Страница 1 из 2

Двухсторонние платы с металлизацией отверстий

Добавлено: Вт дек 22, 2009 08:41:08
paranoyd
Доброго времени суток!

Понадобилось мне изготовить двухстороннюю плату. Металлизация отверстий крайне необходима, т.к. есть некоторые элементый, припаиваемые только с одной стороны (вторую сторону они просто собой закрывают).
Платы я делаю с помощью пленочного фоторезиста.
Алгоритм изготовления следующий:
1) нанесение фоторезиста и его экспонирование с фотошаблоном отверстий.
2) сверление (отверстия на 0.1-0.2 мм больше, чем нужно)
3) удаление фоторезиста
4) покрытие стенок отверстий графитовой пастой при помощи ракеля и пылесоса/компрессора
5) гальванопластика
6) нанесение, экспонирование и проявка фоторезиста с фотошаблонами дорожек
7) защита отверстий от вытравливания
8) травление
9) очистка платы фоторезиста и т.д

Порылся в доках, нашел довольно простой способ гальванопластики (осаждения меди)... Но возникли некоторые грабли:
1) у нас в городе не продается графит (тот что нужен, в балончиках), но я думаю, можно самому изготовить пасту из грифеля простого карандаша (сопротивление грифеля померял - 20 ом, т.е. ток он проводит нормально).
2) как защитить металлизированные отверстия от протравливания??? пока на ум приходит только шприц с цапон лаком :P

вобщем у кого какие соображение, прошу выкладывать)))
может быть кто-то занимался двухсторонними платами?

Добавлено: Вт дек 22, 2009 10:52:13
Bioname
не беритесь за заводские технологии.
если плату нужно изготовить в количестве до 5штук думаю разумно по впаивать перемычки вместо металлизации отверстий, нудное занятие, сам знаю. Если плат много - закажите на заводе. Будет быстрее.
Хорошей и доступной методики металлизированных отверстий для домашних технологий не встречал. Все описанные - имеют множество недостатков, да и качество не всегда нужное. Самое простое - как контролировать толщину металлизированного покрытия? по наличию контакта? не выход. Поверхность отверстия после сверловки шершавая и там будет задерживаться всё с чем будет контактировать поверхность, вымыть будет сложновато.
в вашей технологии очень большой расход фоторезиста.
Если уже подходить к технологии металлизации отверстий, то по моему мнению, та же сверловка должна быть автоматизированной, без всяких шаблонов.
Сколько времени планируется тратить на изготовление платы за один присест по готовым шаблонам?

Добавлено: Вт дек 22, 2009 10:53:39
КотВаське
Ну вообще то по правилам сначала сверлят, потом проводят металлизацию отверстий, а затем уже фоторезист и травление.

Добавлено: Вт дек 22, 2009 12:04:41
paranoyd
Насчет расхода фоторезиста - тут можно не париться. По поводу сверления - фоторезист нужно нанести, чтобы просверлить отверстия как по шаблону, т.к. Станка с чпу естественно нету

Re: Äâóõñòîðîííèå ïëàòû ñ ìåòàëëèçàöèåé îòâåðñòèé

Добавлено: Сб янв 02, 2010 10:42:51
Змей
paranoyd писал(а):Àëãîðèòì èçãîòîâëåíèÿ ñëåäóþùèé:
1) íàíåñåíèå ôîòîðåçèñòà è åãî ýêñïîíèðîâàíèå ñ ôîòîøàáëîíîì îòâåðñòèé.
2) ñâåðëåíèå (îòâåðñòèÿ íà 0.1-0.2 ìì áîëüøå, ÷åì íóæíî)
3) óäàëåíèå ôîòîðåçèñòà
4) ïîêðûòèå ñòåíîê îòâåðñòèé ãðàôèòîâîé ïàñòîé ïðè ïîìîùè ðàêåëÿ è ïûëåñîñà/êîìïðåññîðà
5) ãàëüâàíîïëàñòèêà
6) íàíåñåíèå, ýêñïîíèðîâàíèå è ïðîÿâêà ôîòîðåçèñòà ñ ôîòîøàáëîíàìè äîðîæåê
7) çàùèòà îòâåðñòèé îò âûòðàâëèâàíèÿ
8) òðàâëåíèå
9) î÷èñòêà ïëàòû ôîòîðåçèñòà è ò.ä
íå, íå òàê.

