Металізація отворів в друкованих платах за допомогою аміачного комплексу гіпофосфіти міді

За допомогою цього методу металізації отворів можна домогтися якісних результатів при виготовленні двосторонніх друкованих плат в домашніх умовах. Головною умовою 100% металізації отвори в цьому методі є правильне приготування активатора поверхні діелектрика на основі аміачного комплексу гіпофосфіти міді і дотримання деяких правил при активації поверхні цим розчином.

Як приготувати цей активатор на основі гіпофосфіти міді, докладно описано в цій статті.

Далі процес металізації буде описаний вигляді фото-галереї з деякими поясненнями. Всі фотки клікабельні. Також навівши на фото мишкою, можна прочитати опис до неї у спливаючому вікні.

Відразу хочу сказати, ця хустки тестова і робилася тільки для опису цього процесу.

Отже беремо текстоліт, готуємо поверхню для нанесення фоторезиста (з одного боку). Клеїмо фоторезист на одну сторону, беремо фотошаблон з центрами майбутніх отворів плати, засвічується, проявляємо фоторезист (цей етап я на жаль не зміг сфотографувати, але думаю тут все зрозуміло). Як тільки проявили фоторезист, з іншого боку плати клеїмо скотч для захисту міді і труїв плату в персульфат амонію або хлорному залозі:

Хустки витравити, потрібно змити фоторезист. Для цього кидаємо плату в їдкий натр (NaOH) або засіб "Крот" на 10 хвилин, потім фоторезист легко змивається з поверхні плати. Можна не змивати фоторезист на цьому етапі, а змити його після сверловки отворів. Як тільки змили фоторезист, то на мідній фользі видно центри майбутніх отворів, ось по ним свердлимо отвори на станочке або вручну. Після сверловки отворів, з іншого боку текстоліту будуть задирки, які потрібно буде видалити:

Для чого зашкуріваем плату з обох сторін дрібною шкіркою, потім круговими рухами голки, виправляємо отвори і тим самим прибираємо залишилися задирки. Після цього знову зашкуріваем друковану плату дрібною шкіркою:

На наступному етапі беремо персульфат амонію і приготований розчин активатора на основі гіпофосфіти міді. Спочатку труїв плату в персульфат амонію 20 секунд (для додання міді миро-шорсткості), потім у цілому міді пальцями, промиваємо плату в воді і опускаємо в розчин активатора на 1 хвилину. Хустці в розчині потрібно постійно похитувати, щоб отвори гарантовано наповнилися активатором.

Виймаємо плату з активатора, даємо стекти зайвому розчину з поверхні і не струшуючи плату (найголовніше, щоб отвори були наповнені активатором) виробляємо термічний удар (нагрів) будь-яким доступним способом при температурі 150 градусів протягом 10 хвилин. Найголовніше в цьому процесі, стежити за тим, щоб розчин не википів з отворів, а рівномірно випарувався.

Плата в кінці процесу термоудара потемніє, що є ознакою вдалого розкладу гіпофосфіти міді на металеву мідь, на яку і буде проводиться пряма металлизация:

Після термоудара даємо платі охолонути, потім якщо необхідно, прочищаємо отвори голкою і обов'язково моєму миючому засобом. До друкованої плати руками не торкаємося:

Опускаємо плату в гальванічну ванну і починаємо процес металізації. Тримаємо плату в гальваніки близько 2 годин, постійно похитуючи плату, ток 2 ампера на дм.кв. Процес покриття міддю закінчуємо, витягуємо плату і дивимося на якість металізації, вона 100%. Зашкуріваем поверхню дрібною шкіркою:

Тепер перейдемо власне до виготовлення самої друкованої плати. Для цього клеїмо фоторезист на одну сторону друкованої плати, готуємо фотошаблон без центрів отворів, рівняємо його на платі по отворах, засвічується і проявляємо. Дивимося, що б отвори були якісно накриті тентами фоторезиста (якщо тенти порвані, то заливаємо отвори лаком), інакше після травлення в хлорному залозі, металізація в цих місцях протравами і вся робота піде нанівець:

Після проявлення фоторезиста, засвічує хустці ще раз, для більш якісного закріплення фоторезиста. Заклеюємо скотчем зворотну сторону плати і труїв в персульфат амонію або хлорному залозі.

