PCB Блог - печатных плат горизонтальных гальванических технологий

Общий обзор

с быстрым развитием микроэлектроники, изготовить печатных плат стремительное развитие в направлении многоуровневого развития, укладка, функциональность, & интеграция. он способствует проектированию и проектированию схем с использованием отверстий, узкий шаг, деталь в проектировании печатных схем, Это затрудняет изготовление печатных плат, в частности, из - за того, что соотношение сторон и сторон проходных отверстий в многослойных плитах превышает 5: 1, а также из - за широко распространенной в продуктах глубокой слепой дыры, традиционная вертикальная гальванизация не отвечает техническим требованиям высококачественных и надежных межсоединений. главная причина в том, что анализ распределения тока из принципа гальванизации. фактический период гальванизации, обнаружить распределение тока внутри отверстия в форме бочки, от края отверстия до центра, распределение тока в отверстии постепенно уменьшается, образование больших количеств меди на поверхности и на отверстиях. на краю дыры, в центре отверстий, требующих медь, невозможно обеспечить нормальную толщину медного покрытия. Иногда медный слой тонкий или нет медного покрытия. в тяжёлом случае, это приведет к непоправимым потерям, привести к большому количеству многослойных листов. для решения проблемы качества продукции в крупномасштабном производстве, В настоящее время проблема гальванизации глубоких отверстий решается как по току, так и по присадке.. Большинство процессов омеднения печатных плат с большим удлинением струн происходит при относительно низкой плотности тока при помощи высококачественных добавок., умеренное воздушное перемешивание, катодное движение. эффект гальванической присадки может быть показан только путем увеличения площади контроля электрода в отверстии. Кроме того, перемещение катода способствует повышению гальванической способности, увеличение поляризации гальванической части. коррекция скорости образования зародыша и скорости роста зёрен, получение высокого вязкого слоя меди. Однако, Если соотношение сторон проходного отверстия продолжает увеличиваться или появляется глубокая слепота, Эти два процесса стали неэффективными, Таким образом, возникла техника горизонтального гальванизации. Это продолжение развития технологии вертикального гальванизации, То есть, Новые технологии гальванизации, основанные на технологии вертикального гальванизации. Ключевым элементом этой технологии является создание взаимно совместимой системы горизонтального гальванизации, позволяющей дисперсионно - дисперсионному гальваническому раствору лучше вертикального гальванического покрытия за счет улучшения взаимодействия систем энергоснабжения и других вспомогательных средств.. гальванические технологии

2, горизонтальный принцип гальванизации

метод и принцип горизонтального и вертикального гальванизации одинаковы и должны быть катод и анод. После электрификации происходит электродная реакция, ионизирующая основные компоненты электролита, перемещая заряженный положительный ион в отрицательную фазу зоны реакции электрода; заряженный отрицательный ион движется к электроду. при прямом смещении фаз в зоне реакции образуются металлические осадочные покрытия и газоотвод. Потому что процесс осаждения металлов на Катод состоит из трех этапов: диффузия ионов гидрата металла на катод; Вторым шагом является постепенное обезвоживание и адсорбция ионов металлической гидратации через двухэлементный слой на поверхности катода; первый шаг заключается в поглощении электронов металлическими ионами, адсорбированными на поверхности катода, и их попадании в решетку металла. фактическое наблюдение за рабочими ячейками - это необнаруживаемая реакция перехода гетерофазных электронов между фазированным электродом и фазированным покрытием. Его конструкция может быть объяснена теорией двойной гальванизации. в тех случаях, когда электрод является катодом и поляризован, положительный ион с положительным зарядом располагается на катоде упорядоченно вокруг молекулы воды из - за статической электричества. около того, поверхность фазы, образованная из центра катиона вблизи катода, называется внешней поверхностью Гельмгольца, а расстояние между внешней поверхностью и электродом составляет около 1 - 10 нанометров. но из - за общего количества положительных зарядов, переносимых внешними ионами Гельмгольца, положительный заряд не может нейтрализовать отрицательный заряд на катоде. в растворе концентрация катионов выше, чем в анионах. из - за электростатической энергии этот слой меньше внешнего слоя Гельмгольца и подвержен воздействию теплового движения. расположение катионов не так плотно, как внешнее пространство Гельмгольца. этот слой называется диффузионным слоем. толщина диффузионного слоя обратно пропорциональна скорости течения гальванической жидкости. Иными словами, чем быстрее гальванизация, тем меньше диффузионный слой и наоборот. обычно толщина диффузионного слоя составляет около 5 - 50 мкм. Он находится далеко от катода, и через конвективный слой гальванизации он называется основным гальваническим покрытием. Потому что конвекция, возникающая из раствора, влияет на однородность концентрации покрытия. ионы меди в диффузионном слое передаются через диффузию в гальваническом растворе и перенос ионов на внешний слой Гельмгольца. ионы меди в главных пазах переносятся на поверхность катода через конвекцию и перенос ионов. в процессе горизонтального гальванизации ионы меди в гальваническом растворе переносятся тремя способами вблизи катода, образуя двойное покрытие.

