Kā PTFE sildītājus izmanto skābā vara sulfāta pārklāšanas risinājumu sildīšanai PCB ražošanā?

Daudzslāņu iespiedshēmu plates izmanto mikroskopiskas, ātrgaitas vara ķēdes pēdas. Varš tiek nogulsnēts no sakarsētas vara sulfāta un sērskābes vannas. Šī vanna ir apšuvuma līnijas sirds. Jebkurš metālisks piesārņojums — viena miljonā daļa izšķīdušā dzelzs no korodējoša sildītāja — mainīs pārklājuma ātrumu, izkropļo vara graudu struktūru un sabojās galīgās plāksnes uzticamību. Šai vannai ir iebūvēts iegremdējamais sildītājs, kam jābūt neredzamam gan ķīmiski, gan elektriski. Šī neredzamā lieta ir PTFE.

PCB ražošana ar skābes vara pārklājuma vannu
Elektrolītiskā vara pārklāšana ir process, ko izmanto iespiedshēmu plates (PCB) ražošanā, lai uz plates virsmas un caurumos vai mikrocaurumos uzliktu vadošas pēdas. Parastais apšuvuma šķīdums ir skāba vara sulfāta vanna un parasti satur:

Vara sulfāta pentahidrāts (CuSO 4 .5H 2 O) : vara jonu (Cu 2+) avots, kas jāpārklāj uz katoda (PCB).

Sērskābe (H2SO4): parasti 10-15% pēc tilpuma; palielina šķīduma vadītspēju un uzlabo iemešanas jaudu mazos caurumos.

Hlorīda joni (Cl-): pievienoti nelielos daudzumos (desmitiem daļu uz miljonu). Palīdzība izlīdzināšanā un graudu rafinēšanā.

Organiskās piedevas (balinātāji, nesēji, izlīdzinātāji): Patentētas ķīmiskās vielas, kas ietekmē vara graudu struktūru, elastību un nosēdumu spilgtumu.

Vannā tiek uzturēta rūpīgi kontrolēta temperatūra, parasti 25–30 grādi (77–86 grādi F). Šis nelielais diapazons ir svarīgs. Pārāk auksts, un pārklājuma ātrums palēninās līdz nepieņemamam tempam, un nogulsnes kļūst trauslas un melnas. Ja temperatūra ir pārāk augsta, organiskās piedevas izšķīst, vara graudu struktūra kļūst rupjāka un pārklājums kļūst nevienmērīgs visā dēļa virsmā. Tāpēc ir svarīgi uzturēt stabilu viendabīgu vannas temperatūru, lai ražotu konsekventus un augstas kvalitātes PCB, īpaši tos, kuriem ir augsta blīvuma starpsavienojuma (HDI) funkcijas.

Kāpēc PTFE sildītājs ir izvēle skābā vara sulfāta PCB pārklāšanai
Tas padara politetrafluoretilēnu par nozares standartu PTFE sildītāja skābā vara sulfāta PCB pārklājuma lietojumam, jo ​​tas piedāvā unikālu ķīmiskās inerces, nepiedegošās virsmas īpašību un precīzas, vieglas sildīšanas kombināciju. PTFE iegremdējamais sildītājs sastāv no pretestības sildelementa, kas ir pilnībā iekļauts nepārtrauktā neapstrādātā PTFE apvalkā. Apvalku iemērc tieši skābā vara vannā.

Bez metāla jonu piesārņojuma Pilnīga ķīmiskā inerce
PTFE apvalks ir pilnīgi inerts pret intensīvu sērskābi, vara sulfāta šķīdumiem un visām tipiskām organiskām piedevām. Atšķirībā no metāla sildītājiem (titāna, nerūsējošā tērauda vai pat tantala) PTFE pārklājuma vannā neizdala metāla jonus. Tas ir svarīgi, jo:

Dzelzs piesārņojums, īpaši zem 10 ppm, katalizē organisko savienojumu sadalīšanos un izraisa raupja un mezglaina vara nogulsnes.

