Когда слышишь 'оборудование для оловянного гальванического покрытия', многие сразу думают о блестящих ваннах, идеальных покрытиях и автоматических линиях. Но в реальности, особенно в полупроводниковой сфере, где мы работаем, всё упирается в детали, которые в каталогах не опишешь. Частая ошибка — гнаться за 'самым современным' железом, забывая, как оно поведёт себя с конкретными подложками или в условиях нашего климата. У нас в ООО ?Сычуань Юаньвэй Синьту Полупроводниковые Технологии? через это прошли — основатели-то с 20-летним опытом, но и они признают, что теория и практика в цеху иногда расходятся.
Да, сердце процесса — гальваническая ванна. Но если говорить об оборудовании для оловянного гальванического покрытия для полупроводниковых компонентов, то 70% головной боли — это всё, что вокруг. Предподготовка поверхности. Обезжиривание, активация. У нас был случай, когда купили отличную японскую ванну, но наши российские моющие составы давали микроскопическую плёнку, которая потом убивала адгезию. Месяц ушёл на подбор химии, не настройку основного агрегата.
Или система фильтрации электролита. Оловянные электролиты, особенно кислые, чувствительны к органическим примесям и взвесям. Ставили угольные фильтры, но для непрерывного производства в режиме 24/7, как часто требуется в нашей отрасли, нужна была комбинированная система с предфильтрами. На сайте ywxtbdt.ru мы об этом не пишем, но в техподдержке клиентам всегда акцентируем: бюджет на фильтрацию должен быть не менее 15-20% от стоимости основной ванны, иначе качество покрытия будет плавать.
Сушильные модули. Казалось бы, мелочь. Но если останутся капли или плёнка воды на детали с только что нанесённым оловом — жди побелок или коррозии в паяльных точках. Пришлось отказаться от обычного сжатого воздуха в пользу термостатированных камер с ламинарным потоком. Дорого, но для полупроводниковой продукции, где важен каждый контакт, — необходимо.
Сейчас все хотят роботизированные линии. Но для мелкосерийного производства или прототипирования, которым часто занимается наша компания, полная автоматизация — это лишние затраты и сложность. Гораздо важнее продуманная механика подачи и съёма подложек. Использовали конвейерные системы с шаговым перемещением, но для хрупких кремниевых пластин лучше показали себя лифтовые механизмы с мягким захватом по краям.
Система управления. Тут важно не перегрузить интерфейс. Оператору в цеху нужны 4-5 ключевых параметров на экране: плотность тока, температура электролита, pH (если используется), скорость циркуляции и напряжение. Всё остальное — в логировании для инженера. Мы на своих линиях ушли от сенсорных панелей с кучей меню к простым кнопкам с физической индикацией для основных операций. Надёжнее, меньше ошибок.
Мониторинг толщины покрытия. Онлайн-системы на основе бета-обратного рассеяния — это здорово, но для олова они капризны из-за низкого атомного номера. Чаще полагаемся на выборочный контроль микрометром и контрольные образцы, которые идут вместе с каждой партией. Старая школа, но даёт более стабильную картину по реальной партии, чем показания датчика на одной точке.
Оборудование — это лишь аппаратная часть. Ключ — в электролите и его обслуживании. Мы работаем преимущественно с бесфлюсовыми кислыми электролитами на основе сульфата олова и органических добавок. Эти добавки — коммерческая тайна каждого поставщика, но их старение и разложение — главная проблема. Оборудование должно это компенсировать.
Например, система непрерывной дозации добавок. Не та, что льёт по таймеру, а та, что корректирует подачу по результатам CVS-анализа (циклическая вольтамперометрия). Сами собрали такую систему на базе лабораторного анализатора и перистальтических насосов. Это не покупное решение, а наша наработка, которая спасает от внезапного появления 'древесных' наростов на покрытии.
Контроль содержания двухвалентного олова. Окисление до Sn4+ — это убийца процесса. Помимо стандартных воздушных барьеров (плавающих шаров), мы встроили в циркуляционный контур простой титрационный анализатор. Он раз в час берёт пробу и если видит тенденцию к росту четырёхвалентного олова, усиливает продувку инертным газом. Дешёвое решение, спасшее не одну тонну электролита от выхода из строя.
Мощность. Гальваническая линия — это потребитель. Выпрямители, подогрев, вентиляция, фильтрация. При расчёте оборудования для оловянного покрытия часто забывают про пусковые токи и необходимость стабилизированного питания. Установка ЛАТРов или сетевых стабилизаторов на каждую линию — must have, а не опция. Иначе колебания в сети приведут к изменению структуры осадка, он станет матовым или пористым.
Водоподготовка и очистка стоков. Это отдельная боль. Даже если использовать системы замкнутого цикла, промывные воды после обезжиривания и травления нужно утилизировать. Мы сотрудничаем с местными подрядчиками, но изначально заложили в проект цеха отдельные накопители и систему нейтрализации. Без этого ни один серьёзный заказчик, особенно из Европы, с тобой работать не будет. Наша компания ООО ?Сычуань Юаньвэй Синьту Полупроводниковые Технологии? изначально строила процессы с оглядкой на эти нормы, что сейчас даёт преимущество.
Вентиляция над ваннами. Не для комфорта, а для удаления тумана и летучих компонентов. Локальные вытяжные зонты должны быть рассчитаны на конкретную ширину ванны и скорость испарения. Ошиблись один раз — поставили слишком мощные, начался перерасход тепла и переохлаждение электролита у поверхности. Пришлось переделывать.
Гальваника — это не изолированный островок. Что было до? После пайки? Если покрытие наносится на медные выводы перед пайкой, то важно, как эти выводы были зачищены. Механическая зачистка даёт микрозаусенцы, на которых олово ляжет толстым бугорком. Химическая — может оставить пассивирующий слой.
После покрытия детали часто идут на маркировку, упаковку. Если использовался матовый электролит (а такое часто требуется для лучшей паяемости), то любое трение в транспортировочных лотках может его залощить, изменив свойства поверхности. Пришлось разрабатывать кассеты с минимальным контактом.
Самое главное — обратная связь от клиента, который паяет эти компоненты. Бывало, что покрытие по всем ГОСТам идеальное, а на конвейере у заказчика пайка идёт с перегревом. Оказывается, у них другой флюс. Пришлось адаптировать процесс, немного меняя органические добавки в электролите, чтобы повысить термическую стабильность покрытия. Это тот самый опыт, который за 20 лет в полупроводниках и нарабатывается, и который отличает просто поставщика оборудования от партнёра, понимающего весь цикл.
В итоге, выбирая или настраивая оборудование для оловянного гальванического покрытия, нужно смотреть не на отдельные аппараты, а на то, как они будут работать в твоих конкретных условиях, с твоей химией, твоими подложками и в рамках твоего общего техпроцесса. Именно такой подход мы и закладываем в свои решения, о которых можно подробнее узнать на нашем сайте. Это не про продажу железа, это про обеспечение стабильного, воспроизводимого результата в цеху. А результат в нашей области — это надёжность микросхемы или датчика, который потом летит в космос или работает в кардиостимуляторе.
