Introducción a la tecnología de galvanoplastia horizontal de PCB

I. Resumen

Con el rápido desarrollo de la tecnología microelectrónica, la fabricación de placas de circuito se ha desarrollado rápidamente en direcciones multicapa, acumuladas, funcionalizadas e integradas. Promueva el diseño y el diseño de los gráficos de circuitos con una gran cantidad de orificios diminutos, espacios estrechos y líneas de guía detalladas en el diseño del circuito de impresión, lo que dificulta la impresión de la tecnología de fabricación de placas de circuitos, especialmente la relación longitudinal de múltiples -las placas de capa exceden 5: 1 y la acumulación Un gran número de orificios ciegos adoptados en la placa de capa hacen que el proceso de galvanoplastia vertical convencional no pueda cumplir con los requisitos técnicos de interconexión de alta calidad y alta confiabilidad. Las razones principales deben analizarse desde el principio de galvanoplastia del estado de distribución actual. A través de la galvanoplastia real, la distribución de la corriente en el orificio presenta la forma de tambor de cintura. El borde del agujero no puede asegurar el espesor estándar de la capa de cobre que necesita la capa de cobre en la parte central del agujero. A veces, la capa de cobre es extremadamente delgada o no es una capa de cobre, lo que causará pérdidas irreparables en casos severos, lo que resultará en una gran cantidad de tableros multicapa desechados. Para resolver la calidad de la producción en masa en la producción en masa, los problemas de revestimiento de agujeros profundos se resuelven actualmente desde los aspectos de la corriente y los aditivos. En el proceso de galvanoplastia de alta vertical y horizontal -a -placa de circuito impreso, la mayoría de ellos están bajo el efecto auxiliar de aditivos de alta calidad, combinados con agitación moderada del aire y movimiento del cátodo, y bajo la condición de densidad de corriente relativamente baja. Al aumentar el área de control de reacción del electrodo en el orificio, se puede mostrar el papel del aditivo de galvanoplastia. Además, el movimiento del cátodo es muy propicio para mejorar la capacidad de recubrimiento profundo del fluido de recubrimiento. La velocidad de formación del núcleo cristalino se compensa entre sí con la tasa de crecimiento del grano, para obtener una capa de cobre de alta tenacidad.

Sin embargo, cuando la relación vertical y horizontal del agujero sigue aumentando o tiene agujeros ciegos profundos, estas dos medidas de procesamiento parecen débiles, por lo que se genera la tecnología de revestimiento horizontal. Es la continuación del desarrollo de la tecnología de galvanoplastia vertical, es decir, una nueva tecnología de galvanoplastia desarrollada sobre la base del proceso de galvanoplastia vertical. La clave de esta tecnología es crear un sistema de galvanoplastia horizontal adaptable y de apoyo, que puede hacer que la solución de galvanoplastia sea altamente descentralizada. Con la cooperación de mejorar el método de fuente de alimentación y otros dispositivos auxiliares, muestra que es más excelente que el método de galvanoplastia vertical. Efectos funcionales.