Niķeļa vai hroma joni maina nogulsnēšanās potenciālu, vara graudu struktūru un samazina elastību.

Vara joni jau ir, bet katrs otrais metāla jons ir piemaisījums. Tas nozīmē samazinātu metiena jaudu un sliktu caurumu{1}}sienas pārklājumu.

PTFE sildītājs bija silta, ķīmiski klusa roka, kas turēja skābi zilo vannu precīzā temperatūrā, kur vara atomi atrodas nevainojamās, vadošās līnijās.

Zems vatu blīvums maigai un vienmērīgai sildīšanai
Jebkura apšuvuma vanna ir pakļauta sildītāja virsmas lokālas pārkaršanas vai vārīšanās riskam. Vārīšana rada mazus tvaika burbuļus, kas pielīp pie sildītāja apvalka. Šie burbuļi aizsargā PTFE, radot lokālus karstus plankumus, kas var sabojāt polimēru. Vēl svarīgāk ir tas, ka enerģiska vārīšana nevienmērīgi sajauc vannu un var iznīcināt organiskās piedevas. Tādējādi PTFE sildītāji PCB vara pārklājumam ir izgatavoti ar nelielu vatu blīvumu, parasti 3–6 W/cm 2 (20–40 W/in2). Zemās siltuma plūsmas rezultātā PTFE apvalka temperatūra tikai nedaudz atšķiras no lielapjoma vannas temperatūras, tāpēc karsēšana notiek pakāpeniski un konvektīvi, nevis lokāla pārkarsēšana.

Ne{0}}nepiedegošā virsma novērš vara dūņu veidošanos{1}}
Laika gaitā skābā vara vanna rada nelielu daudzumu nešķīstošu vara dūņu (vara bāzes sāļus vai sadalīšanās produktus). Šis netīrums var piestiprināties pie sildītāja virsmām, samazinot siltuma pārneses efektivitāti un radot lokālus karstus plankumus. Ne-nepiedegošajam PTFE ir gluda virsma, kas novērš vara pielipšanu. Visas daļiņas, kas pielīp pie apvalka, tiek ātri noņemtas ar parasto vannas maisīšanu vai šķidruma plūsmu. Rezultāts ir ilgs kalpošanas laiks un zema apkope.

Elektriskā drošība un noplūdes novēršana
PTFE ir ļoti labs elektriskais izolators. PTFE uzmava novērš jebkādu elektrības noplūdi no sildelementa uz vadošo vara vannu. Tas ir svarīgi, jo izkliedētās strāvas pārklājuma tvertnē var izraisīt nevienmērīgu strāvas sadalījumu uz PCB katoda, izraisot nevienmērīgu vara nogulsnēšanos vai pat plātnes sadegšanu.

Piezīme par procesu: filtrēšanas un maisīšanas nozīme
PTFE sildītājs var uzturēt nemainīgu vannas temperatūru, bet citi procesa faktori ir jāpielāgo vara nogulsnēšanās viendabīgumam, īpaši HDI plāksnēm ar plānām līnijām un mazām caurumiem. Nepieciešams filtrēt un nepārtraukti maisīt.

Nepārtraukta filtrēšana Pārklājuma šķīdums tiek nepārtraukti cirkulēts caur filtru (parasti ar poru izmēru 5–10 µm), lai noņemtu suspendētās daļiņas, vara dūņas un organisko piedevu sadalīšanās produktus. Ja to nefiltrē, daļiņas nokristu uz PCB virsmas un vara nogulsnēs radītu mezgliņus vai tukšumus. Filtra sūknis arī veicina vienmērīgu plūsmu pār PTFE sildītāju, lai uzlabotu siltuma pārnesi un izvairītos no stagnācijas.