1. íàíåñåíèå ôîòîðåçèñòà, ýêñïîíèðîâàíèå.
2. ñâåðëåíèå.
3. õèìè÷åñêàÿ ìåòàëëèçàöèÿ îòâåðñòèé (íèæå ïîäðîáíåå)
4. ãàëüâàíè÷åñêàÿ ìåòàëëèçàöèÿ îòâåðñòèé (èìåííî äëÿ ýòîãî íóæíî áûëî èçìåíèòü ïîðÿäîê, ÷òîá èìåòü ñïëîøíóþ ìåäü êàê êàòîä äëÿ ãàëüâàíèêè)
5. óäàëåíèå "ëèøíåãî" ôîòîðåçèñòà (ïðîÿâêà?)
6. òðàâëåíèå ïëàòû
?????
PROFIT!!!

:)

îäèí íüþàíñ: õîðîøî áû ïðåäâàðèòåëüíî ïðîâåðèòü, êàê ôîòîðåçèñò ïîâåä¸ò ñåáÿ â êîíòàêòå ñ ðåàêòèâàìè, ïðèìåíÿåìûìè äëÿ ìåòàëëèçàöèè... åñëè îíè åãî ïîðòÿò — ïðèä¸òñÿ çàìåíòü ôîòîðåçèñò íà ïðèíòåðíî-óòþæíóþ òåõíîëîãèþ, òîíåðó òî÷íî âñ¸ ïîôèã.

À âîò "ýëåêòðîëèòè÷åñêèé ìåòîä èçãîòîâëåíèÿ ÏÏ" — â òî÷íîñòè ïî êíèãå "300 ïðàêòè÷åñêèõ ñîâåòîâ":
Ýëåêòðîëèòè÷åñêèé ñïîñîá èçãîòîâëåíèÿ ïå÷àòíûõ ïëàò ñ ìåòàëëèçàöèåé îòâåðñòèé.

Íà èçîëÿöèîííîé ïëàòå ðàçìå÷àþò îòâåðñòèÿ, êîòîðûå çåíêóþò ñ îáåèõ ñòîðîí. Ïîâåðõíîñòü ïëàñòèíû îáðàáàòûâàþò øêóðêîé (âíà÷àëå êðóïíîé, à çàòåì ìåëêîé), ÷òîáû îíà ñòàëà ìàòîâîé. Çàòåì ïëàñòèíó îáåçæèðèâàþò áåíçèíîì (îòâåðñòèÿ è çåíêîâêè ïðîìûâàþò ñ ïîìîùüþ êèñòî÷êè). Ïëàòó ïîñëå òàêîé îáðàáîòêè ìîæíî áðàòü ðóêàìè òîëüêî çà êðàÿ, ÷òîáû íå îñòàâèòü íà ïëîñêîñòÿõ ñëåäîâ æèðà. Òîêîïðîâîäÿùèå äîðîæêè âû÷åð÷èâàþò íà ïîâåðõíîñòè ïëàòû 10—20%-íûì ðàñòâîðîì àçîòíîêèñëîãî ñåðåáðà (ëÿïèñà) ñ ïîìîùüþ ñòåêëÿííîãî ðåéñôåäåðà. Åñëè ðàñòâîð ïëîõî ñìà÷èâàåò ïîâåðõíîñòü, íóæíî ïîâòîðèòü îáåçæèðèâàíèå. Îòâåðñòèÿ è çåíêîâêè òàêæå ïîêðûâàþò ðàñòâîðîì ëÿïèñà ñ ïîìîùüþ êèñòî÷êè.
Ïàíåëü ïîñëå íàíåñåíèÿ ëèíèé ñóøàò íà ñâåòó ïðè òåìïåðàòóðå 40— 60° Ñ â òå÷åíèå 5—10 ìèí (ìîæíî èñïîëüçîâàòü íàñòîëüíóþ ëàìïó ìîùíîñòüþ 75—100 Âò). Àçîòíîêèñëîå ñåðåáðî ðàçëàãàåòñÿ ïðè ýòîì íà îêèñü ñåðåáðà è ìåòàëëè÷åñêîå ñåðåáðî. Çàòåì ïëàñòèíó ïîãðóæàþò â ðàñòâîð, è íà ìåñòàõ, ïîêðûòûõ àçîòíîêèñëûì ñåðåáðîì, ÷åðåç 45—60 ìèí îñàæäàåòñÿ ñëîé ìåäè òîëùèíîé 1,5—2 ìê (ñëîé òåëåñíîãî öâåòà). Äëÿ õèìè÷åñêîãî ìåäíåíèÿ ïðèìåíÿåòñÿ ñëåäóþùèé ðàñòâîð:

Ñåðíîêèñëàÿ ìåäü (ìåäíûé êóïîðîñ) 2 ã
Åäêèé íàòð 4 ã
Íàøàòûðíûé ñïèðò 25%-íûé 1 ìë
Ãëèöåðèí 3,5 ìë
Ôîðìàëèí 10%-íûé 8—15 ìë
Âîäà 100 ìë

Ïîñëå îñàæäåíèÿ ìåäè ïëàñòèíó ïðîìûâàþò è ñóøàò. Ñëîé ìåäè ïîëó÷àåòñÿ î÷åíü òîíêèì. Åãî òîëùèíó íåîáõîäèìî óâåëè÷èòü äî 50 ìê ãàëüâàíè÷åñêèì ñïîñîáîì. Ïåðåä ïîãðóæåíèåì â âàííó âñå îòâåðñòèÿ â ïëàòàõ ñîåäèíÿþò äðóã ñ äðóãîì ãîëîé ìåäíîé ïðîâîëîêîé. Äåôåêòû (ðàçðûâ òîêîïðîâîäÿùèõ äîðîæåê, ùåðáèíû íà ïðîâîäíèêàõ è ò. ä.) èñïðàâëÿþò ìÿãêèì ãðàôèòîâûì êàðàíäàøîì ïåðåä ïîãðóæåíèåì ïëàñòèíû â âàííó. Çàòåì ïëàòó ïîäñîåäèíÿþò ê ìèíóñó èñòî÷íèêà òîêà. Àíîäîì â âàííå ñëóæèò ëèñò ìåäè, à â êà÷åñòâå ýëåêòðîëèòà ïðèìåíÿåòñÿ ðàñòâîð ñëåäóþùåãî ñîñòàâà:

Ñåðíîêèñëàÿ ìåäü (ìåäíûé êóïîðîñ) 20 ã
Ñåðíàÿ êèñëîòà 5 ìë
Âîäà 100 ìë

Ïðè ñîñòàâëåíèè ðàñòâîðà âî èçáåæàíèå îæîãîâ ñåðíóþ êèñëîòó íåîáõîäèìî âëèâàòü â âîäó, à íå íàîáîðîò.
Ãàëüâàíè÷åñêèé ïðîöåññ â âàííå ïðîäîëæàåòñÿ 1—2 ÷ ïðè ïëîòíîñòè òîêà 2—3 À/äì2. Ïî îêîí÷àíèè ãàëüâàíè÷åñêîãî ïðîöåññà ïëàòó ïðîìûâàþò è ñóøàò.
Ñëåäóåò ïîìíèòü, ÷òî ïëàòà è äåòàëè, íà êîòîðûå îñàæäàåòñÿ ìåòàëë, äîëæíû áûòü òùàòåëüíî îáåçæèðåíû (÷òîáû íà íèõ íå îñòàâàëîñü ñëåäîâ ïàëüöåâ è æèðíûõ ïÿòåí). Äëÿ óñòðàíåíèÿ æèðîâûõ ïÿòåí èçäåëèå ïîãðóæàþò íà 1—2 ñ â ðàñòâîð õëîðèñòîãî îëîâà (5 ã õëîðèñòîãî îëîâà íà 1 ë âîäû), çàòåì ïðîìûâàþò â ïðîòî÷íîé âîäå è íåìåäëåííî ïîãðóæàþò â âàííó äëÿ îñàæäåíèÿ ìåòàëëà.
Ïîñëå ñóøêè ïëàòó ñðàçó æå ïîêðûâàþò çàùèòíûì ôëþñóþùèì ëàêîì (15%-íûì ðàñòâîðîì êàíèôîëè â ñïèðòå) äëÿ çàùèòû ïðîâîäíèêîâ îò êîððîçèè è îáëåã÷åíèÿ ïàéêè ðàäèîýëåìåíòîâ. Ìîæíî òàêæå âîñïîëüçîâàòüñÿ êàíèôîëüíûì ñïèðòîâûì ëàêîì .(ïðîäàåòñÿ â ìàãàçèíå õîçÿéñòâåííûõ òîâàðîâ). Õîðîøèì çàùèòíûì ëàêîì ÿâëÿåòñÿ. 15%-íûé ðàñòâîð ñìîëû ÏÍ-9 â àöåòîíå.