2. Introducción al principio del enchapado horizontal

El método de galvanoplastia horizontal y el principio de la galvanoplastia vertical son los mismos, y deben tener polos yin y yang. Después del encendido, se genera la reacción del electrodo para generar los ingredientes principales del electrolito, de modo que el ion positivo con el ion eléctrico se mueva al área de reacción del electrodo. La fase positiva del área de reacción se mueve, por lo que se generan el recubrimiento sedimentario metálico y los gases. Porque el proceso de deposición del metal en el cátodo se divide en tres pasos: es decir, el ion de hidratación del metal se propaga al cátodo; el segundo paso es deshidratar gradualmente cuando los iones hidráulicos metálicos se deshidratan gradualmente y se adsorben en la superficie del cátodo; El tercer paso es adsorber iones metálicos en la superficie del cátodo para recibir electrones y entrar en la red metálica. Desde la observación real hasta la ranura de operación, no se puede observar la respuesta de transmisión de electrones extraños entre el electrodo de la fase sólida y el fluido de recubrimiento de la fase líquida. Su estructura puede explicarse por los dos principios de electrocapa en la teoría de la galvanoplastia. Cuando el electrodo es un cátodo y está en estado polarizado, está rodeado de moléculas de agua y un catión cargado positivamente. Cerca, la capa exterior de Helmholtz, que se encuentra en el punto central cerca del punto central catiónico, está a unos 1-10 nanómetros del electrodo. Sin embargo, debido a la cantidad total de cargas positivas transportadas por el catión en la capa externa de Heimhoz, la carga positiva no es suficiente para neutralizar la carga negativa en el cátodo. El fluido de revestimiento lejos del cátodo se ve afectado por el flujo, y la concentración de cationes de la capa de solución es mayor que la concentración de iones. Debido a que el efecto de energía estática es más pequeño que la capa externa de Hemhzhitz, y también se ve afectado por el movimiento térmico, la descarga de cationes no es tan cercana y ordenada como la capa externa de Hemhzhitz. Esta capa se llama capa de difusión. El grosor de la capa de difusión es inversamente proporcional al caudal del fluido de revestimiento. Es decir, cuanto más rápido sea el caudal del líquido de recubrimiento, más delgada será la capa de difusión, pero el espesor y el espesor de la capa de difusión general es de aproximadamente 5-50 micras. Está más lejos del cátodo. Porque la corriente de la solución generada afectará la uniformidad de la concentración de la solución de recubrimiento. Los iones de cobre en la capa de difusión son transportados a la capa exterior de Heimhoz por la difusión y la migración de iones. Sin embargo, los iones de cobre en la solución de recubrimiento principal son transportados a la superficie del cátodo por el efecto real y la migración de iones. Durante el proceso de recubrimiento horizontal, los iones de cobre en la solución de recubrimiento se transportan cerca del cátodo de tres formas para formar una electrocomputadora dual.

La generación de solución de recubrimiento es el flujo de la parte interna externa con agitación mecánica y agitación de bomba, oscilación o rotación del electrodo en sí, y el flujo de fluido de galvanoplastia causado por la diferencia de temperatura. Cuanto más cerca de la superficie del electrodo sólido, la influencia de la resistencia a la fricción hace que el flujo del fluido de revestimiento sea cada vez más lento. En este momento, la tasa de convección de la superficie del electrodo sólido es cero. Desde la superficie del electrodo hasta la capa de flujo formada entre el líquido de revestimiento de corriente, la capa de flujo se denomina capa de interfaz de flujo. El grosor de la capa de interfaz de flujo es aproximadamente diez veces mayor que el grosor de la capa de difusión, por lo que el transporte de iones en la capa de difusión apenas se ve afectado por el flujo.

Bajo la influencia de la electricidad, los iones en el fluido de galvanoplastia son energía estática y el transportador de iones se llama migración de iones. La tasa de su migración es la siguiente: U=Zeoe/6πrη. Entre ellos, U es una movilidad de iones, el número de cargas de iones iónicos, EO es la carga de un electrón (es decir, 1.61019c), E como potencial, R radio de iones hidráulicos y la viscosidad del fluido de revestimiento. De acuerdo con el cálculo de la ecuación, cuanto mayor sea el potencial E, menor será la viscosidad del fluido de galvanoplastia y más rápida será la tasa de migración de iones.

De acuerdo con la teoría de la deposición eléctrica, cuando se galvaniza, la placa de circuito impreso en el cátodo es un electrodo polarizado no ideal. Los iones de cobre adsorbidos en la superficie del cátodo se utilizan para obtener electrones y se restauran en átomos de cobre, de modo que se reduce la concentración de iones de cobre cerca del cátodo. Por lo tanto, se forma un gradiente de concentración de iones de cobre cerca del cátodo. Esta capa de fluido de revestimiento con una concentración más baja de iones de cobre que la concentración del revestimiento principal es la capa de difusión de la solución de revestimiento. La concentración de iones de cobre en la solución de recubrimiento principal es alta, lo que se extenderá a lugares con iones de cobre más bajos cerca del cátodo, que se extenderán para complementar continuamente el área del cátodo. La placa de circuito de impresión es similar a un cátodo plano, y la relación entre el tamaño de la corriente y el grosor de la capa de difusión son las ecuaciones de COTTRLLL:

Entre ellos, i es la corriente, el número de iones de cobre es el número de iones de cobre, F es la frecuencia de Faraday, A es el área superficial del cátodo, D es el coeficiente de difusión de iones de cobre (D=KT / 6πrη), CB es la concentración de iones de cobre en el revestimiento principal y CO es el polo del cátodo. La concentración de iones de cobre en la superficie, D es el espesor de la capa de difusión, K es la constante de Boshiman (K=R / N), T es la temperatura, R es el radio del ion cobre-agua y la viscosidad del fluido de revestimiento. Cuando la concentración de iones de cobre de la superficie del cátodo es cero, su corriente se denomina corriente de difusión extrema II:

De la fórmula anterior se puede ver que el tamaño de la corriente de difusión límite determina la concentración de iones de cobre del líquido de revestimiento principal, el coeficiente de difusión de los iones de cobre y el espesor de la capa de difusión. Cuando la concentración de iones de cobre en la solución de recubrimiento principal, el coeficiente de difusión de los iones de cobre es grande y el espesor de la capa de difusión es delgado, mayor es la corriente de difusión limitada.
De acuerdo con la fórmula anterior, para alcanzar un valor de corriente extremo más alto, se deben tomar las medidas de proceso apropiadas, es decir, se adopta el método de proceso de calentamiento. Debido a que la temperatura elevada puede aumentar el coeficiente de difusión, la tasa de aumento puede convertirlo en una capa de difusión delgada y uniforme. A partir del análisis teórico anterior, aumentar la concentración de iones de cobre en la solución de recubrimiento principal, aumentar la temperatura de la solución de recubrimiento y aumentar la tasa de flujo puede aumentar la corriente de difusión extrema y lograr el propósito de acelerar la tasa de galvanoplastia. La galvanoplastia horizontal se basa en la aceleración de la velocidad de convección de la solución de galvanoplastia y forma un vórtice, que puede reducir efectivamente el espesor de la capa de difusión a unas 10 micras. Por lo tanto, cuando se utiliza el sistema de recubrimiento horizontal para la galvanoplastia, su densidad de corriente puede llegar a 8A/DM2.

La clave para la galvanoplastia de la placa de circuito impreso es cómo garantizar la uniformidad del grosor de la capa de cobre de la pared interna de la pared interna del sustrato. Para obtener el equilibrio del espesor del recubrimiento, es necesario asegurarse de que los dos lados de la placa impresa y el fluido de recubrimiento en los poros sean rápidos y consistentes para obtener una capa de difusión delgada y uniforme. Para llegar a la capa extendida de Bojuyi, en términos de la estructura actual del sistema de revestimiento horizontal, aunque se instalan muchas antorchas de rociado en el sistema, el revestimiento se puede rociar rápidamente en la placa impresa para acelerar el flujo del fluido de revestimiento en el agujero en los poros. La velocidad hace que el caudal del fluido de recubrimiento sea rápido. Establecimiento de corrientes de Foucault en los orificios superior e inferior del sustrato, lo que reduce la capa de difusión y es relativamente uniforme. Sin embargo, cuando el fluido de revestimiento fluye repentinamente hacia los poros estrechos, el fluido de revestimiento en la entrada de los poros también tendrá un retorno inverso. Además, el impacto de la distribución de corriente, que a menudo provoca la galvanoplastia del orificio en la entrada. Debido al grosor de la capa de cobre, la pared interior del orificio de paso constituye un revestimiento de cobre con forma de hueso de perro. De acuerdo con el estado de flujo en los poros en los poros, es decir, el tamaño del vórtice y el flujo de retorno, el análisis de estado de la calidad de los poros galvanizados solo puede determinarse mediante el método de prueba del proceso para determinar la uniformidad del Parámetro de control para lograr el grosor del revestimiento de electrophus de la placa de circuito. Debido a que el tamaño del vórtice y el reflujo aún no pueden conocer el método de cálculo teórico, solo se adopta el método de proceso medido. Se aprende de los resultados medidos que para controlar la uniformidad del grosor de la capa recubierta de cobre del orificio, es necesario ajustar los parámetros controlables del proceso de acuerdo con la relación vertical del orificio pasante de la placa de circuito, e incluso elegir una solución de cobre de galvanoplastia altamente descentralizada. Luego agregue los aditivos apropiados y mejore los métodos de suministro de energía, y use corriente de pulso inverso para la galvanoplastia para obtener un recubrimiento de cobre con alta capacidad de distribución.

