Необходимость химического меднения возникает при металлизации диэлектрика для создания токопроводящего слоя. Другое назначение
– для меднения металлических деталей сложного профиля, так как химическое меднение позволяет получить равномерное по толщине покрытие по всей поверхности.
В зависимости от назначения составы растворов химического меднения, как и подготовительные операции, различны. Перед химическим меднением поверхность диэлектрика надо тщательно подготовить механически, травлением в химическом растворе создать шероховатость, которая обеспечит при меднении адгезию покрытия к основе. Затем поверхность химически обезжирить в растворе, г/л:
Тринатрийфосфат 30-40
Натр едкий 8-10
Стекло натриевое жидкое 5-7
Карбонат натрия 40-45
в течение 3-5 минут при температуре 40-500С.
Для травления используют раствор, содержащий 100 г серной кислоты и 30 г хромового ангидрида. Чтобы обеспечить шероховатость, необходимую при меднении, детали выдерживают в растворе в течение 1-5 минут при температуре 600С
После тщательной промывки перед меднением проводят сенсибилизацию в растворе двухлористого олова (30-40 г/л) и соляной кислоты (30-40 г/л) при температуре 18-250С, промывают в дистиллированной воде и активируют в растворе двухлористого палладия:
Pd 1-2 г/л
HCl 1-2 мл/л
При комнатной температуре 3-5 минут
В результате из раствора на поверхности осаждается тонкий слой палладия, который катализирует осаждение меди из раствора химического меднения.
Sn2+ + Pd2+ = Pd + Sn4+
С учетом назначения слоев осажденной меди растворы химического меднения подразделяют на: разбавленные растворы – для тонкослойного химического меднения и концентрированные растворы – для толстослойного
химического меднения. Тонкие (0,5-1 мкм) медные слои выполняют функцию подслоя в процессе металлизации диэлектриков, а толстые (до 20-30 мкм) – функцию рисунков печатных плат.
Составы растворов химического меднения сходны по основным компонентам, но отличаются по концентрациям и добавкам, восстановителем химической меди в растворах химического
меднения является формальдегид.
Для тонкослойного химического меднения наиболее распространен тартратный раствор:
Медь сернокислая 15-20 г/л
Никель хлористый 4-6 г/л
Тартрат натрия 60-80 г/л
Натр едкий 15-20 г/л
Натрий углекислый 5-7 г/л
Формалин (33%) 10-20 мл/л
Температура 18-250С, время 10-20 минут.
Толстослойное
химическое меднение проводят в глицериновом растворе:
Медь сернокислая 100 г/л
Натр едкий 100 г/л
Глицерин 100 г/л
Формалин
(33%) 25-35 мл/л
Температура 18-250С, время от 20 минут, покачивание.
Процесс химического меднения
По подслою химической меди производят гальваническое меднение толщиной до 20 мкм из кислого электролита.
Принципиально другой механизм химического меднения латуни из раствора:
Фосфорная кислота 150 г/л
Уксусная кислота 100 г/л
Глицерин 10 г/л
Перекись водорода 100 г/л
Оптимальная температура 85-900С
Время
меднения 5-10 минут.
Химическое меднение из раствора происходит вследствие растворения поверхностного слоя цинка, поэтому образующееся при меднении покрытие имеет прочное сцепление с латунью. Толщина покрытия при химическом меднении за 10 минут составляет 10-12 мкм.
В результате использования растворов химического меднения можно получить металлизацию на любом диэлектрике.