Kỹ thuật mạ điện hay kỹ thuật Galvano

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.

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: kimsonpcb@yahoo.com 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 [...]... KHẢO 1 2 Trần Minh Hoàng Mạ điện NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2001 Trần Minh Hoàng, Nguyễn Văn Thanh, Lê Đức Tri Sổ tay Mạ điện NXB khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2002 3 Trương Ngọc Liên Điện hóa lý thuyết NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2000 4 http://vi.wikipedia.org/wiki/M%E1%BA%A1_%C4%91i%E1%BB%87n Mạ điện 5 http://www.chemvn.net/chemvn/showthread.php?t=4880&page=2 Mạ kim loại lên nhựa ... vào bể mạ Cu 3.4.7 Mạ điện hóa -mạ Cu Đây là công đoạn cuối cùng hoàn tất việc mạ xuyên lỗ via Các tấm PCB sau khi qua các công đoạn phức tạp được kẹp vào các cực catot của bể mạ Các bước thi công:  Trước khi đưa các tấm PCB vào bể, cần 1 thời gian chạy bể trước là 30 phút để các hóa chất cũng như dd điện phân sẵn sàng làm việc  Kẹp các tấm PCB vào cây kẹp bằng Cu Chương 3: QUY TRÌNH THI CÔNG MẠ ĐỒNG... TRÌNH THI CÔNG MẠ ĐỒNG  Chỉnh dòng điện, điện áp cho thích hợp theo tổng diện tích PCB tỉ lệ để cân chỉnh là 160-165A, DC 4.3-4.9V, cho diện tích 0.5m2 Cây kẹp bằng Cu Chương 3: QUY TRÌNH THI CÔNG MẠ ĐỒNG Hình 3.9 Tấm PCB ngay trước khi vào bể mạ  Yêu cầu sau khi qua bể đồng, các PCB phải được mạ xuyên lỗ hoàn toàn, chỉnh thời gian , dòng điện và điện thế sao cho lớp mạ không quá dày, quá mỏng gây khó... bảng 2.1 tùy diện tích mạch − Cho từng tấm PCB vào thau chứa dd này theo cách như lắc sữa Chương 3: QUY TRÌNH THI CÔNG MẠ ĐỒNG − Ngâm trong khoảng 2-3 phút rồi lật mặt các PCB lắc 1 lần, cứ thế cho tới khi các via chuyển sẫm màu Hình 3.6 Tấm PCB sau khi lắc rượu 3.4.6 Mạ hóa học Mạ hoá học: Mạ hóa học nhằm tạo độ dẫn đầu tiên cho các quá trình mạ điện tiếp theo Vì vậy độ dày lớp mạ hóa học thường chỉ... thể là các lớp mạ đồng hoặc niken Viêc lựa chọn Ni hay Cu làm lớp lót thường được cân nhắc trong từng trường hợp cụ thể Trong trường hợp này, chỉ xét mạ Cu Mạ Cu có ưu điểm là tạo độ dẫn tốt, độ dẻo lớp mạ đảm bảo, nhưng vận hành bể lại phức tạp và tính ổn định của bể không cao Trong khi đó bể Ni rẻ, vận hành dễ hơn, nhưng lớp mạ Ni có độ dẫn thấp, trong nhiều trường hợp vẫn đòi hỏi phải mạ thêm lớp đồng... LỚP MẠCH IN: MẠ ĐỒNG Chương 2: CÁC HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ MÁY MÓC SỬ DỤNG Chương 3: QUY TRÌNH THI CÔNG MẠ ĐỒNG Chương 3: QUY TRÌNH THI CÔNG MẠ ĐỒNG 3.1 Kiểm tra PCB mới khoan xong: Khi nhận PCB từ phòng Khoan CNC và khoan tay xuống, ta phải tiến hành: − Kiềm tra PCB còn lưỡi gãy không, hay có dính vật lạ có thể làm hư giấy nhám khi đưa vào máy tẩy khô − Kiểm tra loại PCB là loại 2mm, 1.6mm ,1mm hay 0.5mm... Chương 3: QUY TRÌNH THI CÔNG MẠ ĐỒNG Hình 3.11 Tấm PCB thành phẩm, giao cho khách hàng Chương 3: QUY TRÌNH THI CÔNG MẠ ĐỒNG CÔNG TÁC AN TOÀN TRONG QUÁ TRÌNH XI MẠ ĐỒNG Khi làm việc với các hóa chất như axit, kiềm hay các hóa chất khác trong quá trình xi mạ đồng, phải mang đầy đủ các trang thiết bị bảo hộ như găng tay, giầy, kính Đồng thời, khi xử lý với axit phải ở nơi thoáng gió hay có quạt hút và không... 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 12 QUY TRÌNH MẠ... 3.4.5 Hoạt hóa Sau khi trung hoà và rửa, một số loại nhựa (ví dụ polypropylen hay polyphenylen oxit) đòi hỏi công đoạn hoạt hoá Chất hoạt hoá có tác dụng tạo ra một màng nhũ để chất mạ hóa học có khả năng bám Chương 3: QUY TRÌNH THI CÔNG MẠ ĐỒNG được trên bề mặt trong trường hợp xâm thực không đủ khả năng tạo chân bám chắc cho mạ điện Các bước thi công:  Lắc sữa: − Pha dd như bảng 2.1 − Đưa từng PCB vào... thêm lớp đồng tăng cường để đảm bảo độ dẻo, độ bám dính của lớp mạ Các bước thi công: Chương 3: QUY TRÌNH THI CÔNG MẠ ĐỒNG  Dd mạ là CuSO4-NaOH đđ-HCHO(formol)theo tỉ lệ 1l-0.08l- 0.03l  Cho từng tấm PCB vào thau tiêu chuẩn để ngâm Chú ý không chồng các tấm PCB lên nhau Hình 3.7 Tấm PCB chuẩn bị mạ hóa học Chương 3: QUY TRÌNH THI CÔNG MẠ ĐỒNG  Đưa các thau chứa này lên máy rung và xử lý mùi,rung . 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. 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