Introdução à tecnologia de galvanoplastia horizontal PCB

I. Visão geral

Com o rápido desenvolvimento da tecnologia microeletrônica, a fabricação de placas de circuito se desenvolveu rapidamente em direções multicamadas, acumuladas, funcionalizadas e integradas. Promova o design e o design dos gráficos do circuito com um grande número de orifícios minúsculos, espaçamento estreito e linhas de orientação detalhadas no design do circuito de impressão, o que dificulta a tecnologia de fabricação de placas de circuito impresso, especialmente a relação longitudinal de multi Placas de camada superior a 5: 1 e o acúmulo Um grande número de furos cegos adotados na placa de camada faz com que o processo de galvanoplastia vertical convencional não possa atender aos requisitos técnicos de interconexão de alta qualidade e alta confiabilidade. Os principais motivos precisam ser analisados ​​a partir do princípio de galvanoplastia do estado de distribuição atual. Através da galvanoplastia real, a distribuição da corrente no furo apresenta a forma do tambor de cintura. A borda do furo não pode garantir a espessura padrão da camada de cobre que a camada de cobre na parte central do furo precisa. Às vezes, a camada de cobre é extremamente fina ou não cobre, o que causará perdas irreparáveis ​​em casos graves, resultando em um grande número de placas multicamadas descartadas. A fim de resolver a qualidade da produção em massa na produção em massa, os problemas de chapeamento de furos profundos são atualmente resolvidos a partir dos aspectos de corrente e aditivos. No processo de galvanoplastia de placas de circuito impresso de alta vertical e horizontal, a maioria delas está sob o efeito auxiliar de aditivos de alta qualidade, combinados com agitação de ar moderada e movimento de cátodo, e sob a condição de densidade de corrente relativamente baixa. Aumentando a área de controle de reação do eletrodo no furo, o papel do aditivo de galvanoplastia pode ser exibido. Além disso, o movimento do cátodo é muito propício para a melhoria da capacidade de revestimento profundo do fluido de revestimento. A velocidade de formação do núcleo cristalino é compensada entre si com a taxa de crescimento do grão, de modo a obter uma camada de cobre de alta tenacidade.

No entanto, quando a proporção vertical e horizontal do furo continua a aumentar ou tem furos cegos profundos, essas duas medidas de processamento parecem fracas, então a tecnologia de chapeamento horizontal é gerada. É a continuação do desenvolvimento da tecnologia de galvanoplastia vertical, ou seja, uma nova tecnologia de galvanoplastia desenvolvida com base no processo de galvanoplastia vertical. A chave para essa tecnologia é criar um sistema de galvanoplastia horizontal adaptável e de suporte, que pode tornar a solução de galvanização altamente descentralizada. Com a cooperação de melhorar o método de fornecimento de energia e outros dispositivos auxiliares, mostra que é mais excelente do que o método de galvanoplastia vertical. Efeitos funcionais.

