METALIZAÇÃO DE FUROS EM PLACAS DE CIRCUITO IMPRESSO

A metalização dos furos em uma placa de circuito impresso é o processo que torna possível a interconexão entre dois ou mais layers de uma placa. O responsável por esta conexão é o metal depositado nos furos, através de um processo químico e eletrolítico que ocorre em uma linha de galvanoplastia.

Há muito tempo, as placas de circuito impresso apresentavam uma quantidade de interconexões muito menores, então era comum o uso de rebites introduzidos nos furos, executando a interligação das duas faces. Outras soluções, como o uso de tintas condutivas, ou a inserção de condutores que eram soldados em ambas as faces, ou até mesmo o aproveitamento do próprio terminal dos componentes, resolviam a duras penas essa demanda.

Mas o número de interconexões cada vez maiores em um espaço cada vez menor, tornava inviável esse processo totalmente artesanal. Portanto, a metalização química dos furos surgiu para que fosse possível atender a essas necessidades.

Hoje, metaliza-se furos com diâmetros inferiores a 2 décimos de milímetros, o que seria inviável em qualquer outro processo não químico. Mas para se obter uma metalização confiável, existe um longo e delicado processo que já se inicia na furação das placas.

Os parâmetros adotados nos processos de furação devem ser rigorosamente controlados, com a adoção de rotação adequada de acordo com o diâmetro dos furos, bem como da velocidade de penetração. Além disso, cuidados que evitem o aumento da temperatura provocada pelo atrito natural do processo, como o uso de lâminas de alumínio, colocadas acima e abaixo das placas, resfriando a fibra de vidro durante a penetração da broca.

Lâminas de alumínio

Também é fundamental o controle da vida útil da broca, que deve ser substituída após atingir determinada quantidade de furos. Isso é necessário porque para que exista a confiabilidade da aderência da metalização na superfície cilíndrica do furo, esta precisa estar em excelente estado.

Antes de se iniciar a metalização propriamente dita, alguns processos de preparação dessa superfície garantem a melhor aderência. No caso de placas multilayer se faz necessário um processo denominado “desmear”, que amolece e remove a resina da superfície do furo tornando-o apto à sequência do processo.

Desmear

No caso de placas de duas faces, após furadas, revisadas e retiradas eventuais impurezas, seguem para a linha de galvanoplastia. Nos processos mais comumente utilizados, as placas são fixadas em gancheiras e submersas verticalmente em banhos, com movimentação horizontal, num permanente vai e vem, de modo que a solução circule constantemente pelo interior do furo.

Gancheira submersa

O primeiro desses banhos é um condicionador alcalino, e após isso, segue-se para os demais banhos sempre intercalados por lavagem com água corrente também em movimento.

O segundo banho é um microcorrosivo que retira toda e qualquer oxidação do cobre da superfície da placa. Continua então para um pré-catalisador que promove uma preparação da superfície para receber o catalisador, uma solução de ácido clorídrico, cloreto estanoso e cloreto paladioso. Essa solução é capaz de aderir perfeitamente nas “paredes” do furo e no cobre presente nas duas faces da placa, dando assim início à interconexão dessas faces.

Após isso, a placa passa por um pós-catalizador, um intermediário entre a ativação e a acobreação química que é o próximo banho, uma solução aquosa à base de sulfato de cobre, formaldeído e hidróxido de sódio. Neste momento já é possível verificar visualmente a presença do cobre no interior dos furos.

Superfície interna dos furos

O próximo passo é um banho de ácido sulfúrico e em seguida é feita a eletrólise. Para isso, existem dentro do banho anodos de cobre, além de sulfato de cobre, ácido sulfúrico e outros aditivos. Os anodos e a gancheira, onde a placa é fixada, são ligados a um retificador no qual a amperagem aplicada é calculada baseada na área da placa a ser metalizada.

Deposição de cobre por eletrólise

As placas permanecem nesse processo por cerca de 15 minutos para que se garanta uma camada mínima de cobre, que será reforçada após a transferência de imagem do circuito sobre a placa. Nesta segunda metalização se garantirá uma camada de cobre suficiente para suportar a corrente que passará pela via condutora.

Por fim, a placa segue para o último banho, um antioxidante.

Todo esse processo pode durar até uma hora apenas na linha de metalização, mas ainda assim é bem mais viável que os tais rebites, tintas ou soldagens de condutores e terminais de componentes — tanto no que se refere à produtividade, como na confiabilidade de que nenhum ponto deixou de ser interconectado.

Na TEC-CI Circuitos Impressos, todo esse processo é executado com um rigoroso controle de qualidade em cada etapa, garantindo assim total confiabilidade em todas as interconexões das placas.

E se quiser entender um pouco mais sobre todo esse processo, não deixe de assistir aos nossos vídeos “Metalização em placas de circuito impresso” e “Furação de placas metalizadas” no canal do YouTube!

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