ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические и электрохимические технологические процессы из "Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры" Химическрши технологическими процессами в радиоприборостроении называют процессы обработки поверхности в результате химических реакций, протекающих при комнатной или близкой к ней температуре (примерно до -1-100° С) химическая металлизация, хроматирование и фосфатирование, химическое травление неорганических и органических материалов, химическая очистка поверхности. [c.82] Электрохимическими технологическими процессами называют процессы обработки поверхности металлов под действием электролиза гальваническое осаждение, анодирование в растворах, электрохимическое травление. [c.82] Химические и электрохимические процессы применяют для нанесения слоев, модифицирования поверхности, общего или локального удаления слоев (табл. 13). Реакции носят гетерогенный характер, т. е. протекают на границе двух фаз — твердого тела и жидкости. [c.82] В тех случаях, когда необходимые электроны освобождаются вследствие реакций окисления, идущих в растворе без помощи внешнего источника тока, имеет место химическая металлизация. Если электроны поступают от внешнего источника, то осаждение электрохимическое (гальваническое). Преимуществом химической металлизации является возможность осаждения металла на непроводящие подложки, а электрохимические покрытия отличает повышенная прочность сцепления и высокая скорость осаждения. [c.82] Оба вида металлизации часто используют в сочетании друг с другом (например, в технологии печатных плат). [c.82] ТЫ ИЛИ фосфаты с сохранением в переходной зоне металлических связей атомов модифицированного слоя с кристаллической решеткой металла — основы. [c.83] Удаление слоя как физико-химический процесс представляет собой химическое или электрохимическое (на аноде) растворение металла, химическое растворение органических или силикатных материалов в соответствующих сильных кислотах, растворение или эмульгирование жировой пленки на поверхности изделий. [c.83] Существует несколько способов формирования структуры печатных плат. Они основаны на одном из двух принципов—субтрактивном или аддитивном (рис. 29). [c.84] При субтрактивном принципе в качестве основы печатной платы берут готовый фольгированный пластик и подвергают его избирательному удалению (травлению) лишней фольги для получения требуемого рисунка соединений. Если выполнены отверстия (в случае штыревых выводов навесной элементной базы), химическое осаждение металла производят внутри отверстий (см. рис. 29, а). [c.84] При аддитивном принципе основой является плата из нефольгирован-ного листового пластика с выполненными отверстиями. Ее подвергают сплошной тонкослойной (0,5—2 мкм) химической металлизации (включая полости отверстий), затем избирательному электрохимическому 10—100-кратному утолщению этого слоя в участках, которые должны стать соединительными проводниками и контактными площадками, с последующим общим химическим травлением всего металла на толщину первоначального сплошного слоя металлизации (см. рис. 29, б). [c.84] Субтрактивный принцип, одно время получивший большое распространение благодаря относительной простоте технологии, имеет промышленный недостаток — большой непроизводительный расход меди. На 100 плат средней величины расходуется до 2 кг. меди. [c.84] Путем химической металлизации можно сразу получить толстый (20 мкм) слой покрытия на предварительно подготовленном диэлектрике. Но для химического наращивания такого слоя требуется 4 ч, поэтому целесообразно сочетать химический и электрохимический способы осаждения. Например, вначале химически осадить электропроводную пленку толщиной 2—3 мкм, а затем нарастить ее гальванически до требуемой толщины. Однако при гальваническом наращивании необходима электрическая эквипотенциальность рисунка, что заставляет применять временные технологические перемычки. [c.85] Во всех реакциях, протекающих при химических и электрохимических процессах, важную роль играет катализ — каталитическое участие в реакционных процессах среды (кислотно-основный катализ) и поверхности раздела фаз (гетерогенный катализ). Катализатор участвует в образовании промежуточного неустойчивого комплексного соединения, которое затем распадается и вновь выделяет исходный катализатор вместе с конечным продуктом реакции. Такая ступенчатая схема процесса приводит к значительному увеличению скорости реакции благодаря снижению энергетического барьера в зоне контакта реагирующих продуктов на промежуточных ступенях процесса. Как известно, энергетический барьер определяет тот уровень энергии, который должна преодолеть реакция при пе реходе продукта из начального состояния в конечное. [c.85] В неконцентрированных растворах НС1 диссоциирует полностью, органические кислоты (уксусная и др.) частично. В последнем случае в растворе устанавливается динамическое равновесие между ионами и нейтральными молекулами с выделением, как и в первом случае, иона гидроксония. [c.85] Действие Н3О+ как катализатора можно объяснить переносом его протона к протоноакцепторному участку реагирующей молекулы. Это вызывает смещение ее электронной плотности (поляризация связей), что облегчает протекание химической реакции [42]. [c.85] При проведении химических и электрохимических процессов особое внимание необходимо уделять ослаблению процессов побочных, мешающих. Естественное окисление металлической поверхности с участием атмосферной влаги в интервале между операциями может быть причиной появления дефектов при нанесении последующих слоев. Например, на свежеосажденной пленке меди толщина окисного слоя ( U2O + + СиО) составляет всего 2 нм и это не препятствует получению хорошей адгезии с электрохимически наращиваемой металлической пленкой. Но воздействие атмосферной влаги перед последующим нанесением оказывает решающее влияние на рост окисного слоя при 100° С в течение 1 ч толщина слоя окислов не увеличивается (рис. 30, а), а при 40° С возрастает вдвое, при 20° С — в четыре раза. Для уменьшения окисления свежеосажденных пленок необходимо сушить подложки только в сушильном шкафу при 100° С. [c.86] На скорость окисления большое влияние оказывает состав окружающего воздуха (влажность, агрессивность). За шесть суток хранения в сухом воздухе пленка окиси на меди практически не образуется (рис. 30, б. кривая /), во влажной быстро увеличивается (кривая. 2), а в агрессивной (углекислая среда) возрастает особенно сильно (кривая 3). Следовательно, сушильный шкаф должен иметь вытяжку, чтобы избежать образования в нем среды с повышенной влажностью при сушке партии подложек [43]. [c.86] Для металлических покрытий на трущихся контактных поверхностях особое значение имеет износостойкость, определяемая твердостью осажденной пленки. [c.86] Вернуться к основной статье