2. Introdução ao princípio do chapeamento horizontal

O método de galvanoplastia horizontal e o princípio da galvanização vertical são os mesmos e devem ter pólos yin e yang. Após ligar, a reação do eletrodo é gerada para gerar os ingredientes principais do eletrólito, de modo que o íon positivo com o íon elétrico se mova para a área de reação do eletrodo. A fase positiva da área de reação se move, de modo que o revestimento sedimentar metálico e os gases são gerados. Porque o processo de deposição do metal no cátodo é dividido em três etapas: ou seja, o íon de hidratação do metal se espalha para o cátodo; a segunda etapa é desidratar gradualmente quando os íons metálicos hidráulicos são gradualmente desidratados e adsorvidos na superfície do cátodo; a terceira etapa é dimensionar os íons metálicos na superfície do cátodo para receber elétrons e entrar na rede metálica. Da observação real ao slot de operação, o incapaz de observar a resposta de transmissão de elétrons alienígenas entre o eletrodo da fase sólida e o fluido de revestimento da fase líquida. Sua estrutura pode ser explicada pelos dois princípios da eletrocamada na teoria da galvanoplastia. Quando o eletrodo é cátodo e está em um estado polarizado, ele é cercado por moléculas de água e um cátion carregado positivamente. Perto dali, a camada externa de Helmholtz, localizada no ponto central perto do ponto central catiônico, fica a cerca de 1-10 nanômetros do eletrodo. No entanto, devido à quantidade total de cargas positivas carregadas pelo cátion na camada externa de Heimhoz, a carga positiva não é suficiente para neutralizar a carga negativa no cátodo. O fluido de chapeamento longe do cátodo é afetado pelo fluxo, e a concentração de cátions da camada de solução é maior que a concentração de íons. Como o efeito de energia estática é menor do que a camada externa de Hemhzhitz e também é afetado pelo movimento térmico, a descarga de cátions não é tão próxima e organizada quanto a camada externa de Hemhzhitz. Essa camada é chamada de camada de difusão. A espessura da camada de difusão é inversamente proporcional à taxa de fluxo do fluido de revestimento. Ou seja, quanto mais rápida a taxa de fluxo do líquido de revestimento, mais fina a camada de difusão, mas a espessura, e a espessura da camada de difusão geral é de cerca de 5-50 mícrons. Está mais longe do cátodo. Porque a corrente da solução gerada afetará a uniformidade da concentração da solução de revestimento. Os íons de cobre na camada de difusão são transportados para a camada externa de Heimhoz pela difusão e migração de íons. No entanto, os íons de cobre na solução de revestimento principal são transportados para a superfície do cátodo pelo efeito real e pela migração de íons. Durante o processo de revestimento horizontal, os íons de cobre na solução de revestimento são transportados para perto do cátodo por três maneiras para formar um eletrocomputador duplo.

A geração da solução de galvanização é o fluxo externo interno com agitação mecânica e agitação da bomba, oscilação ou rotação do próprio eletrodo e o fluxo do fluido de galvanoplastia causado pela diferença de temperatura. Quanto mais próximo da superfície do eletrodo sólido, a influência da resistência ao atrito torna o fluxo do fluido de revestimento cada vez mais lento. Neste momento, a taxa de convecção da superfície sólida do eletrodo é zero. Da superfície do eletrodo para a camada de fluxo formada entre o líquido de chapeamento de fluxo, a camada de fluxo é chamada de camada de interface de fluxo. A espessura da camada de interface de fluxo é cerca de dez vezes maior que a espessura da camada de difusão, de modo que o transporte de íons na camada de difusão é pouco afetado pelo fluxo.

Sob a influência da eletricidade, os íons no fluido de galvanoplastia são energia estática e o transportador de íons é chamado de migração de íons. A taxa de migração é a seguinte: U=Zeoe/6πrη. Entre eles, U é uma mobilidade iônica, o número de cargas de íons iônicos, EO é a carga de um elétron (ou seja, 1,61019c), E como potencial, raio R de íons hidráulicos e a viscosidade do fluido de revestimento. De acordo com o cálculo da equação, quanto maior o potencial E, menor a viscosidade do fluido de galvanoplastia e mais rápida a taxa de migração de íons.

De acordo com a teoria da deposição elétrica, ao galvanizar, a placa de circuito impresso no cátodo é um eletrodo polarizado não ideal. Os íons de cobre adsorvidos na superfície do cátodo são usados ​​para obter elétrons e restaurados em átomos de cobre, de modo que a concentração de íons de cobre perto do cátodo seja reduzida. Portanto, um gradiente de concentração de íons de cobre é formado próximo ao cátodo. Esta camada de fluido de revestimento com uma baixa concentração de íons de cobre do que a concentração do revestimento principal é a camada de difusão da solução de revestimento. A concentração de íons de cobre na solução de revestimento principal é alta, o que se espalhará para locais com íons de cobre mais baixos próximos ao cátodo, que se espalharão para complementar continuamente a área do cátodo. A placa de circuito impresso é semelhante a um cátodo plano, e a relação entre o tamanho da corrente e a espessura da camada de difusão é a equação COTTRLLL:

Entre eles, i é a corrente, o número de íons de cobre é o número de íons de cobre, F é a frequência de Faraday, A é a área da superfície do cátodo, D é o coeficiente de difusão do íon de cobre (D=KT / 6πrη), CB é a concentração de íons de cobre no revestimento principal e o CO é o pólo do cátodo. A concentração de íons de cobre na superfície, D é a espessura da camada de difusão, K é a constante de Boshiman (K=R / N), T é a temperatura, R é o raio do íon cobre-água e a viscosidade do fluido de chapeamento. Quando a concentração de íons de cobre da superfície do cátodo é zero, sua corrente é chamada de corrente de difusão extrema II:

Pode ser visto na fórmula acima que o tamanho da corrente de difusão limite determina a concentração de íons de cobre do líquido de revestimento principal, o coeficiente de difusão do íon de cobre e a espessura da camada de difusão. Quando a concentração de íons de cobre na solução de revestimento principal, o coeficiente de difusão de íons de cobre é grande e a espessura da camada de difusão é fina, maior a corrente de difusão limitada.
De acordo com a fórmula acima, para atingir um valor extremo de corrente maior, devem ser tomadas medidas de processo apropriadas, ou seja, o método de processo de aquecimento é adotado. Como a temperatura elevada pode aumentar o coeficiente de difusão, a taxa de aumento pode torná-la uma camada de difusão fina e uniforme. Da análise teórica acima, aumentar a concentração de íons de cobre na solução de revestimento principal, aumentar a temperatura da solução de revestimento e aumentar a taxa de fluxo pode aumentar a corrente de difusão extrema e atingir o objetivo de acelerar a taxa de galvanoplastia. A galvanoplastia horizontal é baseada na aceleração da taxa de convecção da solução de revestimento e forma um vórtice, que pode efetivamente reduzir a espessura da camada de difusão para cerca de 10 mícrons. Portanto, quando o sistema de revestimento horizontal é usado para galvanoplastia, sua densidade de corrente pode ser tão alta quanto 8A/DM2.

A chave para a galvanoplastia da placa de circuito impresso é como garantir a uniformidade da espessura da camada de cobre da parede interna da parede interna do substrato. Para obter o equilíbrio da espessura do revestimento, é necessário garantir que os dois lados da placa impressa e o fluido de revestimento nos poros sejam rápidos e consistentes para obter uma camada de difusão fina e uniforme. Para atingir a camada de espalhamento de Bojuyi, em termos da estrutura atual do sistema de revestimento horizontal, embora muitas tochas de pulverização estejam instaladas no sistema, o revestimento pode ser rapidamente pulverizado na placa impressa para acelerar o fluxo do fluido de revestimento no buraco nos poros. A velocidade faz com que a taxa de fluxo do fluido de revestimento seja rápida. Estabelecendo correntes parasitas nos orifícios superiores e inferiores do substrato, o que reduz a camada de difusão e é relativamente uniforme. No entanto, quando o fluido de revestimento flui repentinamente para os poros estreitos, o fluido de revestimento na entrada dos poros também terá um retorno reverso. Além disso, o impacto da distribuição de corrente, que muitas vezes causa a galvanização do orifício na entrada. Devido à espessura da camada de cobre, a parede interna do orifício de passagem constitui um revestimento de cobre com formato de osso de cachorro. De acordo com o estado de fluxo nos poros nos poros, ou seja, o tamanho do vórtice e o fluxo de retorno, a análise do estado da qualidade dos poros galvanizados só pode ser determinada pelo método de teste de processo para determinar a uniformidade do Parâmetro de controle para atingir a espessura do revestimento de eletrofo da placa de circuito. Como o tamanho do vórtice e do refluxo ainda é incapaz de conhecer o método de cálculo teórico, apenas o método de processo medido é adotado. Aprende-se com os resultados medidos que, para controlar a uniformidade da espessura da camada revestida de cobre do furo, é necessário ajustar os parâmetros controláveis ​​do processo de acordo com a proporção vertical do furo de passagem da placa de circuito e até mesmo escolher uma solução de cobre de galvanoplastia altamente descentralizada. Em seguida, adicione aditivos apropriados e melhore os métodos de fornecimento de energia e use corrente de pulso reverso para galvanoplastia para obter revestimento de cobre com alta capacidade de distribuição.

