выше достижимый уровень точности печатной платы. Система управления современной химико-гальванической линии должна быть централизованной, обеспечивать накопление и структурирование данных об обработке и о работе ванн. Перемещение заготовок по линии должно быть полностью автоматическим – только так можно добиться точного времени обработки в каждой ванне.

Не маловажную роль в получении качественного результата играет своевременность обслуживания химико-гальванических линий. Ряд приспособлений и вспомогательного оборудования упрощают операции обслуживания и подготовки к работе. Примерами такого оборудования являются: системы полуавтоматической или автоматической промывки насосов, перегрузочные емкости и емкости подготовки растворов, дополнительные ванны для обслуживания анодов.