site logo

Анализ на факторите, влияещи върху процеса на запълване на дупки при галванично покритие на печатни платки

Изходната стойност на глобалното галванично покритие PCB промишлеността води до бързо нарастване на дела от общата стойност на продукцията на индустрията за електронни компоненти. Това е индустрията с най-голям дял в индустрията на електронните компоненти и заема уникална позиция. Годишната производствена стойност на галваничните печатни платки е 60 милиарда щатски долара. Обемът на електронните продукти става все по-лек, по-тънък, по-къс и по-малък, а директното подреждане на преходни връзки върху слепи преходни връзки е метод за проектиране за получаване на взаимно свързване с висока плътност. За да свършите добра работа по подреждането на дупки, дъното на отвора трябва да е плоско. Има няколко начина да се направи типична плоска повърхност на отвора, а процесът на запълване на дупки с галванично покритие е един от представителните. Освен че намалява необходимостта от допълнително развитие на процеса, процесът на галванично покритие и пълнене също е съвместим с текущото технологично оборудване, което е благоприятно за получаване на добра надеждност.

ipcb

Галваничното запълване на дупки има следните предимства:

(1) Предназначени за проектиране на подредени дупки (Stacked) и отвори на диска (Via.on.Pad);

(2) Подобряване на електрическите характеристики и подпомагане на високочестотния дизайн;

(3) Допринасят за разсейването на топлината;

(4) Отворът на щепсела и електрическото свързване са завършени в една стъпка;

(5) Слепите отвори са запълнени с галванична мед, която има по-висока надеждност и по-добра проводимост от проводимо лепило.

Параметри на физическото въздействие

Физическите параметри, които трябва да бъдат проучени, са: тип анода, разстояние между анод и катод, плътност на тока, разбъркване, температура, токоизправител и форма на вълната и др.

(1) Тип анода. Когато става въпрос за типове аноди, няма нищо повече от разтворими аноди и неразтворими аноди. Разтворимият анод обикновено е фосфорна медна топка, която е лесна за производство на анодна кал, замърсява разтвора за покритие и влияе върху работата на разтвора за покритие. Неразтворимите аноди, известни също като инертни аноди, обикновено са съставени от титаниева мрежа, покрита със смесени оксиди на тантал и цирконий. Неразтворим анод, добра стабилност, без анодна поддръжка, без генериране на анодна кал, приложимо е импулсно или DC галванично покритие; обаче консумацията на добавки е относително голяма.

(2) Разстоянието между катода и анода. Проектирането на разстоянието между катода и анода в процеса на запълване на дупки с галванично покритие е много важно, а дизайнът на различните видове оборудване не е един и същ. Трябва обаче да се отбележи, че без значение какъв е дизайнът, той не трябва да нарушава първия закон на Фара.

3) Разбъркване. Има много видове разбъркване, включително механично разклащане, електрическо разклащане, въздушно разклащане, въздушно разбъркване и струя (Eductor).

За галванично покритие и запълване на дупки обикновено е склонно да увеличи дизайна на струята въз основа на конфигурацията на традиционния меден цилиндър. Независимо дали става дума за долна или странична струя, как да подредите струйната тръба и тръбата за разбъркване на въздуха в цилиндъра; какъв е дебитът на струята на час; какво е разстоянието между реактивната тръба и катода; ако се използва страничната струя, струята е на анода отпред или отзад; ако се използва долна струя, ще предизвика ли неравномерно смесване и разтворът за покритие ще се разбърка слабо и силно надолу; броят, разстоянието и ъгълът на струите върху струйната тръба са всички фактори, които трябва да се вземат предвид при проектирането на медния цилиндър. Необходими са много експерименти.

В допълнение, най-идеалният начин е да свържете всяка струйна тръба към разходомер, за да постигнете целта за наблюдение на дебита. Тъй като потокът на струята е голям, решението е лесно за генериране на топлина, така че контролът на температурата също е много важен.

(4) Плътност на тока и температура. Ниската плътност на тока и ниската температура могат да намалят скоростта на повърхностно отлагане на мед, като същевременно осигуряват достатъчно Cu2 и избелител в отвора. При това условие способността за запълване на дупки се подобрява, но в същото време ефективността на покритието се намалява.