Gaisa maisīšana (izsmidzināšana): tīrs, bez eļļas saspiests gaiss tiek ievadīts caur kolektoru tvertnes apakšā. Augošie gaisa burbuļi rada turbulentu plūsmu, kas sajauc šķīdumu, noņem temperatūras gradientus un uzpilda vara jonus uz PCB virsmas. Tomēr gaisa maisīšana var izraisīt pārmērīgu skābekļa uzsūkšanos, kas var izraisīt dažu organisko savienojumu noārdīšanos. Tādējādi dažas jaunākās PCB pārklājuma līnijas izmanto katoda stieņu maisīšanu, kur PCB statīvi tiek stumti uz priekšu un atpakaļ horizontāli. Mehāniskā maisīšana nodrošina efektīvu masas pārnesi bez gaisa burbuļu iekļaušanas, kas varētu pielipt pie PTFE sildītāja virsmas.

PTFE sildītāja, nepārtrauktas filtrēšanas un pareizas maisīšanas kombinācija garantē, ka katrs PCB virsmas laukums, tostarp nelielo caurumu iekšpuse, tiek pakļauts vienādai temperatūrai un vara jonu koncentrācijai, tādējādi nodrošinot vienmērīgu nogulsnēšanos visā panelī.

PTFE sildītāja norādīšanas tehniskie aspekti vara skābes vannām
Izvēloties PTFE sildītāju skābā vara sulfāta PCB pārklāšanai, tiek noteikti šādi kritēriji:

Parametra tipiskās vērtības iemesls
PTFE apvalka materiāls Virgin PTFE medicīniskā pakāpeMaksimālā tīrība. Nav sastāvdaļu, kas var izskaloties
Vatu blīvums Mazāks vai vienāds ar 6 W/cm2 Novērš lokālu viršanu un PTFE sadalīšanos
Maksimālā apvalka temp. 110-120 grādi PTFE nepārtrauktas apkalpošanas ierobežojums
Sildīšanas zonas garums TANKAS DZILUMS Pielāgots līdz Minimālais šķidruma līmenis novērš pilnīgu iegremdēšanu.
Atloks PP vai PVDFC montāžai Ķīmiskā izturība zemā temperatūrā (25–30 grādi)
Aukstā zona (virs šķidruma) PTFE sekcija, neapsildīta Novērš sausu-ugunsgrēku, ja šķidruma līmenis ir pārāk zems.
Sildītājam jābūt tādam izmēram, lai nodrošinātu nepieciešamo siltuma padevi atkarībā no tvertnes tilpuma, virsmas siltuma zudumiem un ražošanas jaudas. Standarta PCB apšuvuma līnijai ar tvertnes tilpumu 500–2000 litri ir pievienoti daudzi PTFE iegremdējamie sildītāji (piemēram, . 3–6 kW katrs), lai vienmērīgi sadalītu siltumu.

Secinājums: PCB vara pārklājuma būtiskais termiskais aizsargs
Skābā vara pārklāšanas procesu aizsargā PTFE iegremdēšanas sildītājs, kas ir būtisks, ne-piesārņojošs un uzticams procesa termiskais aizsargs, kā arī katras iespiedshēmas plates kvalitāte un uzticamība. PTFE sildītājs nodrošina maigu, viendabīgu siltumu bez metāla jonu izdalīšanās, nodrošinot precīzu 25-30 grādu logu vienmērīgam pārklājuma ātrumam, spilgtām kaļamām nogulsnēm un ideāliem augsta blīvuma savienojumu modeļiem. Nepiedegošā gludā PTFE virsma novērš vara nogulšņu uzkrāšanos un lokālu viršanu novērš zemais vatu blīvums. Apvienojot PTFE sildītāju ar nepārtrauktu filtrēšanu un maisīšanu, ir iespējams ražot sarežģītus PCB, kas darbina viedtālruņus, serverus, medicīnas ierīces un automobiļu elektroniku.

Ātrgaitas saites tiek radītas digitālajā pasaulē siltās, tīrās vannās, ko silda ar inertu plastmasu. Neatkarīgi no tā, vai tā ir labākā loksne uz elastīgās ķēdes vai biezais varš uz barošanas bloka, vara kvalitāte sākas ar PTFE sildītāju, kas nodrošina tikai siltumu.