Der Ausgabewert der globalen Galvanik PCB Industrie macht einen schnellen Anstieg des Anteils am Gesamtproduktionswert der Elektronikkomponentenindustrie aus. Es ist die Branche mit dem größten Anteil an der Elektronikkomponentenindustrie und nimmt eine einzigartige Stellung ein. Der jährliche Produktionswert galvanisierter Leiterplatten beträgt 60 Milliarden US-Dollar. Das Volumen elektronischer Produkte wird leichter, dünner, kürzer und kleiner, und das direkte Stapeln von Vias auf Blind Vias ist eine Designmethode, um eine Verbindung mit hoher Dichte zu erhalten. Um die Löcher gut zu stapeln, sollte der Boden des Lochs flach sein. Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine typische flache Lochoberfläche herzustellen, und der galvanische Lochfüllprozess ist einer der repräsentativen. Neben der Reduzierung des Bedarfs an zusätzlicher Prozessentwicklung ist der Galvanisier- und Füllprozess auch mit der aktuellen Prozessausrüstung kompatibel, was der Erzielung einer guten Zuverlässigkeit förderlich ist.

Die galvanische Lochfüllung hat folgende Vorteile:

(1) förderlich für das Design von gestapelten Löchern (Stacked) und auf der Platte befindlichen Löchern (Via.on.Pad);

(2) Verbessern Sie die elektrische Leistung und helfen Sie beim Hochfrequenzdesign;

(3) zur Wärmeableitung beitragen;

(4) Das Steckerloch und die elektrische Verbindung werden in einem Schritt fertiggestellt;

(5) Die Sacklöcher sind mit galvanisiertem Kupfer gefüllt, das eine höhere Zuverlässigkeit und eine bessere Leitfähigkeit als leitfähiger Kleber aufweist.

Physikalische Einflussparameter

Die zu untersuchenden physikalischen Parameter sind: Anodentyp, Anoden-Kathoden-Abstand, Stromdichte, Bewegung, Temperatur, Gleichrichter und Wellenform usw.

(1) Anodentyp. Bei den Anodentypen gibt es nichts anderes als lösliche Anoden und unlösliche Anoden. Die lösliche Anode ist normalerweise eine Phosphor-Kupfer-Kugel, die leicht Anodenschlamm erzeugen, die Plattierungslösung verunreinigen und die Leistung der Plattierungslösung beeinträchtigen kann. Unlösliche Anoden, auch Inertanoden genannt, bestehen im Allgemeinen aus Titangewebe, das mit Mischoxiden aus Tantal und Zirkonium beschichtet ist. Unlösliche Anode, gute Stabilität, keine Anodenwartung, keine Anodenschlammerzeugung, Impuls- oder DC-Galvanisierung ist anwendbar; der Verbrauch an Zusatzstoffen ist jedoch relativ groß.

(2) Der Abstand zwischen Kathode und Anode. Die Gestaltung des Abstands zwischen der Kathode und der Anode beim Füllprozess der Galvanisierungslöcher ist sehr wichtig, und die Gestaltung verschiedener Gerätetypen ist nicht gleich. Es muss jedoch darauf hingewiesen werden, dass das Design, egal wie es ist, nicht gegen das erste Gesetz von Fara verstoßen sollte.

3) Rühren. Es gibt viele Arten des Rührens, einschließlich mechanisches Schütteln, elektrisches Schütteln, Luftschütteln, Luftrühren und Jet (Eductor).

Beim Galvanisieren und Füllen von Löchern wird im Allgemeinen geneigt, das Düsendesign basierend auf der Konfiguration des traditionellen Kupferzylinders zu erhöhen. Ob es sich jedoch um eine Bodendüse oder eine Seitendüse handelt, wie sind das Strahlrohr und das Luftrührrohr im Zylinder anzuordnen; wie hoch ist der Strahlfluss pro Stunde; wie groß ist der Abstand zwischen Strahlrohr und Kathode; bei Verwendung der Seitendüse befindet sich die Düse an der Anode Vorne oder Hinten; Wenn der Bodenstrahl verwendet wird, führt dies zu ungleichmäßigem Mischen und die Plattierungslösung wird schwach und stark aufgerührt; Anzahl, Abstand und Winkel der Düsen auf dem Strahlrohr sind alles Faktoren, die bei der Konstruktion des Kupferzylinders berücksichtigt werden müssen. Es ist viel Ausprobieren erforderlich.

Darüber hinaus ist es am besten, jedes Strahlrohr an einen Durchflussmesser anzuschließen, um den Zweck der Durchflussüberwachung zu erreichen. Da der Strahlfluss groß ist, kann die Lösung leicht Wärme erzeugen, daher ist auch die Temperaturkontrolle sehr wichtig.

(4) Stromdichte und Temperatur. Eine niedrige Stromdichte und eine niedrige Temperatur können die Oberflächenabscheidungsrate von Kupfer verringern, während gleichzeitig genügend Cu2 und Aufheller in das Loch eingebracht werden. Unter dieser Bedingung wird die Fähigkeit zum Füllen von Löchern verbessert, aber gleichzeitig wird die Plattierungseffizienz verringert.

