4.1.4. Методы контроля механической обработки.

1. Размеры заготовок подлежат выборочному контролю посредством измерения уни­версальными мерительными инструментами с ценой деления обеспечивающими заданную точность.

2. Диаметры фиксирующих и технологических отверстий проверяются выборочно с помощью двусторонних пробок-калибров Расстояние между центрами отверстий лучше все­го проверять с помощью приспособления;

представляющего собой жесткую плиту с фиксаторами.

3. Величину деформации определяют с помощью калибровочной щели, образуемой двумя параллельными плитами, длина которых превышает длину заготовок. Расстояние ме­жду плитами регулируется. Для проверки величины деформации заготовка пропускается че­рез щель. При деформации, выше установленной, заготовка застревает в щели.

4. Проверку соответствия количества отверстий рабочему чертежу удобно произво­дить с помощью эталонной платы-трафарета визуально на просвет

5. Диаметры отверстий, подлежащих металлизации, также проверяют с помощью дву­сторонних калибров-пробок.

6. Предельные отклонения центров отверстий относительно узлов координатной сет­ки следует проверять с помощью эталонной сетки шаблона.

7. Проверку печатных плат по внешнему виду необходимо производить сличением с эталоном, используя лупу с пятикратным увеличением или микроскопом МБС-2.

4.2. Активирование поверхности

Процесс химического меднения является автокаталитическим — в начале его требуется катализатор в виде частиц металлического палладия или другого вещества. Операция, в результате которой на диэлектрике создаются каталитические частицы, называется активированием.

В практике химического меднения полимерных материалов активирование осуществляют последовательной обработкой деталей вначале в растворе хлористого олова, а затем после промывки в воде детали погружают в раствор хлористого палладия и снова промывают. Двухзарядные ионы олова, адсорбирующиеся на поверхности диэлектрика, восстанавливают ионы палладия на диэлектрике до металла.

Такой способ активирования печатных плат из фольгированных диэлектриков не рекомендуется, так как на медной фольге вследствие реакции контактного обмена выделяется металлический палладий.

Это приводит к быстрому истощению раствора активирования и непрочному сцеплению слоя металла с медной фольгой.

Имеется другой вариант раствора активирования, в котором пал­ладий находится в виде аммиачно-трилонатного комплекса, и в этом случае реакция контактного вытеснения палладия отсутст­вует. Раствор этот содержит 3,5—4 г/л хлористого палладия, 11— 12 г/л трилона Б и 300—350 мл/л 25 %-ного аммиака. Температура раствора 15—20 °С, выдержка — 3—5 мин.

После промывок в воде детали необходимо обработать в растворе гипофосфита натрия в течение 2—5 мин с целью повышения каталитической активности поверхности, так как гипофосфит, будучи очень сильным восстановителем, способ­ствует более полному восстановлению палладия из довольно прочного комплесного соединения, в котором он находится. Активирование заготовок печатных плат в данном растворе применяется многими предприятиями.

За последние годы все большее применение получил метод пря­мого активирования посредством обработки заготовок плат в так называемом совмещенном растворе, содержащем одновременно ионы палладия и олова. В этом растворе палладий находится в двух формах: в виде коллоидных частиц металла и его комплексной соли. После обработки плат в совмещенном растворе следуют промывки в воде, в результате чего происходит гидролиз солей олова и адсорбция гидроокисных соединений олова вместе с солями палладия и его коллоидными частицами на поверхности диэлектрика.

Полное восстановление палладия и удаление солей олова имеет место при последующей обработке в растворе <ускорителя» (20—35 г/л NaOH) в течение 2 мин и промывке в проточной воде. При этом происходит коагуляция частиц палладия и отмывка от четырехвалентного соединения олова.

Очевидно, что промывочная операция в процессе активирования с помощью совмещенного раствора имеет важное значение. Если она недостаточна по времени, то не произойдет гидролиза каталитиче­ского комплекса, т. е. не будет удален обволакивающий частицы палладия слой гидроокиси четырехвалентного олова. Удлинение вре­мени промывки приводит к смыванию реагирующих компонентов, и эффект активирования не достигается.

Следовательно, активирование при использовании совмещенного раствора состоит из следующих операций: погружения в совмещенный раствор на 5—10 мин; промывки в воде в течение 2 мин; погружения в раствор «ускорителя» на 1—2 мин; промывки в воде в течение 2 мин; погружения в раствор химического меднения.

С целью улавливания соединений палладия, относящихся к кате­гории драгоценных металлов, устанавливается не менее двух улавли­вателей с непроточной водой. Извлечение палладия из них произво­дится по методике, изложенной ниже.

Приготовление совмещенного раствора активирования необхо­димо выполнять по следующей методике: навеску хлористого пал­ладия растворить в соляной кислоте из расчета 6 мл кислоты плотности 1190 кг/м³ на 1 л приготавливаемого раствора при темпе­ратуре 50—60 °С. Раствор охладить, разбавив водой до 20 мл на 1 л. В отдельной порции растворить хлористое олово в соляной кислоте из расчета 20 мл кислоты на 1 л приготавливаемого раствора при температуре 40—50 °С. Раствор охладить, добавив воды по 30 мл на 1 л раствора. Раствор хлористого олова медленно вливать в раствор хлористого палладия; выдержать полученную смесь при температуре 90—100 °С в течение 10—15 мин. Затем в полученный раствор влить оставшуюся кислоту и хлористый калий, растворенные в том ко­личестве воды, которое необходимо для доведения ванны до ра­бочего уровня. Вода для приготовления растворов — дистилли­рованная.

Корректирование раствора производится по данным химического анализа. При уменьшении содержания SnCb до 10—12 г/л раствор корректируют введением кристаллического SnCIH₂O, затем подо­гревают до температуры 60—70°С в течение 10—12 мин. При уменьшении содержания PdCb до 0,2—0,3 г/л раствор корректируют введением концентрированного раствора PdCb в соляной кислоте. В случае образования осадка или ослабления активирующей силы раствор корректируют по всем компонентам и подогревают до тем­пературы 60—70°С в течение 10—20 мин. Раствор не следует филь­тровать.

Извлечение палладия из отработанных растворов производится следующим образом. В отработанные растворы активирования и улавливатели погрузить цинковые стержни, добавив в улавливатели соляную кислоту (140 г/л) для создания кислой среды. В результате контактного обмена на поверхности цинковых стержней выделяется металлический палладий по реакции

Zn+PdCI₂  Pd+ZnCl₂.

Порошкообразный осадок палладия механически удаляется и раство­ряется в соляной кислоте, к которой добавлена перекись водорода (пергидроль) в количестве 10—20 мл/л. Полученный раствор нагревается до разложения перекиси водорода, охлаждается и анализируется. Раствор можно использовать для корректирования ванн активирова­ния или после упаривания сухой остаток сдается в качестве возвратимых отходов.