En particular, aumenta el número de microagujeros ciegos en la placa de acumulación, no solo se utiliza el sistema de galvanoplastia horizontal para la galvanoplastia, sino también la vibración ultrasónica para promover el reemplazo y la circulación del fluido de galvanoplastia en el microagujero ciego. Los datos se pueden ajustar para corregir los parámetros controlados y obtener resultados satisfactorios.

3. Estructura básica del sistema de revestimiento horizontal

De acuerdo con las características de la galvanoplastia horizontal, es el método de galvanoplastia para enchapar la placa de circuito de impresión de forma vertical a un fluido de enchapado paralelo. En este momento, la placa de circuito impreso es un cátodo y el sistema de recubrimiento horizontal del método de suministro de corriente utiliza clips conductores y ruedas rodantes conductoras. Para hablar sobre la conveniencia del sistema operativo, el método de suministro de la conductividad de la rueda rodante es más común. Además del cátodo, el rodillo conductor en el sistema de revestimiento horizontal también tiene la función de transmitir y placas de circuito impreso. Cada rodillo conductor está equipado con un dispositivo de resorte, que puede adaptarse a las necesidades de la galvanoplastia de la placa de circuito impreso ({{0}}.10-5.00mm) de diferentes espesor. Sin embargo, cuando se galvaniza, las partes en contacto con el líquido de recubrimiento pueden recubrirse con una capa de cobre y el sistema no puede funcionar durante mucho tiempo. Por lo tanto, la mayoría de los sistemas de galvanoplastia horizontal actuales están diseñados para convertir el cátodo en ánodo y luego usar un conjunto de cátodo auxiliar para disolver el electrolito de cobre en la rueda recubierta. Para el mantenimiento o el reemplazo, el nuevo diseño de galvanoplastia también tiene en cuenta las áreas que son propensas a perderse para facilitar el desmontaje o el reemplazo. El ánodo es una canasta de titanio insoluble que puede ajustar el tamaño de la matriz, colocada en las posiciones superior e inferior de la placa de circuito impreso, respectivamente. El interior tiene un diámetro esférico de 25 mm, el contenido de fósforo es 0,04-0,06 por ciento de cobre soluble, cátodo y ánodo. La distancia entre es de 40 mm.

El flujo de fluido de recubrimiento es un sistema compuesto por bombas y boquillas, de modo que el líquido de recubrimiento fluye rápidamente frente a la ranura cerrada y puede garantizar la naturaleza promedio del flujo de líquido que fluye. La solución de recubrimiento se rocía verticalmente sobre la placa de circuito impreso, y la superficie de la placa de circuito impreso forma un vórtice de chorro de pared. Su propósito logra el flujo rápido de fluidos de recubrimiento en ambos lados de la placa de circuito de impresión y la inundación del orificio para formar un vórtice. Además, el sistema de filtro está instalado en la ranura, que se utiliza en el campo de 1,2 micras para utilizar las impurezas granulares generadas durante el proceso de galvanoplastia para garantizar la limpieza y contaminación de la solución de galvanoplastia.