Em particular, o número de micro furos cegos na placa de acumulação aumenta, não apenas o sistema de galvanoplastia horizontal é usado para galvanoplastia, mas também vibração ultrassônica para promover a substituição e circulação do fluido de revestimento no furo micro cego. Os dados podem ser ajustados para corrigir os parâmetros controlados para obter resultados satisfatórios.

3. Estrutura básica do sistema de chapeamento horizontal

De acordo com as características da galvanização horizontal, é o método de galvanoplastia de revestimento da placa de circuito de impressão da forma vertical para um fluido de revestimento paralelo. Neste momento, a placa de circuito impresso é cátodo e o sistema de revestimento horizontal do método de alimentação atual usa clipes condutores e rodas rolantes condutoras. Para falar sobre a conveniência do sistema operacional, o método de fornecimento de condutividade da roda rolante é mais comum. Além do cátodo, o rolo condutor no sistema de galvanização horizontal também tem a função de transmitir e placas de circuito impresso. Cada rolo condutor é equipado com um dispositivo de mola, que pode se adaptar às necessidades de galvanoplastia da placa de circuito impresso ({{0}}.10-5.00mm) de diferentes grossura. No entanto, ao galvanizar, as partes em contato com o líquido de revestimento podem ser revestidas com uma camada de cobre e o sistema não pode funcionar por muito tempo. Portanto, a maioria dos sistemas de galvanoplastia horizontais atuais são projetados para mudar o cátodo para o ânodo e, em seguida, usar um conjunto de cátodo auxiliar para dissolver o eletrólito de cobre na roda revestida. Para manutenção ou substituição, o novo projeto de galvanoplastia também leva em consideração as áreas que são propensas a perda para fácil desmontagem ou substituição. O ânodo é uma cesta de titânio insolúvel que pode ajustar o tamanho da matriz, colocada nas posições superior e inferior da placa de circuito impresso, respectivamente. O interior tem um diâmetro esférico de 25 mm, o teor de fósforo é de 0,04-00,06 por cento de cobre solúvel, cátodo e ânodo. A distância entre eles é de 40mm.

O fluxo do fluido de revestimento é um sistema composto de bombas e bicos, de modo que o líquido de revestimento flua rapidamente na frente do sulco fechado e possa garantir a natureza média do fluxo do líquido. A solução de revestimento é pulverizada verticalmente na placa de circuito impresso e a superfície da placa de circuito impresso forma um vórtice de jato na parede. Sua finalidade atinge o fluxo rápido de fluidos de revestimento em ambos os lados da placa de circuito impresso e a inundação do orifício para formar um vórtice. Além disso, o sistema de filtro é instalado no sulco, que é usado no campo de 1,2 mícrons para usar as impurezas granulares geradas durante o processo de galvanoplastia para garantir a limpeza e a poluição da solução de galvanização.

