तांबे का जमाव, जिसे रासायनिक तांबा चढ़ाना के रूप में भी जाना जाता है, जिसे संक्षिप्त रूप से पीटीएच कहा जाता है। इसका मुख्य उद्देश्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से मुद्रित सर्किट बोर्डों की गैर-प्रवाहकीय सतहों, जैसे कि इंसुलेटेड छेद वाली दीवारों और कुछ विशिष्ट गैर-तांबा फ़ॉइल क्षेत्रों पर एक पतली और समान तांबे की परत जमा करना है, मूल रूप से गैर-प्रवाहकीय भागों को चालकता प्रदान करना, बाद की इलेक्ट्रोप्लेटिंग तांबे की प्रक्रियाओं के लिए नींव रखना और अंततः मुद्रित सर्किट बोर्डों के इंटरलेयर विद्युत इंटरकनेक्शन को प्राप्त करना है।
उदाहरण के तौर पर मल्टी{0}}लेयर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड को लेते हुए, परतों के बीच विद्युत कनेक्शन को वाया के माध्यम से बनाने की आवश्यकता होती है। ड्रिलिंग के बाद, छेद की दीवार को इन्सुलेट किया जाता है, और तांबे के विसर्जन उपचार के बिना, इंटरलेयर चालन प्राप्त करने के लिए करंट छेद से नहीं गुजर सकता है। तांबे की परत एक "पुल" के निर्माण की तरह है, जो परतों के बीच धारा को सुचारू रूप से प्रवाहित करने की अनुमति देती है, जिससे संपूर्ण सर्किट बोर्ड विद्युत प्रणाली की अखंडता और कार्यक्षमता सुनिश्चित होती है। यदि तांबे के जमाव की प्रक्रिया में समस्याएं हैं, जैसे कि असमान तांबे की परत का जमाव, अपर्याप्त मोटाई, या रिक्त स्थान जैसे दोष, तो इससे अस्थिर सिग्नल ट्रांसमिशन, शॉर्ट सर्किट या ओपन सर्किट हो सकता है, जो मुद्रित सर्किट बोर्ड के प्रदर्शन और सेवा जीवन को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकता है।
तांबा जमाव प्रक्रिया प्रवाह
पूर्वप्रसंस्करण
डिबरिंग: ड्रिलिंग के बाद, मुद्रित सर्किट बोर्ड के छेद में गड़गड़ाहट उत्पन्न हो सकती है, और ड्रिलिंग का मलबा छेद के अंदर रह सकता है। यांत्रिक ब्रशिंग और पीस के माध्यम से इन गड़गड़ाहट और ड्रिल चिप्स को हटा दें ताकि बाद में सुचारू प्रसंस्करण सुनिश्चित हो सके, छेद की दीवार और सतह को नुकसान से बचाया जा सके और तांबे के जमाव प्रभाव को प्रभावित किया जा सके।
सूजन: बहुपरत बोर्डों के लिए, ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान आंतरिक परत में एपॉक्सी राल क्षतिग्रस्त हो सकता है। एपॉक्सी राल को नरम और फुलाने के लिए ईथर आधारित कार्बनिक यौगिकों जैसे विशिष्ट सूजन एजेंटों का उपयोग करें, ड्रिलिंग मलबे को प्रभावी ढंग से हटाने और छिद्र की दीवार और तांबे की परत के बीच आसंजन को बढ़ाने के लिए बाद के डी ड्रिलिंग चरणों की तैयारी करें।
गोंद और ड्रिलिंग मलबे को हटा दें: उच्च तापमान और मजबूत क्षारीय परिस्थितियों में, पोटेशियम परमैंगनेट की मजबूत ऑक्सीकरण संपत्ति का उपयोग करके, इसे हटाने के लिए सूजन और नरम एपॉक्सी राल ड्रिलिंग मलबे के साथ ऑक्सीडेटिव क्रैकिंग प्रतिक्रिया से गुजरता है। उदाहरण के लिए, एक निश्चित तापमान और क्षारीय वातावरण में, पोटेशियम परमैंगनेट एपॉक्सी राल में कार्बन श्रृंखलाओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे वे टूट जाते हैं और विघटित हो जाते हैं, जिससे छिद्र की दीवार को साफ करने का लक्ष्य प्राप्त होता है।
