Analiza faktora koji utiču na proces punjenja rupa za galvanizaciju PCB-a

Izlazna vrijednost globalne galvanizacije PCB industrija predstavlja brzi porast udjela ukupne izlazne vrijednosti industrije elektronskih komponenti. To je industrija s najvećim udjelom u industriji elektroničkih komponenti i zauzima jedinstvenu poziciju. Godišnja vrijednost proizvodnje galvaniziranog PCB-a je 60 milijardi američkih dolara. Volumen elektronskih proizvoda postaje sve lakši, tanji, kraći i manji, a direktno slaganje spojnica na slijepe spojeve predstavlja metodu dizajna za postizanje interkonekcije visoke gustine. Za dobar posao slaganja rupa, dno rupe treba da bude ravno. Postoji nekoliko načina da se napravi tipična ravna površina rupa, a postupak galvanizacije jedan je od reprezentativnih. Osim što smanjuje potrebu za dodatnim razvojem procesa, proces galvanizacije i punjenja je također kompatibilan sa trenutnom procesnom opremom, što pogoduje postizanju dobre pouzdanosti.

ipcb

Ispunjavanje rupa galvanizacijom ima sljedeće prednosti:

(1) Pogodno za dizajn naslaganih rupa (Stacked) i rupa na disku (Via.on.Pad);

(2) Poboljšati električne performanse i pomoći visokofrekventnom dizajnu;

(3) Doprinose odvajanju toplote;

(4) Rupa za utikač i električno povezivanje su završeni u jednom koraku;

(5) Slijepe rupe su ispunjene galvaniziranim bakrom, koji ima veću pouzdanost i bolju provodljivost od provodnog ljepila.

Parametri fizičkog uticaja

Fizički parametri koje treba proučiti su: tip anode, razmak anoda-katoda, gustina struje, agitacija, temperatura, ispravljač i talasni oblik, itd.

(1) Tip anode. Kada su u pitanju vrste anoda, ne postoji ništa više od rastvorljivih i nerastvorljivih anoda. Rastvorljiva anoda je obično kuglica od fosfornog bakra, od koje je lako proizvesti anodni mulj, kontaminirati otopinu za oblaganje i utjecati na performanse otopine za oblaganje. Nerastvorljive anode, poznate i kao inertne anode, uglavnom se sastoje od titanijumske mreže obložene miješanim oksidima tantala i cirkonija. Nerastvorljiva anoda, dobra stabilnost, bez održavanja anode, bez stvaranja anodnog blata, impulsna ili DC galvanizacija je primjenjiva; međutim, potrošnja aditiva je relativno velika.

(2) Udaljenost između katode i anode. Dizajn razmaka između katode i anode u procesu punjenja rupa za galvanizaciju je veoma važan, a dizajn različitih vrsta opreme nije isti. Međutim, potrebno je naglasiti da bez obzira kakav je dizajn, on ne bi trebao kršiti Farin prvi zakon.

3) Mešanje. Postoji mnogo vrsta miješanja, uključujući mehaničko mućkanje, električno mućkanje, protresanje zraka, miješanje zraka i mlaz (Eductor).

Za galvanizaciju i punjenje rupa, općenito je sklon povećanju dizajna mlaza na temelju konfiguracije tradicionalnog bakrenog cilindra. Međutim, bilo da je u pitanju donji ili bočni mlaz, kako rasporediti mlaznu cijev i cijev za miješanje zraka u cilindru; koliki je protok mlaza po satu; kolika je udaljenost između mlazne cijevi i katode; ako se koristi bočni mlaz, mlaz je na anodi sprijeda ili pozadi; ako se koristi donji mlaz, da li će to uzrokovati neravnomjerno miješanje, a otopina za oblaganje će se uzburkati slabo i snažno dolje; broj, razmak i ugao mlaznica na mlaznoj cijevi su svi faktori koji se moraju uzeti u obzir pri dizajniranju bakarnog cilindra. Potrebno je mnogo eksperimentisanja.

Pored toga, najidealniji način je povezivanje svake mlazne cijevi na mjerač protoka, kako bi se postigla svrha praćenja protoka. Budući da je mlazni protok velik, rješenje je lako proizvesti toplinu, pa je kontrola temperature također vrlo važna.

