Проблема с-выходом тарелки
Ванны химического меднения предназначены для выборочного осаждения меди на катализированных поверхностях деталей,-обычно активированных сквозных-отверстиях печатных плат. Ванна содержит медный купорос, восстановитель (формальдегид), комплексообразователи и стабилизаторы, препятствующие отложению на не-поверхностях детали.
Несмотря на наличие стабилизаторов, металлические погружные нагреватели в этих ваннах имеют медное покрытие. Пластина-начинается с тонкой пленки, затем переходит в видимый медный слой и в конечном итоге образует толстый шероховатый налет. Медное покрытие снижает теплопередачу, расходует химикаты для ванны и, -что особенно важно,-является источником частиц меди, которые вырываются на свободу и вызывают дефекты на заготовках. Нагреватель необходимо снять и промыть азотной кислотой — опасная операция, которая сокращает срок службы нагревателя.
Теплообменники из ПТФЭ не покрываются медью. Не-проводящая, низкоэнергетическая поверхность фторполимера не обеспечивает каталитических центров для инициирования химического осаждения меди. Пластина-удалена.
Автокаталитический механизм инициирования
Для инициирования химического осаждения меди требуется каталитическая поверхность. Восстановитель формальдегида дегидрируется на поверхности, высвобождая электроны, которые восстанавливают ионы меди до металлической меди. Свежеосажденная медь сама по себе является каталитиком, поддерживая реакцию.
Поверхности нагревателей из нержавеющей стали и титана, хотя и не такие каталитические, как палладий (предназначенный для заготовки катализатор), достаточно активны, чтобы инициировать осаждение меди. На поверхности оксида металла есть участки, где формальдегид может дегидрироваться. Как только образуется несколько ядер меди, они катализируют дальнейшее осаждение. Стабилизаторы в ванне-обычно цианид, тиомочевина или патентованные соединения-адсорбируются на поверхности металла и подавляют это инициирование, но ингибирование никогда не бывает полным. Со временем медь неизбежно зарождается и растет.
Горячая поверхность нагревателя усугубляет проблему. Повышенная температура стенки трубки ускоряет химическую кинетику. Температура также удаляет растворенный кислород, который обычно помогает пассивировать металлическую поверхность от осаждения. Сочетание каталитической поверхности, повышенной температуры и обеднения кислородом создает идеальные условия для инициирования пластин-выхода.
| Пластина-Выходной параметр | Нагреватель из нержавеющей стали | Титановый нагреватель | ПТФЭ теплообменник |
|---|---|---|---|
| Поверхностная каталитическая активность | Умеренный | Низкий-Умеренный | Нет (не-проводящий) |
| Время начала-выхода пластины (непрерывная работа) | 2-6 недель | 4-12 недель | Не происходит |
| Толщина медного отложения через 12 недель (мкм) | 50-200 | 20-100 | 0 |
| Метод очистки | Азотная кислота (опасная) | Полоса азотной кислоты | Не требуется |
| Влияние зачистки на срок службы нагревателя | Сокращает срок службы на 20-40% за полосу. | Снижает срок службы на 15-30% за полосу. | N/A |
Некаталитическая поверхность из ПТФЭ-
ПТФЭ — это электрический изолятор с запрещенной зоной, предотвращающей перенос электронов. Восстановитель формальдегида не может дегидрировать на поверхности ПТФЭ, поскольку нет доступных электронных состояний, способных принять электроны. Стадия инициирования химического осаждения меди невозможна.
Даже если бы зародыши меди образовались в объеме раствора и дрейфовали к поверхности ПТФЭ, они бы не прилипли. Низкая поверхностная энергия ПТФЭ (18-20 мН/м) предотвращает прочное прикрепление. Любые неплотно осевшие частицы смываются обычной циркуляцией ванны.
Поверхность ПТФЭ не расходует стабилизатор. На металлических поверхностях стабилизатор постоянно расходуется за счет адсорбции, и локальная концентрация стабилизатора на поверхности истощается. Это истощение создает микро-зоны, где могут начаться отложения. У ПТФЭ концентрация стабилизатора на поверхности такая же, как и в объемной ванне. Полный стабилизирующий эффект химии ванны проявляется на поверхности нагревателя.
Преимущества эксплуатации и качества
Удаление пластины-устраняет необходимость периодической очистки азотной кислотой-опасной операции, которая приводит к образованию токсичных паров NOx, сокращает срок службы нагревателя и создает опасные отходы. ПТФЭ-обменник работает непрерывно, без перерывов на очистку.
Устранение частиц меди, выпавших с покрытых поверхностей нагревателя, уменьшает количество дефектов на заготовках. При производстве печатных плат одна-единственная частица меди, вызывающая короткое замыкание между соседними дорожками, может вывести из строя всю панель. Сокращение дефектов напрямую способствует повышению урожайности.
Краткое содержание
Ванны из химической меди наносятся на металлические поверхности нагревателя, поскольку оксиды металлов обеспечивают каталитические центры дегидрирования формальдегида, инициируя автокаталитическое осаждение меди. Тефлоновые теплообменники предотвращают-выдвижение пластины через свою не-проводящую, не-каталитическую поверхность, которая не может поддерживать реакцию инициирования. Поверхность с низкой-энергией также предотвращает прилипание любых частиц меди, образующихся в объеме раствора. Устранение пластин-удаляет необходимость опасной очистки азотной кислотой и повышает производительность заготовки за счет устранения источника дефектов частиц меди.
Техническая поддержка для спецификации теплообменника из ПТФЭ в ваннах химического химического восстановления меди и других ваннах автокаталитического гальванопокрытия доступна после предоставления данных о химическом составе ванны, рабочей температуре, скорости выхода пластин-тока и подробностях процедуры зачистки.