Al fabricar sistemas de revestimiento horizontal, también es necesario considerar la operación conveniente y el control automático de los parámetros del proceso. Porque en la galvanoplastia real, con el tamaño del tamaño de la placa de circuito, el tamaño del tamaño de los poros y los diferentes espesores de cobre requeridos, la velocidad de transmisión, la distancia entre la placa de impresión, el tamaño de la bomba caballos de fuerza, la peonía de rociado La configuración de los parámetros del proceso, como la dirección y la densidad de corriente, requiere pruebas, ajustes y controles reales para obtener el espesor de la capa de cobre que cumpla con los requisitos técnicos. Las computadoras deben ser controladas. Con el fin de mejorar la consistencia y confiabilidad de la calidad de producción y la calidad del subproducto, el tratamiento frontal y posterior de la placa de circuito impreso (incluidos los orificios de recubrimiento) de acuerdo con los procedimientos del proceso, formando un recubrimiento horizontal completo sistema, que cumple con el desarrollo y listado de nuevos productos. necesidad.

En cuarto lugar, la ventaja de desarrollo del revestimiento horizontal.

El desarrollo de la tecnología de galvanoplastia horizontal no es accidental, sino la necesidad de productos de placa de circuito de alta densidad, alta precisión, multifunción, multifunción, alta vertical y horizontal -a -multicapa -a -multicapa. Su ventaja es que es más avanzado que el proceso de enchapado vertical que se usa ahora, la calidad del producto es más confiable y puede lograr una producción a gran escala. Tiene las siguientes ventajas en comparación con el proceso de galvanoplastia vertical:

(1) Adaptarse a una amplia gama de tamaños, no es necesario realizar un montaje manual, realizar todas las operaciones automatizadas, lo que no es perjudicial para mejorar y garantizar que el proceso de operación no dañe la superficie del sustrato, y es extremadamente beneficioso para la gran producción de producción a gran escala.

(2) En la revisión del proceso, no es necesario dejar la posición de la abrazadera para aumentar el área práctica y ahorrar en gran medida la pérdida de materias primas.

(3) La galvanoplastia horizontal está controlada por todo el proceso para hacer que los sustratos se aseguren de que la superficie de la superficie de la placa de circuito y el revestimiento del revestimiento de la placa de circuito por bloque sean uniformes.

(4) Desde la perspectiva de la gestión, la ranura de galvanoplastia puede realizar operaciones totalmente automatizadas a partir de fluidos de limpieza y galvanoplastia, lo que no hará que la gestión esté fuera de control debido a errores artificiales.

(5) Se conoce a partir de la producción real. Debido al uso de múltiples limpiezas horizontales de galvanoplastia horizontal, se ahorra en gran medida la cantidad de agua de limpieza y se reduce la presión del tratamiento de aguas residuales.

(6) Debido a que el sistema utiliza una operación cerrada para reducir el impacto directo de la contaminación del espacio operativo y la evaporación de calorías en el proceso, ha mejorado mucho el entorno operativo. En particular, debido a la reducción de la pérdida de calorías durante el horneado, el consumo inútil de energía ahorra energía y mejora en gran medida la eficiencia de producción.

5. Resumen

El surgimiento de la tecnología de galvanoplastia horizontal es completamente para satisfacer las necesidades de poros verticales y horizontales altos. Sin embargo, debido a la complejidad y particularidad del proceso de galvanoplastia, todavía existen varios problemas técnicos en el sistema de galvanoplastia a nivel de diseño y desarrollo. Esto debe mejorarse en la práctica. Sin embargo, el uso de sistemas de galvanoplastia horizontal es un gran desarrollo y progreso para la industria de circuitos impresos. Debido a que el uso de este tipo de equipo en la fabricación de tableros multicapa y de alta densidad muestra un gran potencial, no solo puede ahorrar mano de obra y tiempo de operación, sino que también produce la velocidad y la eficiencia que las líneas tradicionales de galvanoplastia vertical. Además, reduzca el consumo de energía y reduzca las aguas residuales de las aguas residuales para los líquidos residuales requeridos, y mejore en gran medida el entorno y las condiciones del proceso, y mejore la calidad de la capa de galvanoplastia. La línea de chapado horizontal es adecuada para una producción a gran escala 24 -horas de funcionamiento ininterrumpido. La línea de revestimiento horizontal es un poco más difícil que la línea de revestimiento vertical durante la depuración. Una vez que se completa la depuración, es muy estable. Ajuste la solución de revestimiento para garantizar un trabajo estable a largo plazo.