(4) Gustina struje i temperatura. Niska gustina struje i niska temperatura mogu smanjiti stopu površinskog taloženja bakra, istovremeno osiguravajući dovoljno Cu2 i posvjetljivača u rupu. Pod ovim uslovom, sposobnost punjenja rupa je poboljšana, ali je u isto vrijeme smanjena efikasnost oblaganja.

(5) Ispravljač. Ispravljač je važna karika u procesu galvanizacije. Trenutno je istraživanje popunjavanja rupa od galvanizacije uglavnom ograničeno na galvanizaciju pune ploče. Ako se uzme u obzir popunjavanje rupe za galvanizaciju, površina katode će postati vrlo mala. U ovom trenutku postavljaju se vrlo visoki zahtjevi za izlaznu tačnost ispravljača.

Izlaznu točnost ispravljača treba odabrati prema liniji proizvoda i veličini otvora. Što su linije tanje i što su rupe manje, to su veći zahtjevi za preciznošću ispravljača. Općenito, treba odabrati ispravljač sa izlaznom preciznošću manjom od 5%. Visoka preciznost odabranog ispravljača će povećati ulaganja u opremu. Za ožičenje izlaznog kabla ispravljača, prvo postavite ispravljač na stranu rezervoara za oplate što je više moguće, tako da se dužina izlaznog kabla može smanjiti i vreme porasta impulsne struje može smanjiti. Izbor specifikacija izlaznog kabla ispravljača treba da zadovolji da pad napona na izlaznom kablu bude unutar 0.6V kada je maksimalna izlazna struja 80%. Potrebna površina poprečnog presjeka kabela se obično izračunava prema nosivosti struje od 2.5 A/mm:. Ako je površina poprečnog presjeka kabela premala ili je duljina kabela preduga, a pad napona u mreži prevelik, struja prijenosa neće dostići trenutnu vrijednost potrebnu za proizvodnju.

Za oblaganje rezervoara sa širinom utora većom od 1.6 m, treba uzeti u obzir dvostrani način napajanja, a dužina dvostranih kablova treba da bude jednaka. Na taj način se može osigurati da se bilateralna strujna greška kontrolira unutar određenog raspona. Ispravljač bi trebao biti spojen na svaku stranu svake letvice spremnika za oplatu, tako da se struja na dvije strane komada može zasebno podešavati.

(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.

Uticaj podloge

Također se ne smije zanemariti utjecaj podloge na galvanizirano punjenje rupa. Općenito, postoje faktori kao što su materijal dielektričnog sloja, oblik rupe, omjer debljine i promjera i hemijsko bakreno prevlačenje.

(1) Materijal dielektričnog sloja. Materijal dielektričnog sloja utiče na popunjavanje rupa. U poređenju sa materijalima ojačanim staklenim vlaknima, materijali koji nisu ojačani staklom lakše popunjavaju rupe. Vrijedi napomenuti da izbočine staklenih vlakana u rupi imaju negativan učinak na hemijski bakar. U ovom slučaju, poteškoća galvanizacije ispune rupa je u poboljšanju prianjanja sloja sjemena sloja bez elektronike, a ne samog procesa punjenja rupa.

Zapravo, galvanizacija i popunjavanje rupa na podlogama ojačanim staklenim vlaknima korišteni su u stvarnoj proizvodnji.

(2) Odnos debljine i prečnika. Trenutno i proizvođači i programeri pridaju veliku važnost tehnologiji punjenja za rupe različitih oblika i veličina. Na sposobnost punjenja rupa u velikoj mjeri utiče omjer debljine rupe i promjera. Relativno govoreći, DC sistemi se više koriste komercijalno. U proizvodnji, raspon veličina rupe će biti uži, općenito 80pm~120Bm u promjeru, 40Bm~8OBm u dubini, a omjer debljine i promjera ne bi trebao biti veći od 1:1.

(3) Bezelektrični bakreni sloj. Debljina i ujednačenost sloja elektrobeskobakrenog sloja i vrijeme postavljanja nakon elektrobeskobakrenog prevlačenja utječu na performanse punjenja rupa. Bezelektrični bakar je pretanak ili neujednačen u debljini, a njegov učinak punjenja rupa je slab. Općenito, preporučuje se popunjavanje rupe kada je debljina hemijskog bakra > 0.3 pm. Osim toga, oksidacija kemijskog bakra također ima negativan utjecaj na učinak punjenja rupa.