Galvanické prokovování otvorů

Úkolem tohoto procesu je docílit souvislého kovového povlaku na vnitřním povrchu vrtaného otvoru. Tento povlak musí pevně lnout k nosnému materiálu desky a musí být dobře pájitelný. Pro tento proces používáme galvanochemický postup vypracovaný firmou SHIPLEY. Vrtané otvory jsou chemickými lázněmi vyčištěny a v otvorech je narušen povrch základního materiálu a obnažena skelná výztuž sklolaminátu. Takto upravený povrch otvoru je chemicky aktivován v celé ploše vrtu elektricky vodivým aktivátorem a aktivovaná vrstva galvanicky pokovena v síle 4 - 5 µm. Tím, že je elektricky vodivý celý aktivovaný povrch vrtaného otvoru, dochází k hlubokému zakotvení galvanické mědi do povrchu otvoru. Po tomto základním prokovení je na DPS nanesen rezist a fotoprocesem vytvořen vodivý obrazec. Vodivé cesty a vnitřní povrch otvorů jsou zesíleny galvanickou mědí 20 - 25 µm. Zaručuje se síla prokovení 20 µm. K leptání se používá selektivní leptadlo působící pouze na Cu. Části, které mají zůstat neodleptány je nutno zakrýt galvanicky naneseným rezistem; v naší technologii je k tomuto účelu používán Sn, Ni a Au. DPS je pak odleptána. Tloušťka galvanického nánosu kovu je ovlivňována několika faktory a proto je udávána i vyšší tolerance výsledného průměru otvoru.

Průřez prokoveným otvorem

Žárové cínování - HAL

Žárové cínování - halování je technologický proces finální úpravy DPS nanesením 63%SnPb pájky na povrch vodičů a pájecích oček. Pokud není zákazníkem specifikováno jinak, provádí se u všech DPS pro uchování pájitelnosti. Bez provedení HAL neposkytujeme garanci pájitelnosti.

Zakrytí vodiče PbSn pájkou

Z odleptané DPS je v chemické lázni odstraněn krycí Sn rezist až na čistou galvanickou měď. Části neurčené k pájení se mohou pokrýt nepájivou maskou. Na měděnou vrstvu je v technologickém zařízení HAL ponorem v roztavené lázni nanesena SnPb pájka. Přebytečná pájka je odstraňována ofouknutím proudem stlačeného vzduchu. Halování DPS je vysoce kvalitní povrchová úprava, která umožňuje dlouhodobou skladovatelnost při zachování dobré pájitelnosti DPS. Halované části mají zakryty boky spojů bez ostrých hran a vnitřní plochy prokovených otvorů). Na sílu vrstvy nanesené pájky má vliv více faktorů. Výsledná tloušťka se pohybuje od 10 do 50 µm a proto je nutné při návrhu plošného spoje uvažovat s tolerancí výsledného průměru otvoru. Nerovnoměrné překrytí pájecích ploch Pmax = 50 µm může činit potíže při osazování DPS povrchovou montáží. Tento nedostatek odstraňuje metoda celoplošného galvanického zlacení DPS.

Nerovnoměrné překrytí pájecích ploch

Chemické zlacení

Používaná technologie firmy SHIPLEY chemického zlacení umožňuje nanesení tenké vrstvy zlata na celou plochu měděných částí DPS. Z odleptané DPS je v chemické lázni odstraněn krycí rezist Sn. Na čistou galvanickou měď je nejprve naneseno cca 8 µm chemického niklu a dále 0,40 µm chemického zlata. Uvedená technologie umožňuje získání roviny všech pájecích ploch pro osazování vícevývodových součástí povrchové montáže. Při pájení je nutno použít aktivní tavidla a zvýšit teplotu pájení o 20%.

Galvanické zlacení

Galvanické zlacení konektorových nožů

Galvanické zlacení konektorových nožů se provádí nánosem cca 8 µm galvanického niklu a cca 1-2 µm galvanického zlata. Tloušťku zlata je nutno uvést na objednávce, základní provedení je 1 µm. Pro galvanické zlacení musí být všechny měděné části pod čarou ponoru do lázně galvanicky propojeny, nebo zakryty nepájivou maskou a společný vývod vyústěn nejméně 50 mm nad čarou ponoru. Galvanicky nepropojené a nezakryté části mědi se v galvanické lázni rozpouští a lázeň znehodnocují. Chybně navržené DPS nemůžeme zlatit. Zlatící linka je navržena pouze na zlacení konektorových nožů a nelze v ní zlatit části DPS vzdálené od technologického okraje DPS více jak 25 mm. U oboustranně zlacených konektorů je vhodné propojit společné vývody prokoveným otvorem.

Zlacení konektorů DPS

Celoplošné galvanické zlacení motivu DPS

Celoplošné galvanické zlacení motivu plošného spoje nahrazuje zlacení chemickým zlatem. Protože se jedná o galvanický proces, je možno přesně výpočtem stanovit a zhotovit jednotlivé tloušťky vrstev a výsledkem je dokonalý povrch plošného spoje s rovností povrchu lepší jak +/- 0.5 µm. Povrch je dokonale pájitelný za použití běžných tavidel a skladovatelnost spoje není omezena. Další výhodou je odstranění olova z výrobního procesu. Zlacení se provádí pouze na motiv plošného spoje a galvanické propojení tvoří základní plátování Cu. Ozlacená vrstva vytváří galvanorezist odolný vůči použitému leptadlu. Tuto vrstvu tvoří 8 µm galvanického niklu a tenká vrstva galvanického zlata. Nikl zajišťuje dobrou pájitelnost a zlato zabraňuje oxidaci niklu. Touto cestou zhotovujeme DPS určené pro SMT montáž. Zákazník si může také předepsat jaká síla zlata má být na nikl nanesena, popřípadě lokalizovat v celé ploše desky zesílení pouze některých míst motivu plošného spoje, například plošky klávesnic.

Lokální zlacení plošek DPS

Galvanický cín

Provedení DPS v galvanickém cínu je jednou z možných finálních úprav povrchu DPS. Odleptaná DPS s naneseným cínovým rezistem je polotovarem pro další finální výrobu povrchových úprav pokovovacími procesy. Její výhodou je možnost rychlého zhotovení levných ověřovacích vzorků DPS, určených k dalším zkouškám anebo k použití v nenáročných a vlastní konstrukcí dobře zabezpečených výrobcích. Tloušťka vrstvy galv. cínu je 7 - 10 µm . DPS v tomto provedení nelze se zárukou dlouhodobě skladovat, neboť klesá jejich počáteční pájitelnost.

Jiná provedení a zadání, zejména požadavek na některé neprokovené otvory, jsou předmětem dojednání při objednávce DPS. Bližší informace pokovování plošných spojů, jakož i výrobě plošných spojů získáte u firmy Printed s.r.o.

DOWNLOAD & Odkazy

• Firemní prezentace Printed s.r.o. - http://www.printed.cz