Analiza čimbenika koji utječu na proces punjenja rupa za galvanizaciju PCB-a

Izlazna vrijednost globalne galvanizacije PCB industrija čini brzo povećanje udjela ukupne izlazne vrijednosti industrije elektroničkih 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 elektroničkih proizvoda postaje sve lakši, tanji, kraći i manji, a izravno slaganje spojnica na slijepe spojeve je metoda dizajna za dobivanje međusobnog povezivanja visoke gustoće. Da biste dobro slagali rupe, dno rupe treba biti ravno. Postoji nekoliko načina za izradu tipične ravne površine rupe, a postupak galvanizacije jedan je od reprezentativnih. Osim što smanjuje potrebu za dodatnim razvojem procesa, proces galvanizacije i punjenja također je kompatibilan s 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) Doprinijeti rasipanju topline;

(4) Otvor za utikač i električna međusobna veza su dovršeni u jednom koraku;

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

Parametri fizičkog utjecaja

Fizički parametri koje je potrebno proučiti su: tip anode, razmak anode i katode, gustoća struje, miješanje, temperatura, ispravljač i valni oblik, itd.

(1) Tip anode. Kada su u pitanju vrste anoda, ne postoji ništa više od topivih i netopivih anoda. Topljiva anoda je obično kuglica od fosfornog bakra, koju je lako proizvesti anodno blato, kontaminirati otopinu za oblaganje i utjecati na performanse otopine za oblaganje. Netopljive anode, također poznate kao inertne anode, općenito se sastoje od titanove mreže obložene miješanim oksidima tantala i cirkonija. Netopljiva anoda, dobra stabilnost, bez održavanja anode, bez stvaranja anodnog blata, primjenjiva je pulsna ili istosmjerna galvanizacija; 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 vrlo važan, a dizajn različitih vrsta opreme nije isti. No, potrebno je istaknuti da bez obzira kakav je dizajn, ne bi trebao kršiti prvi Farin zakon.

3) Miješanje. Postoje mnoge vrste miješanja, uključujući mehaničko mućkanje, električno mućkanje, zračno mućkanje, miješanje zraka i mlaz (Eductor).

Za galvanizaciju i punjenje rupa, općenito je sklon povećati dizajn mlaza na temelju konfiguracije tradicionalnog bakrenog cilindra. Međutim, bilo da je donji ili bočni mlaz, kako rasporediti mlaznu cijev i cijev za miješanje zraka u cilindru; koliki je protok mlaza po satu; koliki je razmak između mlazne cijevi i katode; ako se koristi bočni mlaz, mlaz je na anodi sprijeda ili straga; ako se koristi donji mlaz, hoće li to uzrokovati neravnomjerno miješanje, a otopina za oblaganje će se uzburkati slabo i snažno dolje; broj, razmak i kut mlaznica na mlaznoj cijevi su svi čimbenici koji se moraju uzeti u obzir pri projektiranju bakrenog cilindra. Potrebno je puno eksperimentiranja.

Osim toga, najidealniji način je spajanje svake mlazne cijevi na mjerač protoka, kako bi se postigla svrha praćenja protoka. Budući da je protok mlaza velik, rješenje je lako generirati toplinu, pa je kontrola temperature također vrlo važna.

(4) Gustoća struje i temperatura. Niska gustoća struje i niska temperatura mogu smanjiti stopu površinskog taloženja bakra, istovremeno osiguravajući dovoljno Cu2 i posvjetljivača u rupu. Pod tim se uvjetom povećava sposobnost punjenja rupa, ali se u isto vrijeme smanjuje učinkovitost oblaganja.

(5) Ispravljač. Ispravljač je važna karika u procesu galvanizacije. Trenutno su istraživanja popunjavanja rupa za galvanizaciju uglavnom ograničena na galvanizaciju cijele ploče. Ako se uzme u obzir popunjavanje rupa za galvanizaciju uzorka, površina katode će postati vrlo mala. U ovom trenutku postavljaju se vrlo visoki zahtjevi za izlaznu točnost ispravljača.

Izlazna točnost ispravljača treba biti odabrana prema proizvodnoj liniji i veličini prolaza. Što su linije tanje i što su rupe manje, to su zahtjevi za točnost ispravljača veći. Općenito, treba odabrati ispravljač s izlaznom točnošću manjom od 5%. Visoka preciznost odabranog ispravljača povećat će ulaganje u opremu. Za ožičenje izlaznog kabela ispravljača, prvo postavite ispravljač na bočnu stranu spremnika za oplate što je više moguće, tako da se duljina izlaznog kabela može smanjiti i vrijeme porasta impulsne struje može smanjiti. Odabir specifikacija izlaznog kabela ispravljača trebao bi zadovoljiti da je pad mrežnog napona izlaznog kabela unutar 0.6V kada je maksimalna izlazna struja 80%. Potrebna površina poprečnog presjeka kabela obično se izračunava prema nosivosti struje od 2.5 A/mm:. Ako je površina poprečnog presjeka kabela premala ili je duljina kabela preduga, a pad mrežnog napona prevelik, struja prijenosa neće doseći trenutnu vrijednost potrebnu za proizvodnju.

Za posude za oplatu sa širinom utora većom od 1.6 m treba uzeti u obzir dvostrano napajanje, a duljina dvostranih kabela treba biti jednaka. Na taj se način može osigurati da se bilateralna strujna pogreška 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) Oblik vala. Trenutno, iz perspektive valnih oblika, postoje dvije vrste popunjavanja rupa za galvanizaciju: pulsna galvanizacija i DC galvanizacija. Proučavane su i metode galvanizacije i punjenja. Ispunjavanje rupa za galvanizaciju istosmjerne struje usvaja tradicionalni ispravljač, koji je jednostavan za rukovanje, ali ako je ploča deblja, ništa se ne može učiniti. Za punjenje rupa za pulsno galvaniziranje koristi se PPR ispravljač, koji ima mnogo radnih koraka, ali ima snažnu sposobnost obrade debljih ploča u procesu.

Utjecaj podloge

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

(1) Materijal dielektričnog sloja. Materijal dielektričnog sloja utječe na punjenje rupa. U usporedbi s materijalima ojačanim staklenim vlaknima, materijali koji nisu ojačani staklom lakše popunjavaju rupe. Vrijedi napomenuti da izbočine staklenih vlakana u rupi imaju negativan učinak na kemijski bakar. U ovom slučaju, teškoća galvanizacije ispune rupe je poboljšati prianjanje sloja sjemena sloja bez elektronike, a ne sam proces punjenja rupa.

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

(2) Omjer debljine i promjera. Trenutno i proizvođači i programeri pridaju veliku važnost tehnologiji punjenja za rupe različitih oblika i veličina. Na sposobnost punjenja rupa uvelike utječe omjer debljine rupe i promjera. Relativno govoreći, istosmjerni sustavi se više koriste komercijalno. U proizvodnji, raspon veličine rupe bit će uži, općenito 80pm~120Bm u promjeru, 40Bm~8OBm u dubini, a omjer debljine i promjera ne smije biti veći od 1:1.

(3) Bezelektrični bakreni sloj. Debljina i ujednačenost sloja elektrobez bakrenog sloja i vrijeme postavljanja nakon elektrobez bakrenog polaganja utječu na performanse punjenja rupa. Bezelektrični bakar je pretanak ili neujednačen u debljini, a njegov učinak punjenja rupa je slab. Općenito, preporuča se popuniti rupu kada je debljina kemijskog bakra > 0.3 pm. Osim toga, oksidacija kemijskog bakra također ima negativan utjecaj na učinak punjenja rupa.