तटस्थीकरण: ड्रिलिंग मलबे को हटाने के लिए पोटेशियम परमैंगनेट का उपयोग करने की प्रक्रिया से पोटेशियम परमैंगनेट, पोटेशियम परमैंगनेट और मैंगनीज डाइऑक्साइड जैसे अवशिष्ट पदार्थों को हटा दें। क्योंकि मैंगनीज आयन भारी धातु आयनों से संबंधित हैं, वे बाद के सक्रियण चरणों में "पैलेडियम विषाक्तता" का कारण बन सकते हैं, जिससे पैलेडियम आयन या परमाणु अपनी सक्रियण गतिविधि खो देते हैं, जिससे छिद्र धातुकरण का प्रभाव प्रभावित होता है। इसलिए, उन्हें पूरी तरह से हटा दिया जाना चाहिए।
तेल हटाना/छेद की सफाई: बोर्ड की सतह से तेल के दाग और अन्य अशुद्धियाँ हटाने के लिए विशेष तेल हटाने वाले एजेंटों का उपयोग करना। साथ ही, छिद्र बनाने वाले एजेंट की कार्रवाई के माध्यम से, छिद्र की दीवार के चार्ज गुणों को इसकी सतह को सकारात्मक रूप से चार्ज करने के लिए समायोजित किया जाता है, जिससे बाद में समान उत्प्रेरक सोखना को बढ़ावा मिलता है।
सूक्ष्म नक़्क़ाशी: तांबे की सतह पर ऑक्साइड और अन्य अशुद्धियों को हटाने के लिए सूक्ष्म नक़्क़ाशी समाधान का उपयोग करना, और तांबे की सतह को सूक्ष्म खुरदुरा बनाना। यह न केवल तांबे की सतह और उसके बाद के इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे के बीच बंधन क्षमता को बढ़ाता है, बल्कि उत्प्रेरक के सोखने के लिए अधिक उपयुक्त सतह वातावरण भी प्रदान करता है।
एसिड विसर्जन: तांबे की सतह की शुद्धता सुनिश्चित करने और बाद के सक्रियण चरणों के लिए अनुकूल परिस्थितियों का निर्माण करने के लिए सूक्ष्म नक़्क़ाशी के बाद तांबे की सतह से जुड़े तांबे के पाउडर को साफ करें।
कटैलिसीस
पूर्व विसर्जन: पिछली प्रक्रिया की अधूरी सफाई और अशुद्धियों को महंगे पैलेडियम टैंक में प्रवेश करने से रोकता है, जबकि प्लेट की सतह पर उत्प्रेरक के सोखने को बढ़ावा देने के लिए एपॉक्सी राल छिद्र की दीवारों को गीला करता है। पैलेडियम की अनुपस्थिति को छोड़कर पूर्व भिगोने वाले टैंक और बाद के सक्रियण टैंक में मूल रूप से एक ही संरचना होती है।
सक्रियण: यह चरण आमतौर पर मेसोपोरस पॉलिमर की क्रिया के कारण सतह पर नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए पैलेडियम मिसेल को छिद्र की दीवारों पर चिपकने की अनुमति देने के लिए पीडी/एसएन या पीडी/सीयू जैसे उत्प्रेरक का उपयोग करता है। सक्रियण उपचार के माध्यम से, रासायनिक तांबे के बाद के जमाव के लिए उत्प्रेरक सक्रिय साइटें प्रदान की जाती हैं, जिससे तांबे के आयनों को इन सक्रिय साइटों पर कमी प्रतिक्रियाओं से गुजरना पड़ता है।
त्वरण: कोलाइडल पैलेडियम कणों की बाहरी परत के कोलाइडल भाग को हटा दें, उत्प्रेरक पैलेडियम कोर को उजागर करें, इलेक्ट्रोलेस कॉपर प्लेटिंग परत और छिद्र दीवार के बीच अच्छा आसंजन सुनिश्चित करें। उदाहरण के लिए, पैलेडियम मिसेल बोर्ड का पालन करते हैं, और पानी से धोने और वातन के बाद, पीडी कणों के बाहर एक एसएन (ओएच) 4 शेल बनता है, जिसे पैलेडियम कोर को उजागर करने के लिए एचबीएफ 4 प्रकार त्वरक द्वारा हटा दिया जाता है।
