Jak przebiega proces metalizacji obwodów?

 Metalizacja obwodów to podstawowy proces przy produkcji płytek drukowanych, które niezastąpione są w wielu dziedzinach przemysłu. Zapotrzebowanie na płytki obwodów drukowanych zgłaszają producenci telewizorów, radioodbiorników, komputerów oraz innej elektroniki. Niezbędne są również przy produkcji samochodów, sprzętu AGD, przy budowie maszyn i urządzeń w wielu branżach. Produkcja płytek obwodów drukowanych to skomplikowany proces technologiczny. Warto poznać, jak przebiega proces ich metalizacji.

Jak są zbudowane i do czego służą płytki drukowane?

 Przed poznaniem procesu metalizacji, dobrze jest przyjrzeć się budowie płytek drukowanych. Płytki PCB (ang. Printed Circuit Board) służą do budowy układów elektronicznych i zapewniają połączenia elektryczne pomiędzy ich elementami. Podstawą płytki są laminaty szklano-epoksydowe lub tworzywa kompozytowe, które stanowią podłoże dla połączeń elektrycznych, zwanych ścieżkami oraz  punktów lutowniczych tzw. padów.

„Laminaty to materiały izolacyjne – tłumaczy specjalista z firmy VIACOM, która dostarcza na rynek obwody drukowane – odporne mechanicznie i termicznie. Pokrywa się je warstwą miedzi metodą galwaniczną, a następnie poddaje wytrawieniu. W ten sposób na powierzchni płytki powstają ścieżki i pady. Wyróżnia się płytki drukowane jednowarstwowe, dwuwarstwowe oraz płytki z warstwami wewnętrznymi. Elementy elektroniczne montuje się na płytkach metodą przewlekaną, w której końcówki podzespołów przewlekane są przez otwory płytki i lutowane po jej drugiej stronie lub metodą powierzchniową, w której podzespoły lutuje się po tej samej stronie, na której się znajdują. W płytkach wielowarstwowych, stosowanych w bardziej skomplikowanych układach,  miedziane warstwy umieszcza się pomiędzy laminatami”.

Jak przebiega nakładanie metalizacji drogą galwanicznego miedziowania?

Jednym z ważniejszych etapów produkcji jest metalizacja płytek drukowanych. Ten proces wykonuje się metodami galwanicznymi. Prowadzi on do powstania cienkiej warstwy miedzi na płytce i wewnątrz otworów. Miedź zapewniać będzie odpowiednią jakość połączeń elektrycznych pomiędzy poszczególnymi warstwami przewodzącymi i elementami elektronicznymi. Jakość nałożonej metalizacji musi spełniać określone standardy, tym bardziej że płytki narażone będą na duże obciążenia podczas eksploatacji urządzeń. 

Metalizację wykonuje się metodą elektrogalwanizacji. Cienka warstwa miedzi tworzy się na powierzchni płytki dzięki zjawiskom elektrochemicznym towarzyszącym przepływowi prądu przez kąpiel galwaniczną. Najprościej ujmując, w procesie tym następuje zamiana jonów miedzi na miedź metaliczną na katodzie. W zależności od kilku czynników, takich jak natężenie prądu, czy przewodność elektrolityczna roztworu następuje równomierne osadzanie powłoki miedzianej na całej powierzchni obwodu oraz wewnątrz otworów. Ważnym elementem jest prowadzenie procesu, w taki sposób, by osadzona na płytkach PCB miedź miała odpowiednie własności fizyczne.

Proces metalizacji prowadzi się w wannach galwanicznych. Płytkę, jako katodę umieszcza się pomiędzy miedzianymi anodami. Po podłączeniu prądu stałego o odpowiednim natężeniu rozpoczyna się proces nakładania metalizacji. Wanny wypełnione są specjalnymi roztworami, zawierającymi między innymi siarczan miedzi, kwas siarkowy, wodę i inne składniki organiczne.

Metalizacja poprzez galwaniczne miedziowanie jest najważniejszym etapem produkcji płytek drukowanych. Od tego procesu zależy jakość metalizacji otworów przelotek i całej powłoki. Najwyższy standard tego procesu zapewniają specjalistyczne firmy, które dysponują nowoczesnymi technologiami  i wysokimi kompetencjami.