Взагалі цей етап можна пропустити, тобто спочатку клеїти фоторезист з обох сторін, засвічувати і проявляти, потім труїти обидві сторони плати в хлорному залозі одночасно:

Як зробили одну сторону, то ж саме робимо з іншого боку друкованої плати. Приклеюємо фоторезист, вирівнюємо шаблон по отворах, засвічується, проявляємо. Після проявлення дивимося на якість тентів над отворами, якщо деякі порвані, то коригуємо (лаком), потім засвічує ще раз:

Заклеюємо скотчем і труїв в персульфат або хлорному залозі, Потім беремо їдкий натр (NaOH):

І змиваємо фоторезист з обох сторін плати. Дивимося якість металізації, протрави під тентами (якщо вони є). Все в порядку, тепер плату потрібно покрити оловом.

Що б олово якісно покрило провідники, потрібно підготувати поверхню міді. Для цього кидаємо плату в розчин лимонної кислоти 20 мл води, чайна ложка лимонки, для очищення від оксидів.

Потім готуємо розчин, в якому будемо лудити плату. Для чого береться один пухирець гліцерину 20 мл. 100 мл води і чайна ложка лимонної кислоти. Потім цей розчин нагрівається до кипіння і в нього кладеться сплав Розе:

Опускаємо плату в розчин і рухами губки покриваємо провідники оловом. На цьому етапі головним є заповнення всіх отворів оловом. Потім витягуємо плату з розчину і гріємо над газом до розплавлення сплаву Розі. Як тільки сплав розплавиться, швидко ударом стряхиваем зайвий припій з отворів. Важливо, що б не залишилося припою в отворах, для цього дивимося на просвіт:

Ще раз опускаємо хустці в гліцериновий розчин, але вже без сплаву Розі в ньому і нагріваємо до кипіння. Рухами губки видаляємо зайвий припій з провідників. Якщо одне або кілька отворів знову заповняться оловом, то повторюємо операцію зі струшуванням. В результаті вийшла ось така симпатична хустки з металізацією отворів:

Як бачите, ні чого складного в металізації отворів за допомогою гіпофосфіти міді немає. Плати виходять гідної якості.

Раджу для початку випробувати цю технологію металізації спочатку на маленьких платах, щоб з'явився досвід, а вже потім робити більш складні плати.

Основоположником даного методу активації є група хіміків з Одессаого Інституту хімії твердого тіла і механохімії очолювана Олегом Івановичем Ломовскую. Вона отримала останній патент на цю технологію.

Ще записи по темі

1) Чи можете більш детально описати процес термоудара. Чи можна плавно нагріти в духовці або феном, наприклад. чи є шкідливі іспраренія (обов'язкова витяжка.).

На фотках у вас газова конфорка? - Ви 10 хвилин на плоскогубцях витримували над газом.

2) Яка мета чистки отворів голкою після термоудара. А що якщо не прочистити - як це в підсумку вплине на укладання міді?

3) Мета промивання миючим засобом після термоудара - в якій мірі така промивка видаляєтсья створене покриття і навіщо?

2. В отворах сміття від реакції термоудара, його потрібно як то видаляти.

3. Див. Пункт 2. - видалити зайве з поверхні міді. Якщо не видалити, адгезії гальванічної міді до основної міді на текстоліті не буде.

Нотатки evsi Новомосковскл. У нього плата поміщається в піч. У вас же на фото плата на тлі конфорки, що потенційно веде до іншої технології - з нерівномірним нагріванням, на відкритому просторі. Питання було з метою з'ясувати способи, відмінні від запікання в печі, і подробиці.

У evsi написано так як потрібно робити, а я в цій статті просто показав як це відбувається - гріти над газом звичайно неправильно.

Гріти потрібно в печі, зауважу, перед тим як зробити термудар, розчин повинен висохнути на платі (щоб не скипів).

Тому кладемо плату в холодну піч і включаємо повільно нагріватися до 70..90 градусів, що б не було закипання. Потім коли рідина випарується, включити на 150 градусів 10 хвилин. Тобто тут 2 етапи нагріву.