रासायनिक तांबे का जमाव: उत्प्रेरक रूप से उपचारित मुद्रित सर्किट बोर्ड को तांबे के लवण (जैसे कॉपर सल्फेट) और कम करने वाले एजेंटों (जैसे फॉर्मेल्डिहाइड) वाले रासायनिक तांबे के जमाव टैंक में रखें। पैलेडियम कोर की उत्प्रेरक क्रिया के तहत, तांबे के आयन फॉर्मेल्डिहाइड द्वारा कम हो जाते हैं और मुद्रित सर्किट बोर्ड और गैर तांबे की पन्नी सतहों की छिद्र दीवारों पर जमा हो जाते हैं, जिन्हें चालकता की आवश्यकता होती है, जिससे धीरे-धीरे एक पतली तांबे की परत बनती है। जैसे-जैसे प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है, नव निर्मित रासायनिक तांबा और प्रतिक्रिया उपोत्पाद हाइड्रोजन प्रतिक्रिया उत्प्रेरक के रूप में काम कर सकते हैं, जिससे प्रतिक्रिया की निरंतर प्रगति को बढ़ावा मिलता है और तांबे की परत की मोटाई बढ़ती है। रासायनिक तांबे के जमाव के प्रकारों को मांग के अनुसार पतले तांबे (0.25-0.5 μ मीटर), मध्यम तांबे (1-1.5 μ मीटर) और मोटे तांबे (2-2.5 μ मीटर) में विभाजित किया जा सकता है।
पोस्ट-प्रसंस्करण
पानी से धोना: तांबे का जमाव पूरा होने के बाद, मुद्रित सर्किट बोर्ड की सतह पर अवशिष्ट रसायनों को बाद की प्रक्रियाओं पर अवशिष्ट पदार्थों के प्रतिकूल प्रभाव को रोकने के लिए बहु-स्तरीय पानी से धोने के माध्यम से पूरी तरह से हटा दिया जाता है।
सुखाना: मुद्रित सर्किट बोर्ड की सतह से नमी को हटाने के लिए गर्म हवा में सुखाने जैसी विधियों का उपयोग करना, बाद में भंडारण और प्रसंस्करण के लिए इसे सूखी स्थिति में रखना।
गुणवत्ता निरीक्षण
बैकलाइट स्तर परीक्षण: छेद की दीवार के टुकड़े बनाएं और मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप का उपयोग करके छेद की दीवार पर जमा तांबे के कवरेज का निरीक्षण करें। बैकलाइट स्तर को आम तौर पर 10 स्तरों में विभाजित किया जाता है, और स्तर जितना ऊंचा होगा, छेद की दीवार पर जमा तांबे का कवरेज उतना ही बेहतर होगा। आम तौर पर, उद्योग मानकों को 8.5 से अधिक या उसके बराबर रेटिंग की आवश्यकता होती है। बैकलाइट स्तर परीक्षण के माध्यम से, छेद की दीवार पर जमा तांबे की परत की एकरूपता और अखंडता को सहजता से समझा जा सकता है, और जमा तांबे की गुणवत्ता को आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आंका जा सकता है।
तांबे की परत की मोटाई का पता लगाना: जमा तांबे की परत की मोटाई को मापने के लिए एक्स-रे मोटाई गेज जैसे पेशेवर उपकरण का उपयोग करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह डिजाइन के लिए आवश्यक मोटाई सीमा को पूरा करता है। विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों और उत्पाद आवश्यकताओं में तांबे की जमाव परत की मोटाई के लिए अलग-अलग मानक होते हैं।
आसंजन परीक्षण: तांबे की परत और मुद्रित सर्किट बोर्ड सब्सट्रेट के बीच आसंजन का परीक्षण करने के लिए टेप परीक्षण जैसी विधियों का उपयोग करें। उदाहरण के लिए, तांबे की परत की सतह पर चिपकाने के लिए एक विशिष्ट चिपकने वाली टेप का उपयोग करें, फिर इसे जल्दी से छीलें और देखें कि तांबे की परत छिल गई है या नहीं, यह मूल्यांकन करने के लिए कि क्या आसंजन मानक के अनुरूप है। जमा तांबे की परत की स्थिरता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए अच्छा आसंजन एक महत्वपूर्ण संकेतक है।