(5) Gleichrichter. Der Gleichrichter ist ein wichtiges Glied im Galvanikprozess. Derzeit beschränkt sich die Forschung zur galvanischen Lochfüllung meist auf die galvanische Vollplattierung. Wenn das Füllen der Musterelektroplattierungslöcher berücksichtigt wird, wird die Fläche der Kathode sehr klein. An die Ausgangsgenauigkeit des Gleichrichters werden derzeit sehr hohe Anforderungen gestellt.

Die Ausgangsgenauigkeit des Gleichrichters sollte entsprechend der Produktlinie und der Größe des Vias gewählt werden. Je dünner die Leitungen und je kleiner die Löcher, desto höher sind die Genauigkeitsanforderungen an den Gleichrichter. Generell sollte ein Gleichrichter mit einer Ausgangsgenauigkeit von weniger als 5 % gewählt werden. Die hohe Präzision des ausgewählten Gleichrichters erhöht die Investitionen in die Ausrüstung. Platzieren Sie für die Ausgangskabelverkabelung des Gleichrichters zunächst den Gleichrichter so weit wie möglich an der Seite des Galvanisierbehälters, damit die Länge des Ausgangskabels und die Impulsstromanstiegszeit reduziert werden können. Die Auswahl der Spezifikationen des Gleichrichterausgangskabels sollte sicherstellen, dass der Netzspannungsabfall des Ausgangskabels innerhalb von 0.6 V liegt, wenn der maximale Ausgangsstrom 80 % beträgt. Der erforderliche Kabelquerschnitt berechnet sich in der Regel nach der Strombelastbarkeit von 2.5A/mm:. Ist der Kabelquerschnitt zu klein oder die Kabellänge zu groß und der Netzspannungsabfall zu groß, erreicht der Übertragungsstrom nicht den für die Produktion erforderlichen Stromwert.

Bei Beschichtungstanks mit einer Rillenbreite von mehr als 1.6 m sollte die doppelseitige Stromversorgungsmethode in Betracht gezogen werden und die Länge der doppelseitigen Kabel sollte gleich sein. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der bilaterale Stromfehler in einem bestimmten Bereich kontrolliert wird. An jeder Seite jedes Flybars des Galvanisierbehälters sollte ein Gleichrichter angeschlossen werden, damit der Strom auf beiden Seiten des Werkstücks separat eingestellt werden kann.

(6) Wellenform. Gegenwärtig gibt es aus der Perspektive der Wellenformen zwei Arten des Füllens von Galvanisierlöchern: Pulsgalvanisierung und DC-Galvanisierung. Sowohl Elektroplattierungs- als auch Füllverfahren wurden untersucht. Die Gleichstrom-Galvanisierungslochfüllung verwendet den herkömmlichen Gleichrichter, der einfach zu bedienen ist, aber wenn die Platte dicker ist, kann nichts gemacht werden. Das Füllen von Löchern beim Impulsgalvanisieren verwendet einen PPR-Gleichrichter, der viele Arbeitsschritte hat, aber eine starke Verarbeitungsfähigkeit für dickere In-Prozess-Platinen hat.

Der Einfluss des Substrats

Auch der Einfluss des Substrats auf die galvanische Lochfüllung ist nicht zu vernachlässigen. Im Allgemeinen gibt es Faktoren wie das dielektrische Schichtmaterial, die Lochform, das Dicke-zu-Durchmesser-Verhältnis und die chemische Verkupferung.

(1) Material der dielektrischen Schicht. Das Material der dielektrischen Schicht hat einen Einfluss auf die Lochfüllung. Im Vergleich zu glasfaserverstärkten Materialien sind nicht glasfaserverstärkte Materialien leichter zu füllen. Es ist erwähnenswert, dass die Glasfaservorsprünge im Loch einen negativen Einfluss auf das chemische Kupfer haben. In diesem Fall besteht die Schwierigkeit des Elektroplattierens der Lochfüllung darin, die Haftung der Keimschicht der stromlosen Plattierungsschicht zu verbessern, und nicht den Lochfüllprozess selbst.

Tatsächlich wurden Elektroplattieren und Füllen von Löchern auf glasfaserverstärkten Substraten in der tatsächlichen Produktion verwendet.

(2) Dicke-zu-Durchmesser-Verhältnis. Sowohl Hersteller als auch Entwickler legen derzeit großen Wert auf die Fülltechnik für Löcher unterschiedlicher Form und Größe. Die Fähigkeit zum Füllen von Löchern wird stark durch das Verhältnis von Lochdicke zu Durchmesser beeinflusst. Relativ gesehen werden Gleichstromsysteme eher kommerziell verwendet. In der Produktion ist der Größenbereich des Lochs schmaler, im Allgemeinen 80 pm ~ 120 Bm im Durchmesser, 40 Bm ~ 8 OBm in der Tiefe, und das Verhältnis von Dicke zu Durchmesser sollte 1:1 nicht überschreiten.

(3) Stromlose Kupferplattierungsschicht. Die Dicke und Gleichmäßigkeit der stromlosen Kupferplattierungsschicht und die Platzierungszeit nach der stromlosen Kupferplattierung beeinflussen alle die Lochfüllleistung. Das stromlose Kupfer ist zu dünn oder ungleichmäßig dick, und seine Lochfüllwirkung ist schlecht. Im Allgemeinen wird empfohlen, das Loch zu füllen, wenn die Dicke des chemischen Kupfers > 0.3 pm beträgt. Darüber hinaus wirkt sich auch die Oxidation von chemischem Kupfer negativ auf den Lochfülleffekt aus.