Prokovení

Vyčištění otvorů po vrtání je velmi důležitá operace celé výroby vícevrstvých plošných spojů. Galvanické prokovení musí zajistit dobré spojení vnitřních vrstev s prokovem celého otvoru. Otvory ve vnitřních vrstvách mohou být znečištěny přemazem po vrtání pryskyřice z prepregu. Po laminaci je nutné, aby desky měly čas odstát, aby pryskyřice z prepregu dostatečně vytvrdila a zabránilo se tak vzniku přemazání vnitřku otvorů pryskyřicí. Též je nutné, aby vrtací nástroj měl správné parametry řezných podmínek.

Vyvrtaná deska se nejprve smáčí v lázni změkčovače, který má za úkol nabořit - změkčit pryskyřici mezi skelnými vlákny a v případných místech přemazů. Polotovar je pak vložen do lázně manganistanu draselného, který nabořenou pryskyřici rozpustí. Naleptaný laminát se pak vyplavuje v neutralizačním roztoku, který obsahuje kyselinu sírovou. Hypermangan se bouřlivě rozkládá a přitom vyplavuje zbytky pryskyřice z otvorů. Zde vzniká nebezpečí při použití nevhodného přípravku použitého na černění: kyselina vyplaví také vrstvu černění okolo otvoru a sama se v těchto místech usadí. Jak jsem uvedl v článku "příprava před laminací", může tato skulina ve tvaru klínu dosahovat až výšky 3 µm. Vzniklý klín v lepším případě zabrání celistvému pokovení vnitřku otvoru - vznikne prstýnkové přerušení. V horším případě se otvor normálně pokoví a v klínu zůstane uzavřen kyselý roztok. Deska je na výstupní kontrole plně funkční a optická kontrola vykazuje dobré pokovení. Uzavřená kyselá vlhkost může prokov poškodit při následném pájení součástek, kdy tlak vzniklých par otvor roztrhne, nebo dlouhodobě hlodá do stěny pokovu, až jej za dva, tři měsíce i více měsíců proděraví. Plošný spoj je pak předmětem poruchy celého zařízení. Dokud se desky osazovaly pouze drátovými součástkami a průchodky byly odmaskované, tak se při pájení na vlně se všechny otvory prolily cínem. Cínový nýt pak dokázal otvor udržet ve správné funkci. Při povrchovém pájení, nebo při návrhu zamaskovaných průchodek může tento problém nastat. Právě přechod od klasických desek k povrchové montáži u některých našich zákazníků nás vedl k pátrání po příčinách reklamace, která se začala projevovat až po delší době. Výbrusy a zkouškami jsme zjistili, je na vině použitá technologie černění. Nakonec jsme změnili dodavatele chemikálií a postup černění a tento problém se již nevyskytuje.

Závadu je možno zjistit i optickou kontrolou. Vyplavené černění se projevuje jako bílý kroužek okolo otvoru. Na obrázcích je vidět správné a chybné provedení černění.

K samotnému prokovení používáme horizontální linku SHADOW. Na obrázku je ukázán vývrt polotovaru se správně vyčištěnými otvory připravenými pro galvanické pokovení po průchodu linkou Shadow.

Zvodivění otvorů technologií Shadow je u dvoustranných a čtyřvrstvých desek velmi produktivní. U vícevrstvých desek, nebo pokovování slepých otvorů se však mohou projevit určité problémy v následném galvanickém pokovení. Z vnitřního povrchu mědi je nutno odstranit všechen grafit. Pokud na těchto plochách zůstane i malé množství grafitu, vzniká zde přechodový odpor. Pokud se zaleptání "přežene" tak mohou v otvoru vzniknout prstence, které nejsou pokovené. V roce 2011 jsme zavedly do výroby těchto desek technologii Seleo, která tyto problémy nemá.