Гальваническое осаждение металлов и сплавов на концевые разъемы печатных плат для повышения износостойкости, твердости, снижения переходного сопротивления

3. Гальваническое осаждение металлорезиста (защитного травильного резиста на операции травления) на проводники, контактные площадки, в мон­тажные отверстия, для защиты на операции травления меди с пробельных мест.

4. Гальваническое   осаждение   металлов   и   сплавов   на   концевые разъемы   ПП   для   повышения   износостойкости,   твердости,   снижения переходного сопротивления и пр.

Гальваническое осаждение покрытий проводится в ваннах с электролитом, в которые погружают заготовки ПП, предварительно закрепленные в специальных подвесках. Полученное гальваническое покрытие должно быть:

сплошным, без пор, включений, разрывов, раковин;

заданной конфигурации; пластичным, чтобы обеспечить устойчивость к перегибам, короблению ПП, воздействию ударов и вибраций;

элементы токопроводящего рисунка, сформированные гальваниче­скими процессами, должны иметь ровные края, не иметь разрывов, темных пятен, вздутий, отслоений;

неровности по краю не должны уменьшать их минимально допусти­мые размеры и расстояния между ними, так как это связано с электричес­кими параметрами ПП, такими, как минимально допустимая плотность тока и напряжение (в противном случае может произойти перегрев проводников или пробой диэлектрика);

равномерным по толщине на поверхности и в отверстиях ПП, что связано с обеспечением заданных электрических характеристик (мини­мально допустимой плотности тока) и экономическими соображениями, так как для того чтобы получить слой заданной толщины на стенках от­верстий, необходимо осаждать больший по толщине слой металла или сплава на поверхность ПП, а это связано с лишними затратами электро­энергии и химикатов.

Важным в этом процессе является получение равномерного покрытия. Повысить равномерность гальванических покрытий можно путем:

параллельного расположения заготовок ПП относительно анодов;

увеличения расстояния между анодом и катодом (до 180 мм);

повышения рассеивающей способности электролита;

применения нестационарных режимов осаждения (например, реверса тока);

применения ультразвуковых колебаний при осаждении;

применения экранов, закрывающих периферийные участки заготовки ПП;

применения поверхностно-активных веществ, повышающих рассеи­вающую способность электролита;

перемешивания, барботирования воздухом электролитов, возвратно-поступательного перемещения подвесок с заготовками, в результате кото­рых изменяется концентрационная поляризация электродов и пр.

Гальваническое меднение предна­значено для осаждения слоя меди, яв­ляющегося основным токопроводящим слоем в структуре печатных элементов ПП — проводников, коммутационных элементов и пр. (рис. 8.20).

Помимо общих требований к гальваническим покрытиям, перечис­ленным выше, гальваническая медь должна отвечать также следующим требованиям:

металлизация на поверхности и в отверстиях ПП должна быть сплошной;

цвет осадка меди — светло-розовый;

относительное удлинение меди — не менее 6 %;

предел прочности на разрыв — не менее 20 кг/мм ;

удельное сопротивление — 0,0172 Ом · мм2;

толщина слоя меди в монтажных и переходных отверстиях — не ме­нее 25 мкм;

осадок меди должен иметь мелкозернистую структуру, так как он в зна­чительной степени определяет структуру осаждаемого на меда металлорезиста и его защитные свойства на операции травления меди с пробельных мест.

Гальваническое осаждение металлорезиста осуществляют для за­щиты проводников, контактных площадок и металлизированных отвер­стий при проведении операции травления меди с пробельных мест. В ка­честве металлорезиста в производстве ПП применяют золото, ншель-золото, серебро, олово, свинец, олово-свинец, олово-никель, олово-висмут, олово-цинк и др.

Широкое применение имеет металлорезист на основе сплава олово-свинец (ОС), который используют в качестве металлорезиста на операции травления меди с пробельных мест или как металлорезист и покрытие, обеспечивающее после оплавления паяемость ПП.

При гальваническом осаждении металлов и сплавов концевые кон­такты ПП должны иметь минимальные и стабильные переходные сопро­тивления в месте контакта при эксплуатации и высокую износостойкость и твердость. Выполнение перечисленных требований, а также защита контак­тов от окисления обеспечивает гальваническое осаждение на контакты бла­городных металлов — золота, серебра, палладия и их сплавов. При выборе соответствующего покрытия учитывают тип контакта (подвижный, непод­вижный), контактное давление, конструкцию контактной пары, электриче-