(5) Токоизправител. Токоизправителят е важно звено в процеса на галванично покритие. Понастоящем изследванията върху запълването на дупки от галванично покритие се ограничават най-вече до галваничното покритие на цялата плоча. Ако се вземе предвид запълването на дупките за галванично покритие, площта на катода ще стане много малка. По това време се предявяват много високи изисквания за точността на изхода на токоизправителя.

Точността на изхода на токоизправителя трябва да бъде избрана според продуктовата линия и размера на отвора. Колкото по-тънки са линиите и колкото по-малки са дупките, толкова по-високи са изискванията за точност на токоизправителя. Обикновено трябва да се избере токоизправител с точност на изхода под 5%. Високата прецизност на избрания токоизправител ще увеличи инвестициите в оборудване. За окабеляването на изходния кабел на токоизправителя първо поставете токоизправителя отстрани на резервоара за покритие, колкото е възможно повече, така че дължината на изходния кабел да може да се намали и времето за нарастване на импулсния ток да се намали. Изборът на спецификациите на изходния кабел на токоизправителя трябва да отговаря на това, че спадът на мрежовото напрежение на изходния кабел е в рамките на 0.6V, когато максималният изходен ток е 80%. Необходимата площ на напречното сечение на кабела обикновено се изчислява според токова способност от 2.5A/mm:. Ако площта на напречното сечение на кабела е твърде малка или дължината на кабела е твърде дълга и спадът на напрежението в мрежата е твърде голям, токът на предаване няма да достигне текущата стойност, необходима за производството.

За резервоари с покритие с ширина на канала, по-голяма от 1.6 m, трябва да се вземе предвид методът на двустранно захранване, а дължината на двустранните кабели трябва да бъде еднаква. По този начин може да се гарантира, че двустранната токова грешка се контролира в определен диапазон. Изправител трябва да бъде свързан към всяка страна на всеки флашбар на резервоара за покритие, така че токът от двете страни на детайла да може да се регулира отделно.

(6) Waveform. At present, from the perspective of waveforms, there are two types of electroplating hole filling: pulse electroplating and DC electroplating. Both of these two methods of electroplating and filling holes have been studied. The direct current electroplating hole filling adopts the traditional rectifier, which is easy to operate, but if the plate is thicker, there is nothing that can be done. Pulse electroplating hole filling uses PPR rectifier, which has many operation steps, but has strong processing ability for thicker in-process boards.

Влиянието на субстрата

Влиянието на субстрата върху запълването на дупките с галванично покритие също не трябва да се пренебрегва. Като цяло има фактори като материал на диелектричния слой, форма на отвора, съотношение дебелина към диаметър и химическо медно покритие.

(1) Материал на диелектричния слой. Материалът на диелектричния слой оказва влияние върху запълването на дупките. В сравнение с подсилените със стъклени влакна материали, материалите, които не са подсилени със стъкло, са по-лесни за запълване на дупки. Струва си да се отбележи, че издатините от стъклени влакна в отвора имат неблагоприятен ефект върху химическата мед. В този случай трудността при галваничното покритие на запълването на дупките е да се подобри адхезията на зародишния слой на слоя без електропокритие, а не самият процес на запълване на дупки.

Всъщност галваничното покритие и запълване на дупки върху подсилени със стъклени влакна субстрати са били използвани в реалното производство.

(2) Съотношение дебелина към диаметър. Понастоящем както производителите, така и разработчиците придават голямо значение на технологията за пълнене на отвори с различни форми и размери. Способността за запълване на дупки се влияе силно от съотношението дебелина на отвора към диаметър. Относително казано, DC системите се използват по-комерсиално. При производството диапазонът на размерите на отвора ще бъде по-тесен, обикновено 80pm~120Bm в диаметър, 40Bm~8OBm в дълбочина, а съотношението на дебелината към диаметъра не трябва да надвишава 1:1.

(3) Безелектронно медно покритие. Дебелината и еднородността на слоя без електромедно покритие и времето за поставяне след безелектробезмедното покритие влияят върху ефективността на запълване на дупки. Безелектрическата мед е твърде тънка или неравномерна по дебелина и ефектът й на запълване на дупки е слаб. Обикновено се препоръчва дупката да се запълни, когато дебелината на химическата мед е> 0.3 pm. В допълнение, окисляването на химическата мед също има отрицателно въздействие върху ефекта на запълване на дупки.