Добавлено: Сб янв 02, 2010 10:57:21
Abrikos
Ну :)) бензин это старО и вонюче. Шас есть уже более современные обезжириватели. Ив автозапчастях тоже есть.

Ну и плату лучше сделать вначале по ЛУТ а потом уж металлизировать отверстия, наверно лишняя медь на дорожках не повредит.

Добавлено: Сб янв 02, 2010 11:20:50
Змей
Abrikos писал(а):Íó :)) áåíçèí ýòî ñòàðÎ è âîíþ÷å. Øàñ åñòü óæå áîëåå ñîâðåìåííûå îáåçæèðèâàòåëè.
Íó çâèíÿéòå, ÿ æå ñêàçàë, "â òî÷íîñòè ïî êíèãå", òî åñòü â òåãå "öèòàòà" ïðèâåäåíà èìåííî öèòàòà èç êíèãè, áåç êàêèõ-ëèáî ïðàâîê. Ñàì ÿ âîîáùå ÷òî-ëèáî îáåçæèðèâàþ èñêëþ÷èòåëüíî àöåòîíîì.

Добавлено: Пн янв 11, 2010 05:00:50
stas00n
Я вот тоже решил освоить металлизацию, технологию изучил, химикаты намешал, положительного результата пока не было - главный проблем - гальванический процесс - пока не получиось получить нормальное покрытие, но над этим я работаю. У меня вопрос связан со следующим этапом -получение защитного рисунка - как ведет себя резист над отверстиями? над пузырями точно смывается, если с отверстиями так же - осваивать металлорезист, или есть еще альтернативы ?

Добавлено: Пн янв 11, 2010 14:53:10
Ходок
stas00n писал(а):как ведет себя резист над отверстиями? над пузырями точно смывается, если с отверстиями так же - осваивать металлорезист, или есть еще альтернативы ?
Смывается резист над отверстиями. На форуме ixbt в теме про фоторезист, один левша в домашних условиях даже многослойки умудряется делать и насколько я помню про металлизацию из его постов, после экспериментов он пришел к выводу, что легче и качесвенней получается если осаждать и проводники и переходы с нуля на голый текстолит, чем делать только метализацию между проводниками.

Добавлено: Пн янв 11, 2010 15:33:35
stas00n
Это вроде аддитивный метод называется. Насколько я знаю там проблема с адгезией к диэлектрику - дороги отлетают при пайке. Видимо нужен металлорезист, либо закрывать каждое отверстие вручную чем-нибудь.

Добавлено: Вт янв 12, 2010 01:54:00
stas00n
Н-н-дас-с, сегодня убедился что мой резист таки вымывается из отверстий, тенты не образуются. Печально, добавляется еще один галванопроцесс и еще одно травление. Пока тешу себя мыслью что металлорезиста хватит пару микрон и это будет быстро и безболезненно, электролит вроде простой...

Добавлено: Ср янв 20, 2010 21:34:32
Nakoiher
Панацея - хлористый палладий, стопудов. Точно не помню, до курсовой не дожил, но точно знаю - его добавляют в электролит при меднении и медь осаждается на что угодно, точнее сначала палладий очень тонко, на молекулярном уровне, затем на него медь с большим удовольствием. И держится всё хорошо за счёт шероховатости просверленых отверстий. И вопросы про адгезию и прочее становятся неактуальными.
Другой вопрос - стоимость. Хлористый палладий штука дорогая - грамм около 10-15 долларов, но с помощью грамма можно покрыть медью всю квартиру.
На производстве лично наблюдал китайскую линию в которой болтались туда-сюда (для прокачивания электролита через отверстия) сверлёные платы.
У самого всё руки не дойдут до металлизации. Хочу тупо прийти на предприятие и попросить 3-х литровую банку этого электролита, чтобы не заморачиваться. Там тоннами ворочают, не обеднеют.
P.S. Вы уж меня простите, но графит и прочий джаз - это онанизм...