конвекция гальванических жидкостей происходит из внешнего и внутреннего механического смешивания и смешивания насосов, колебаний или вращения самих электродов, а также из потока гальванической жидкости, вызванного разностью температур. при приближении к поверхности твердого электрода движение раствора гальванизации замедляется из - за сопротивления трения, при этом скорость конвекции на поверхности твердого электрода равна нулю. градиент скорости от поверхности электрода до образования конвекционного гальванического покрытия называется подвижным пограничным слоем. толщина движущегося пограничного слоя примерно в десять раз превышает мощность диффузионного слоя, поэтому передача ионов в диффузионном слое почти не зависит от конвективного воздействия. под действием электрического поля ионы в растворе гальванизации подвергаются воздействию статической энергии, что приводит к миграции ионов, известных как перенос ионов. Это u - скорость переноса ионов, z - количество зарядов ионов, заряд электронов (т.е. 1.61019C), E - потенциал, r - радиус гидрата ионов, и вязкость раствора гальванизации. по уравнениям видно, что чем больше потенциал падает на е, тем меньше вязкость гальванического раствора, тем быстрее он перемещается.

В соответствии с теорией электроосаждения печатные платы на катоде являются неидеальным поляризованным электродом, адсорбированным на поверхности катода медными ионами, которые получают электрон и восстанавливаются в медные атомы, что увеличивает концентрацию ионов меди вблизи катода. уменьшение Поэтому вблизи катода образуется градиент концентрации ионов меди. слой покрытия, концентрация ионов меди ниже концентрации основного гальванического покрытия, является диффузионным слоем гальванического покрытия. Однако концентрация ионов меди в основном гальваническом растворе является высокой, и они могут распространяться в местах с низкой концентрацией ионов меди вблизи катода и постоянно пополняться катодной зоной. печатные платы сходны с плоскими катодами, а корреляция между размером тока и толщиной диффузионного слоя - это уравнение Котрелла: I - ток, z - количество зарядов ионов меди, F - константа Фарадея, a - площадь катодной поверхности, D - коэффициент диффузии ионов меди (D = KT / 6 Transcript WID - r - резиденция) Cb представляет собой концентрацию ионов меди в главном слое, Co - концентрацию ионов меди на поверхности катода, D - толщину диффузионного слоя, K - константу Портмана (K = R / N), T - температуру, R - радиус ионов гидрата меди и вязкость раствора гальванизации. при нулевой концентрации ионов меди на поверхности катода его ток называется предельным диффузионным током ii:

