Kỹ thuật mạ điện hay kỹ thuật Galvano
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.05 MB, 28 trang )
1
QUY TRÌNH MẠ XUYÊN LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG
MỤC LỤC
PHẦN A: GIỚI THIỆU..........................................................................................2
PHẦN B: NỘI DUNG.............................................................................................3
Chương 1: CƠ SỞ CỦA MẠ ĐỒNG: MẠ ĐIỆN..................................................4
CÔNG TÁC AN TOÀN TRONG QUÁ TRÌNH XI MẠ ĐỒNG........................27
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................28
CÔNG TÁC AN TOÀN TRONG QUÁ TRÌNH XI MẠ ĐỒNG.……………...24
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………….……….…25
Chương 1: CƠ SỞ CỦA MẠ ĐỒNG: MẠ ĐIỆN
2
QUY TRÌNH MẠ XUYÊN LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG
PHẦN A: GIỚI THIỆU
Công ty TNHH Kim Sơn được thành lập năm 2005, vốn điều lệ 1 678 300 000
VND (~ 99,000 USD) là công ty chuyên sản xuất PCB và các loại phím bấm. Công ty
có hệ thống máy khoan và máy kiểm chạy bằng chương trình Gerber.
Trụ sở chính: 17/1B Nguyen Thi Minh Khai Street, Ben Nghe Ward, District
1, Hochiminh city.
Chi nhánh: 61 Lương Văn Can, quận 8, TP HCM.
Email:
Telephone: +84 (8) 38296605
Fax: +84 (8) 38247291
Giám đốc: Võ Thị Xuân Tước
Nhân sự công ty: 20 người.
Chương 1: CƠ SỞ CỦA MẠ ĐỒNG: MẠ ĐIỆN
3
QUY TRÌNH MẠ XUYÊN LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG
PHẦN B: NỘI DUNG
Chương 1: CƠ SỞ CỦA MẠ ĐỒNG: MẠ ĐIỆN
4
QUY TRÌNH MẠ XUYÊN LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG
Chương 1: CƠ SỞ CỦA MẠ ĐỒNG: MẠ ĐIỆN
1.1MẠ ĐIỆN
Kỹ thuật mạ điện hay kỹ thuật Galvano (lấy theo tên nhà khoa học Ý Luigi
Galvani), là tên gọi của quá trình điện hóa phủ lớp kim loại lên bề mặt một vật.
Trong quá trình mạ điện, vật cần mạ được gắn với cực âm catôt, kim loại mạ
gắn với cực dương anôt của nguồn điện trong dung dịch điện môi. Cực dương của
nguồn điện sẽ hút các electron e
-
trong quá trình ôxi hóa và giải phóng các ion
kim loại dương, dưới tác dụng lực tĩnh điện các ion dương này sẽ di chuyển về
cực âm, tại đây chúng nhận lại e
-
trong quá trình ôxi hóa khử hình thành lớp kim
loại bám trên bề mặt của vật được mạ. Độ dày của lớp mạ tỉ lệ thuận với cường
độ dòng điện của nguồn và thời gian mạ.
Mạ điện là một công nghệ điện phân. Quá trình tổng quát là:
-Trên anot xảy ra quá trình hòa tan kim loại anot :
M – ne → M
n+
-Trên catot xảy ra quá trình cation phóng điện trở thành kim loại mạ :
M
n+
+ ne → M
Mọi yếu tố làm tăng phân cực catot đều cho lớp mạ có tinh thể nhỏ mịn, và
ngược lại.
Ứng dụng của mạ điện là tạo độ dẫn điện tốt và tạo vẻ đẹp cho vật cần mạ.
Một trong những ứng dụng quan trọng thành công của mạ điện là mạ đồng qua lỗ
khoan.
1.2 MẠ ĐỒNG
Dựa trên cơ sở của mạ điện, người ta đưa ra phương pháp mạ đồng xuyên qua
lỗ khoan mạch in nhiều lớp để tạo đường dẫn cho dòng điện, như vậy, mạch in
cần phải mạ đồng là mạch in nhiều lớp (từ 2 lớp trở lên).
Mục đích của công đoạn nảy: là các lỗ khoan mạch in nhều lớp được hoàn
toàn thông mạch, tức là Cu sẽ bám hoàn toàn trong lỗ khoan mạch đạt yêu cầu
dẫn điện hoàn toàn.
Chương 1: CƠ SỞ CỦA MẠ ĐỒNG: MẠ ĐIỆN
5
QUY TRÌNH MẠ XUYÊN LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG
Trong bể mạ đồng, dung dịch điện giải là dd CuSO
4
, cực anot là Cu nguyên
chất, còn catot là mạch in cần mạ, suy rộng ra, ta có thể mạ Cu cho 1 vật khác khi
đặt chúng vào catot.