Добавлено: Ср янв 20, 2010 22:54:49
Brigadir
В Зеленограде жить и делать на кухне металлизацию - онанизм в квадрате :)) Бутылка водки работнику цеха гальваники(на вредность :)) ) и нет проблем.

Добавлено: Чт янв 21, 2010 12:16:33
Nakoiher
Совсем ни хрена не понял про Зеленоград и металлизацию с помощью онанизма... Наверно сказок наслушались про город электроники. Не верьте. Всё не так плохо, всё значительно хуже.
Если я за бутылку буду металлизировать каждую плату, производство закроют по причине тотального исхода работников в 3 горбольницу.
В принципе всё можно сделать за ту или иную мзду - деньги, бутылку, шоколадку, спасибо и т.д.
Люди здесь в основном делают всё описаное в форуме исходя из любопытства, интереса и пытливого ума. Людям просто интересно, а если бы не было интересно - не было бы и форума. Попытайтесь это понять и не плодить оффтоп. :beer:

Добавлено: Чт янв 21, 2010 14:19:09
stas00n
Что касаемо хлорида палладия, он заменяется солью любого благородного металла, - золота, платины, серебра. Я заменил нитратом серебра, потому что он у меня есть, и он гораздо дешевле. Минус - соли серебра светочувствительны, плата вначале покрывается бурым налетом. Соль палладия используется лишь из-за более низкой цены по сравнению с золотом и платиной, если не жалко и есть в наличии - можно и последние использовать. В состав электролитов меднения сей реактив обычно не добавляется, а входит в состав т.н. раствора активирования (второй раствор в процессе), причем нужно его совсем мизер, как уже говорили, для соли палладия нужен 0,05-0,1% раствор, для серебра - 0,2% раствор. Я пользовался раствором из справочника гальванотехника:
Серебро азотнокислое - 2 г/л
Аммиак 25% - 15-20 мл/л
Спирт этиловый - 200-300 мл/л

Причем аммиак брал 10% из аптеки, вместо спирта - паленую водку, просто пересчитал немного пропорции, и ничего - все получилось :)

Добавлено: Чт янв 21, 2010 14:41:36
stas00n
Nakoiher писал(а):... Хочу тупо прийти на предприятие и попросить 3-х литровую банку этого электролита, чтобы не заморачиваться.
Одной банкой электролита не обойтись, для процесса нужно аж 4 раствора, строго, электролитом обычно называют последний раствор, в котором осуществляют гальваническое меднение - он довольно простой - серная к-та, медный купорос, блескообразователь. Кроме него нужны еще растворы сенсибилизирования, активации[активирования?] и химического меднения.

Добавлено: Чт янв 21, 2010 14:44:52
Bioname
stas00n, смотрю что в вопросе вроде как разбираетесь. можете написать толковую статью с пояснениями и картинками/фото ?

Добавлено: Чт янв 21, 2010 14:52:02
stas00n
Основная проблема в кухонной металлизации на мой взгляд - летучесть, вонючесть и токсичность растворов активирования и химического меднения. В состав первого входит аммиак, в состав второго - формальдегид. Здоровье жалко, а технология требует непрерывной прокачки растворов через отверстия, так что реально работать можно только летом на балконе.

Добавлено: Чт янв 21, 2010 14:55:44
stas00n
Bioname писал(а):stas00n, смотрю что в вопросе вроде как разбираетесь. можете написать толковую статью с пояснениями и картинками/фото ?
Как получу хороший результат - попробую. Пока проблема с некачественной гальванической металлизацией, - не смог достать блескообразователь, без него покрытие получается рыхлое, Хочу попробовать декстрин в качестве блескообразователя и реверсивный ток, - вроде тоже улучшает качество покрытия.

Добавлено: Чт янв 21, 2010 15:22:04
stas00n
А вообще, я пользуюсь очень хорошей книжкой - рекомендую - все очень доступно расписано, приведены составы электролитов, справочные данные..

Код: Выделить всё

Ямпольский А. М., Ильин В. А.
Краткий справочник гальванотехника. - 3-е
изд., перераб. и доп.-Л.: Машиностроение, Ленингр.
отд-ние. 1981.-269 с., ил.
У меня в бумажном виде :) , но есть и на торренте: http://torrents.ru/forum/viewtopic.php?t=2585101