Из вышеприведенной формулы видно, что величина предельного диффузионного тока определяется концентрацией ионов меди в гальваническом растворе, коэффициентом диффузии ионов меди и толщиной диффузионного слоя. когда концентрация ионов меди в главном гальваническом растворе выше, коэффициент диффузии ионов меди выше, толщина диффузионного слоя меньше, предельный ток диффузии больше. Согласно этой формуле, для достижения более высоких предельных значений тока необходимо принять надлежащие технические меры, т.е. Поскольку повышение температуры может увеличить коэффициент диффузии, увеличение скорости конвекции может привести к вихревым токам и получению тонких и однородных слоев диффузии. из вышеприведенного теоретического анализа следует, что повышение концентрации ионов меди в первичном гальваническом растворе, повышение температуры гальванического покрытия и повышение скорости конвекции могут увеличить предельный ток диффузии для ускорения гальванизации. горизонтальное гальваническое основывается на вихревых токах, образующихся в результате ускоренной конвекции гальванического раствора, что позволяет эффективно снизить толщину диффузионного слоя примерно до 10 микрон. Таким образом, при использовании горизонтальных гальванических систем плотность тока может достигать 8A / DM2. для того чтобы обеспечить равномерность толщины покрытия, необходимо обеспечить быструю и равномерную циркуляцию гальванической жидкости по обе стороны печатной платы и в отверстие для прохода, чтобы получить тонкий и равномерный слой диффузии. для получения тонких и однородных диффузионных слоев в соответствии со структурой системы гальванизации на нынешнем уровне, несмотря на то, что в системе имеется много форсунок, гальваническое покрытие может быстро и вертикально распыляться на печатные пластины для ускорения потока гальванической жидкости в отверстие. вода, покрытая жидкостью, протекает очень быстро, образуя вихри в верхней и нижней частях фундаментной плиты и в проходном отверстии, что снижает и делает слой диффузии более равномерным. Однако при внезапном попадании гальванических покрытий в узкие проходные отверстия, при входе в них также возникает обратное орошение. в сочетании с воздействием распределения тока это явление обычно приводит к гальванизации отверстий на входе. медное покрытие было слишком толстым, чтобы пробить внутреннюю стенку отверстия, чтобы образовать медное покрытие в виде костей собаки. В соответствии с потоком гальванизации в отверстие, т.е. размером вихря и обратного течения, а также с анализом качества проходного отверстия токопроводящего гальванического покрытия, параметр управления можно определить только методом технологического тестирования, чтобы обеспечить равномерность толщины покрытия печатных плат. Поскольку размеры вихря и течения по - прежнему не могут быть известны теоретически, используется только метод измерения. из результатов измерений видно, что для контроля однородности толщины медного покрытия в отверстие необходимо регулировать регулируемые технологические параметры в соответствии с поперечным и поперечным отношением проходного отверстия печатной платы, и даже выбрать раствор высокодисперсного медного покрытия, затем добавить соответствующую добавку для улучшения питания, т.е. путем гальванизации с помощью обратного импульсного тока, можно получить медное покрытие с высокой пропускной способностью. в частности, в связи с увеличением количества микрослепой дырки в слое пресса не только должна использоваться горизонтальная гальваническая система, но и должна использоваться ультразвуковая вибрация для содействия замене и циркуляции гальванических растворов в микрослепой дыре. можно отрегулировать данные для коррекции управляемых параметров и получить удовлетворительные результаты.

3. основная конструкция горизонтальных гальванических систем

В соответствии с особенностями горизонтального гальванического покрытия печатные платы были заменены перпендикулярным гальваническим покрытием параллельным гальваническим покрытием. в это время печатные платы являются катодом, некоторые горизонтальные системы гальванизации используют токопроводящие зажимы и ролики. с точки зрения удобства операционной системы, чаще всего используется метод подачи роликовой проводимости. в горизонтальных гальванических системах токопроводящие ролики, помимо катода, также имеют функцию перекачки печатных плат. каждый токопроводящий ролик оснащен пружинным устройством, предназначенным для приспособления к гальванизации печатных плат различной толщины (0,10 - 5,00 мм). Однако в процессе гальванизации деталь, вступающая в контакт с гальваническим раствором, может быть покрыта слоем меди и система не может функционировать в течение длительного времени. Таким образом, в настоящее время большинство горизонтальных систем гальванизации предназначены для переключения катода на анод, а затем для растворения меди на гальванических роликах с помощью группы вспомогательного катода. Для целей ремонта или замены новые Гальванические конструкции также позволяют легко удалять или менять участки, подверженные износу. анод состоит из ряда не растворимых титановых корзин, размеры которых корректируются и которые расположены в нижнем и верхнем положении печатных плат и заполняются шарообразной плавкой медью диаметром 25 мм с содержанием фосфора в 0,04 - 0,06%, а также расстоянием между катодом и анодом. 40 мм. течение гальванизации представляет собой систему, состоящую из насосов и форсунки, которая обеспечивает быстрое течение гальванического раствора в закрытом покрытии, чередование вверх и вниз и обеспечивает однородность потока гальванической жидкости. гальванический раствор перпендикулярно распыляется на печатных платах, на поверхности печатных плат образуется вихрь струи в стене. конечная цель заключается в том, чтобы обеспечить быстрое течение гальванического раствора по обе стороны печатной платы и на отверстие для прохода, образуя вихри. Кроме того, в ячейках установлена фильтрующая система, в которой используется 1,2 микрон для фильтрации частиц, образующихся в процессе гальванизации, с тем чтобы обеспечить чистую очистку гальванического раствора.