Quá trình điện phân trong bể mạ diễn ra như sau:
tại cực dương(anot):
Cu → Cu
2+
+ 2e
-
Cu
2+
+ SO
4
2-
→ CuSO
4
CuSO
4
dễ tan trong dung dịch
tại cực âm(catot):
CuSO
4
→ Cu
2+
+ SO
4
2-
Cu
2+
+ 2e
-
→ Cu
Như vậy, sau một thời gian trong bể mạ, cực dương sẽ bị mòn đi và cực âm sẽ
bám Cu nguyên chất, làm liền mạch trong lỗ khoan mạch in nhiều lớp.
Chương 1: CƠ SỞ CỦA MẠ ĐỒNG: MẠ ĐIỆN
6
QUY TRÌNH MẠ XUYÊN LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG
Chương 1: CƠ SỞ CỦA MẠ ĐỒNG: MẠ ĐIỆN
7
QUY TRÌNH MẠ XUYÊN LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG
Chương 2: CÁC HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ MÁY MÓC SỬ DỤNG
Chương 2: CÁC HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ MÁY MÓC SỬ DỤNG
8
QUY TRÌNH MẠ XUYÊN LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG
2.1.CÁC HÓA CHẤT SỬ DỤNG
Bảng 2.1 Các hóa chất và tỉ lệ pha.
STT TÊN THÀNH PHẦN TỈ LỆ
1 Xút ng.chất NaOH-H
2
O 1kg- 3l
2 Muối đồng CuSO
4
- EDTA- H
2
O 0.5kg- 0.3kg- 20l
3 Rượu Rượu-HNO
3
-H
2
O
ng.chất
0.005kg- 0.015l- 20l
4 Sữa Sữa-HCl-H
2
O 0.03kg- 0.12l- 2l
5 HF HF-H
2
O 0.5l- 4.5l
6 HCl HCl-H
2
O 0.5l- 0.45l
7 Miro-etch H
2
SO
4
-H
2
O
2
-H
2
O 1l- 0.7l- 10l
2.2.THIẾT BỊ MÁY MÓC SỬ DỤNG
2.2.1 Máy tẩy khô: là máy dùng tẩy khô cơ bản các lỗ via khi mới
khoan xong. Máy sẽ làm sạch cơ bản bề mặt của PCB mới khoan, làm sạch cơ
bản các lỗ via mới khoan.
Hình 2.1. Máy tẩy khô
Chương 2: CÁC HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ MÁY MÓC SỬ DỤNG
9
QUY TRÌNH MẠ XUYÊN LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG
Mở máy:
− Bật công tắc nguồn On cho chạy giấy nhám trước nhằm
điều chỉnh nhám vào giữa khung quay chà, tránh hư giấy
nhám.
− Bật công tắc rulo.
− Chỉnh tốc độ băng truyền(nhanh hay chậm ) cho phù hợp.
Tắt máy: làm ngược lại, hoặc tắt khẩn cấp.
2.2.2 Máy tẩy nước: là máy chà thô trước khi mạ, có nước tạo tĩnh
điện trước khi mạ. Làm sạch bề mặt mạch trước khi cho vào bể mạ
đồng.
Mở máy:
− Bật khóa nước
− Bật công tắc rulo.
− Bật công tắc băng truyền.
− Chỉnh tốc độ băng truyền cho phù hợp.
Chương 2: CÁC HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ MÁY MÓC SỬ DỤNG
Công tắc tắt máy
Tắt/mở băng truyền
Công tắc mở máy
Chỉnh vận tốc băng
truyền
Tắt nguồn khẩn cấp
10
QUY TRÌNH MẠ XUYÊN LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG
Hình 2.2 Máy đánh thô
Tắt máy: làm ngược lại, hoặc tắt khẩn cấp.
2.2.3 Máy rung và xử lý mùi: là máy có bộ phận motor rung 3 phút 1
lần giúp việc mạ xuyên lớp đều, nhanh và chắc chắn hơn. Bên trên có
quạt hút và đèn tím xử lý mùi.
Mở máy:
− Mở công tắc nguồn
− Chỉnh thời gian nghỉ.
− Chỉnh thời gian motor rung.
Tắt máy: tắt cầu dao tổng
2.2.4 Máy mạ đồng, bể mạ, bể điện phân
Là máy DC có dòng khoảng 200A, có chứa dd Cu
2+
, Cu nguyên
chất trong 1 bể bằng nhựa đặc biệt không bị ăn mòn.
Chương 2: CÁC HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ MÁY MÓC SỬ DỤNG
11
QUY TRÌNH MẠ XUYÊN LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG
Hình 2.3 Bể đồng
Mở máy:
− Mở máy bằng cầu dao điều khiển tổng, cho máy trộn có
sục khí chạy trước khoảng 30 phút. Nhìn đồng hồ dòng
và áp, thấy các thông số thay đổi trong khoảng ~5A;
~0.5V là được.
− Khi kẹp các tấm PCB để cho vào bể, điều chỉnh dòng và
áp cho phù hợp (theo diện tích mạch).
Tắt máy:
Chương 2: CÁC HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ MÁY MÓC SỬ DỤNG