Ao fabricar sistemas de revestimento horizontal, também é necessário considerar a operação conveniente e o controle automático dos parâmetros do processo. Porque na galvanização real, com o tamanho do tamanho da placa de circuito, o tamanho do tamanho dos poros e as diferentes espessuras de cobre necessárias, a velocidade de transmissão, a distância entre a placa de impressão, o tamanho da bomba cavalos de potência, a peônia de pulverização A configuração dos parâmetros do processo, como direção e densidade de corrente, requer testes reais, ajustes e controle para obter a espessura da camada de cobre que atenda aos requisitos técnicos. Os computadores devem ser controlados. A fim de melhorar a consistência e a confiabilidade da qualidade da produção e a qualidade do subproduto, o tratamento frontal e traseiro da placa de circuito impresso (incluindo os orifícios de revestimento) de acordo com os procedimentos do processo, formando um revestimento horizontal completo sistema, que atende ao desenvolvimento e listagem de novos produtos. precisar.

Em quarto lugar, a vantagem de desenvolvimento do chapeamento horizontal

O desenvolvimento da tecnologia de galvanoplastia horizontal não é acidental, mas a necessidade de produtos de placa de circuito de alta densidade, alta precisão, multifunção, multifunção, alta vertical e horizontal -para-multi-camada-para-multi-camada. Sua vantagem é que é mais avançado do que o processo de chapeamento vertical usado agora, a qualidade do produto é mais confiável e pode atingir produção em larga escala. Tem as seguintes vantagens em comparação com o processo de galvanoplastia vertical:

(1) Adapte-se a uma ampla gama de tamanhos, sem necessidade de realizar montagens manuais, realize todas as operações automatizadas, o que não é prejudicial para melhorar e garantir que o processo de operação não danifique a superfície do substrato e é extremamente benéfico para a grande produção de produção em larga escala.

(2) Na revisão do processo, não há necessidade de sair da posição do grampo para aumentar a área prática e economizar muito a perda de matéria-prima.

(3) A galvanoplastia horizontal é controlada por todo o processo para fazer com que os substratos sejam assegurados de que a superfície da superfície da placa de circuito e o revestimento do revestimento da placa de circuito por bloco sejam uniformes.

(4) Do ponto de vista do gerenciamento, a ranhura de galvanoplastia pode realizar operações totalmente automatizadas de limpeza e fluido de galvanoplastia, o que não causará gerenciamento fora de controle devido a erros artificiais.

(5) É conhecido da produção real. Devido ao uso de limpeza horizontal múltipla de galvanoplastia horizontal, economiza muito a quantidade de água de limpeza e reduz a pressão do tratamento de esgoto.

(6) Como o sistema usa uma operação fechada para reduzir o impacto direto da poluição do espaço operacional e a evaporação de calorias no processo, ele melhorou muito o ambiente operacional. Em particular, devido à redução da perda de calorias durante o cozimento, o consumo inútil de energia economiza energia e melhora muito a eficiência da produção.

5. Resumo

O surgimento da tecnologia de galvanoplastia horizontal é totalmente para atender às necessidades de poros verticais e horizontais altos. No entanto, devido à complexidade e particularidade do processo de galvanoplastia, ainda existem vários problemas técnicos no sistema de galvanoplastia em nível de projeto e desenvolvimento. Isso precisa ser melhorado na prática. No entanto, o uso de sistemas de galvanoplastia horizontais é um grande desenvolvimento e progresso para a indústria de circuitos impressos. Como o uso deste tipo de equipamento na fabricação de placas de alta densidade e multicamadas apresenta grande potencial, ele pode não apenas economizar mão de obra e tempo de operação, mas também produzir a velocidade e a eficiência do que as tradicionais linhas verticais de galvanoplastia. Além disso, reduza o consumo de energia e reduza as águas residuais para os líquidos residuais necessários e melhore muito o ambiente e as condições do processo e melhore a qualidade da camada de galvanoplastia. A linha de chapeamento horizontal é adequada para produção em larga escala 24 -horas de operação ininterrupta. A linha de revestimento horizontal é um pouco mais difícil do que a linha de revestimento vertical durante a depuração. Depois que a depuração é concluída, ela fica muito estável. Ajuste a solução de chapeamento para garantir um trabalho estável a longo prazo.