छेद की दीवार का निरीक्षण: माइक्रोस्कोप या अन्य उपकरणों का उपयोग करके, निरंतरता, रिक्तियों और दरारों जैसे दोषों के लिए छेद की दीवार पर तांबे की परत का सावधानीपूर्वक निरीक्षण करें, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि छेद की दीवार पर तांबे की परत की गुणवत्ता सर्किट विश्वसनीयता की आवश्यकताओं को पूरा करती है।
तांबा जमाव प्रक्रिया नियंत्रण के मुख्य बिंदु
तापमान नियंत्रण: रासायनिक तांबे के जमाव के दौरान प्रतिक्रिया दर तापमान के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती है। अत्यधिक तापमान और तेज़ प्रतिक्रिया दर से तांबे की परत का असमान जमाव हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप खुरदरापन और रिक्तता जैसे दोष हो सकते हैं; तापमान बहुत कम है, प्रतिक्रिया दर धीमी है, तांबे की जमाव दक्षता कम है, और तांबे की परत की मोटाई आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है। उदाहरण के लिए, रासायनिक तांबा चढ़ाना टैंक के तापमान को आम तौर पर 25-35 डिग्री के बीच सटीक रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है, जो उपयोग किए गए रासायनिक समाधान के सूत्र और प्रक्रिया आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।
पीएच नियंत्रण: किसी घोल का पीएच मान तांबे के आयनों के रूप और कम करने वाले एजेंटों की गतिविधि को प्रभावित कर सकता है। अनुचित पीएच मान प्रतिक्रिया को ठीक से आगे बढ़ने से रोक सकता है या तांबे की परत की गुणवत्ता में कमी ला सकता है। तांबे के जमाव की प्रक्रिया में, आमतौर पर पीएच मान को 11-13 की क्षारीय सीमा के भीतर नियंत्रित करना और पीएच समायोजक जोड़कर स्थिर पीएच मान बनाए रखना आवश्यक होता है।
समाधान एकाग्रता नियंत्रण: तांबे के लवण, कम करने वाले एजेंटों, चेलेटिंग एजेंटों और समाधान के अन्य घटकों की एकाग्रता को निर्दिष्ट सीमा के भीतर सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए। अत्यधिक या अपर्याप्त सांद्रता तांबे के जमाव की दर और गुणवत्ता को प्रभावित कर सकती है। उदाहरण के लिए, तांबे के नमक की कम सांद्रता से तांबे के जमाव की दर धीमी हो सकती है और तांबे की परत की मोटाई अपर्याप्त हो सकती है; कम करने वाले एजेंट की अत्यधिक सांद्रता अत्यधिक प्रतिक्रिया का कारण बन सकती है और तांबे की परत की एकरूपता को प्रभावित कर सकती है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि दवा सर्वोत्तम प्रक्रिया अवस्था में है, नियमित रूप से परीक्षण करना और दवा की सांद्रता को समायोजित करना आवश्यक है।
प्रतिक्रिया समय नियंत्रण: तांबे के जमाव का समय तांबे की परत की अंतिम मोटाई निर्धारित करता है। समय बहुत कम है, और तांबे की परत की मोटाई डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है; अत्यधिक समय न केवल संसाधनों को बर्बाद करता है, बल्कि तांबे की मोटी परतें भी बना सकता है, जिसके परिणामस्वरूप मोटे क्रिस्टलीकरण और आसंजन में कमी हो सकती है। विभिन्न प्रकार के तांबे के जमाव और प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार, तांबे के जमाव के समय को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, पतले तांबे के लिए तांबे के जमाव का समय आम तौर पर 10-15 मिनट होता है, जबकि मध्यम और मोटे तांबे के लिए, इसे तदनुसार बढ़ाया जाना चाहिए।