Background

PROSES PCB THROUGH HOLE DOUBLE LAYER

PTH (plated through hole) atau hubungan tembus merupakan salah satu metoda proses yang dipakai untuk mencapai dimensi kecil dalam proses pembuatan PCB ( printed circuit boards). Kunci keberhasilan proses ini terletak pada tahap proses pelapisan dinding lubang yang telah dib or dimana lapisan yang bersifat isolator harus diubah sifatnya menjadi konduktor dengan mengggunakan proses kimia. Dari penelitian yang talah dilakukan diperoleh bahwa Sn Chloride dan Pd chloride dapat digunakan sebagai activator pada permukaan lapiosan isolator khususnya untuk PCB. Dengan bantuan kedua senyawa ini maka proses pelapisan dinding lubang melalui proses pelapisan logam tembaga dapat dilakukan dengan elektroless yang dilanjutkan dengan proses electroplating.
Teknologi proses pembuatan PCB dengan metoda PTH dibuat dengan ujuan agar setiap lapisan dapat saling berhubungan karena adanya hubungan listrik. Prinsipnya PTH adalah teknik pelapisan dinding lubang yang bersifat isolator dengan menggunakan logam yang tujuannya adalah agar dinding lubang berubah sifanya menjadi konduktor dan dapat menghantarkan arus listrik.
Untuk membentuk isolator menjadi konduktor diperlukan langkah proses yang memerlukan ketelitian tinggi serta pengetahuan tantang sifat dari bahan yang akan dilapisi. Adapun bahan yang digunakan dalam proses PCB – PTH adalah dengan bahan dasar yang terbuat dari Epoxy dengan penguat dari bahan Polimer Electronics Glass atau E.Glass.
Proses pengaktifan dinding lubang yang bersifat isolator dilakukan melalui dua langkah proses yaitu Sensitizer dan activator. Kedua proses ini merupakan accelerator dalam proses elektroless. Secara kimia dapa dijelaskan bahwa Sn Cl2 bereaksi:
dari reaksi diatas dapat dilihat bahwa ion Stanno diserap oleh permukaan dinding dalam bentuk oksida yang lalu membentuk lapisan tipis pada permukaan lubang.
Dalam proses aktivasi PCB dicelup kedalam larutan yang bersifa asam dan mengandung ion logam mulia contohnya Pd Cl2 sebagai activator sebab dibandingkan logam mulia lain larutan ini lebih murah. Reaksi yang terjadi adalah reaksi redoks, dimana ion paladum direduksi menjadi logam palladium oleh ion Stanno, sedangkan ion Pd menggantikan tempat ion Sn dipermukaan yang berfungsi sebagai katalis dalam proses elektroless tembaga.
 
Tahapan proses ini sangat rawan apabila proses aktivasi gagal maka proses penempelan tembaga elektroless tidak akan berhasil.
 
Ion paladium mudah terlepas dari ikatannya bila dilakukan pembilasan yang terlalu lama, dan sebaliknya bila pembilasan terlalu sebentar akan mengakibatkan kotoran tidak terlepas dari permukaan dinding yang akhirnya menghalangi proses pembentukan lapisan tembaga.
Langkah proses pelapisan dinding lubang dilakukan dengan proses sebagai berikut:


Deburing merupakan proses pembersihan dinding lubang dari sisa serbuk tembaga hasil proses pengeboran maupun dari pengotor lain.
Hole cleaning merupakan proses pembersihan begian dalam lubang dari kotoran yang menempel pada dinding. Bagian dalam lubang dibersihkan menggunakan tekanan air dengan cara disemprotkan sedangkan permukaan PCB dibersihkan dengan sikat.
Pickling adalah proses pembersihan dinding lubang yang dilakukan secara kimia maupun elektrokimia, melalui proses ini diperoleh permukaan dindingyang elah mengalami mikroetching sehingga luas permukaannya menjadi lebih luas dan bersih
Proses aktivasi permukaan dinding dilakukan untuk memperoleh permukaan yang siap dilapisi logam maka permukaan dapat dilapisi dengan logam tembaga tanpa menggunakan elektroless namun ketebalan yang diperoleh sangat tipis   sehingga proses penempelan dilanjutkan dengan proses lapis listrik atau elekltroplating. Ketebalan yang dicapai adalah 25 mikron.


Larutan yang baik untuk proses elektroless adalah:
Garam Cu                    : Cu sulfat, Cu Nitrat atau Cu Chlorida
Senyawa chelates        : rochele salt( K Na Tartrat ) atau EDTA ( Di Sodium Salt Diamine) 
                                      atau Tartrat lainnya.
Reduktor                     : Formaldehyde 
Stabilisator                  : KCN atau senyawa organik sulfur, selenium
Sedangkan senyawa untuk proses lapis listrik atau elektroplating adalah campuran dari H2SO4  dan  CuSO4.
Read More 0 comments