при изготовлении горизонтальных гальванических систем следует также учитывать удобство эксплуатации и автоматическое управление технологическими параметрами. Потому что в фактическом гальваническом покрытии, с размерами печатных плат, размером отверстия и требуемой толщиной меди, скоростью передачи, расстоянием между печатными платами, размером мощности насоса, соплом, а также ориентацией меди и плотностью тока параметров технологии, такие, как настройка, должны быть испытаны, регулировать и регулировать толщину медного слоя, отвечающего техническим требованиям. Это должно контролироваться компьютером. для повышения эффективности производства, а также согласованности и надежности качества продукции, обе обработки отверстий печатных плат (включая гальваническое отверстие) в соответствии с технологическим процессом, формирование полного уровня гальванизации системы, пригодной для разработки и выпуска новой продукции. нужно

4, горизонтальный гальванический преимущество развития

развитие технологии горизонтальных гальванических покрытий происходит не случайно, а неизбежно в результате потребности в специальных функциях для продукции многослойных печатных плат с высокой плотностью, высокой точностью, многофункциональностью, высокой глубиной и широкой широтой. его преимущество заключается в том, что более передовая технология гальванизации по сравнению с применяемыми в настоящее время вертикальными рейками, качество продукции более надежное, можно добиться крупномасштабного производства. по сравнению с вертикальным методом гальванизации, он имеет следующие преимущества:

1) он может приспосабливаться к различным размерам, не требует ручного монтажа и подвески, а также осуществлять полностью автоматизированные операции, что чрезвычайно полезно для улучшения и обеспечения того, чтобы рабочие процессы не повреждали поверхность фундамента и в значительной степени способствовало крупномасштабному производству.

2) при технологическом рассмотрении не нужно оставлять зажимное положение, добавляя площадь полезной площади, что позволяет значительно сократить износ сырья.

3) весь процесс горизонтальных гальванических покрытий контролируется компьютером, поэтому основная плита находится в тех же условиях, чтобы обеспечить равномерность гальванизации поверхности и отверстий каждой печатной платы.

4) с управленческой точки зрения, очистка гальванических ванны, добавление и замена гальванических растворов могут быть полностью автоматизированы и управление не может выходить из - под контроля в результате ошибки человека.

5) из реальной продукции видно, что горизонтальное гальваническое принимает многоступенчатый уровень очистки, что позволяет значительно экономить воды для очистки и снижает давление очистки сточных вод.

6) благодаря замкнутым операциям системы удалось значительно улучшить условия труда, уменьшить загрязнение рабочего пространства и прямое воздействие испарения тепла на технологическую среду. в частности, при сушке листов, благодаря снижению теплопотерь, удалось экономить излишние затраты энергии и значительно повысить эффективность производства. гальванические технологии

5, резюме 

появление горизонтальных гальванических технологий исключительно для удовлетворения потребности в гальваническом покрытии с высокой поперечной и поперечной диафрагмой. Однако, из - за сложности и специфичности процесса гальванизации, при проектировании и разработке гальванических систем возникают некоторые технические проблемы. Это требует совершенствования на практике. Тем не менее, использование горизонтальных гальванических систем является важным развитием и прогрессом в отрасли печатных схем. Потому что применение этого оборудования при производстве многослойных плит высокой плотности продемонстрировало большой потенциал, Это не только экономит время, и быстрее и эффективнее традиционных вертикальных гальванических покрытий. Кроме того, снижение энергопотребления, жидкий отход, сточная вода, уменьшение объема обрабатываемых отходов, значительно улучшить технологическую среду и условия, повышение качества гальванического покрытия. горизонтальная гальваническая проволока применяется к 24 - часовой непрерывной эксплуатации крупномасштабного производства. Отладка горизонтальных гальванических проводов немного тяжелее, чем вертикальная гальваническая линия. После завершения отладки, Она очень стабильна.. регулирование гальванического покрытия для обеспечения долговременной стабильной работы печатных плат.