PCB-ի էլեկտրալցման անցքերի լցման գործընթացի վրա ազդող գործոնների վերլուծություն

Համաշխարհային էլեկտրալվացման ելքային արժեքը PCB արդյունաբերության հաշվին էլեկտրոնային բաղադրիչների արդյունաբերության ընդհանուր արտադրանքի արժեքի համամասնության արագ աճը: Այն էլեկտրոնային բաղադրիչների արդյունաբերության մեջ ամենամեծ մասնաբաժինն ունեցող արդյունաբերությունն է և եզակի դիրք է զբաղեցնում: Էլեկտրապատված PCB-ի տարեկան արտադրանքի արժեքը կազմում է 60 միլիարդ ԱՄՆ դոլար: Էլեկտրոնային արտադրանքների ծավալը դառնում է ավելի թեթև, բարակ, ավելի կարճ և փոքր, և կույր երթուղիների վրա ուղիղ երթուղիների կուտակումը բարձր խտության փոխկապակցման նախագծման մեթոդ է: Որպեսզի անցքեր հավաքելու լավ աշխատանք կատարվի, անցքի հատակը պետք է հարթ լինի: Տիպիկ հարթ անցքի մակերես պատրաստելու մի քանի եղանակ կա, և էլեկտրապատման անցքի լցման գործընթացը ներկայացուցչականներից մեկն է: Բացի գործընթացի լրացուցիչ մշակման անհրաժեշտությունը նվազեցնելուց, էլեկտրալցման և լցման գործընթացը համատեղելի է նաև ընթացիկ տեխնոլոգիական սարքավորումների հետ, ինչը նպաստում է լավ հուսալիության ձեռքբերմանը:

ipcb

Էլեկտրապատման անցքերի լցոնումն ունի հետևյալ առավելությունները.

(1) նպաստում է կուտակված անցքերի նախագծմանը (Stacked) և սկավառակի վրա անցքերի (Via.on.Pad);

(2) Բարելավել էլեկտրական կատարումը և օգնել բարձր հաճախականության նախագծմանը.

(3) Նպաստել ջերմության արտանետմանը.

(4) Խրոցի անցքը և էլեկտրական փոխկապակցումը կատարվում են մեկ քայլով.

(5) Կույր անցքերը լցված են էլեկտրոլիտացված պղնձով, որն ունի ավելի բարձր հուսալիություն և ավելի լավ հաղորդունակություն, քան հաղորդիչ սոսինձը:

Ֆիզիկական ազդեցության պարամետրեր

Ֆիզիկական պարամետրերը, որոնք պետք է ուսումնասիրվեն, հետևյալն են՝ անոդի տեսակը, անոդ-կաթոդի տարածությունը, հոսանքի խտությունը, խառնումը, ջերմաստիճանը, ուղղիչը և ալիքի ձևը և այլն։

(1) Անոդի տեսակը. Երբ խոսքը վերաբերում է անոդների տեսակներին, չկան ոչ այլ ինչ, քան լուծելի անոդներ և չլուծվող անոդներ: Լուծվող անոդը սովորաբար ֆոսֆորային պղնձե գնդիկ է, որը հեշտ է արտադրել անոդային ցեխ, աղտոտել ծածկույթի լուծույթը և ազդել ծածկույթի լուծույթի աշխատանքի վրա: Անլուծելի անոդները, որոնք նաև հայտնի են որպես իներտ անոդներ, սովորաբար կազմված են տիտանի ցանցից՝ պատված տանտալի և ցիրկոնիումի խառը օքսիդներով: Չլուծվող անոդ, լավ կայունություն, անոդի պահպանում, անոդային ցեխի առաջացում, իմպուլսային կամ հաստատուն հոսանքի էլեկտրոլիտավորում կիրառելի չէ; սակայն հավելումների սպառումը համեմատաբար մեծ է:

(2) Կաթոդի և անոդի միջև հեռավորությունը: Կաթոդի և անոդի միջև հեռավորության ձևավորումը էլեկտրալցման անցքերի լցման գործընթացում շատ կարևոր է, և տարբեր տեսակի սարքավորումների ձևավորումը նույնը չէ: Այնուամենայնիվ, հարկ է նշել, որ անկախ նրանից, թե ինչպիսին է դիզայնը, այն չպետք է խախտի Ֆարայի առաջին օրենքը:

3) հարել. Գոյություն ունեն խառնման բազմաթիվ տեսակներ, այդ թվում՝ մեխանիկական թափահարում, էլեկտրական թափահարում, օդային ցնցում, օդային խառնում և շիթ (Eductor):

Էլեկտրապատման և անցքերի լցման համար, ընդհանուր առմամբ, հակված է մեծացնել շիթային դիզայնը՝ հիմնվելով ավանդական պղնձե բալոնի կոնֆիգուրացիայի վրա: Այնուամենայնիվ, լինի դա ներքևի շիթ, թե կողային շիթ, ինչպես դասավորել ռեակտիվ խողովակը և օդը խառնող խողովակը գլանում; որքան է ժամում շիթային հոսքը; որքան է հեռավորությունը ռեակտիվ խողովակի և կաթոդի միջև; եթե օգտագործվում է կողային շիթը, ապա շիթը գտնվում է անոդում Առջևի կամ հետևի մասում; եթե ներքևի շիթն օգտագործվի, դա կառաջացնի անհավասար խառնում, և երեսպատման լուծույթը թույլ և ուժեղ կխառնվի; ռեակտիվ խողովակի վրա շիթերի քանակը, հեռավորությունը և անկյունը բոլոր գործոններն են, որոնք պետք է հաշվի առնել պղնձե բալոնը նախագծելիս: Շատ փորձեր են պահանջվում։

Բացի այդ, ամենաիդեալական միջոցը յուրաքանչյուր ռեակտիվ խողովակի միացումն է հոսքաչափին, որպեսզի հասնի հոսքի արագությունը վերահսկելու նպատակին: Քանի որ շիթային հոսքը մեծ է, լուծումը հեշտ է ջերմություն առաջացնել, ուստի ջերմաստիճանի վերահսկումը նույնպես շատ կարևոր է:

(4) Ընթացիկ խտություն և ջերմաստիճան: Ցածր հոսանքի խտությունը և ցածր ջերմաստիճանը կարող են նվազեցնել մակերևութային պղնձի նստեցման արագությունը՝ միաժամանակ ապահովելով բավականաչափ Cu2 և պայծառացուցիչ անցքի մեջ: Այս պայմաններում փոսը լցնելու ունակությունը մեծանում է, բայց միևնույն ժամանակ երեսպատման արդյունավետությունը նվազում է:

(5) Ուղղիչ. Ուղղիչը կարևոր օղակ է էլեկտրալվացման գործընթացում: Ներկայում էլեկտրապատման անցքերի լցման վերաբերյալ հետազոտությունը հիմնականում սահմանափակվում է լրիվ թիթեղով էլեկտրածածկմամբ: Եթե ​​հաշվի առնվի էլեկտրական սալիկի անցքի լցոնման օրինակը, ապա կաթոդի տարածքը կդառնա շատ փոքր: Այս պահին շատ բարձր պահանջներ են առաջադրվում ուղղիչի ելքային ճշգրտության համար:

Ուղղիչի ելքային ճշգրտությունը պետք է ընտրվի ըստ արտադրանքի գծի և միջանցքի չափի: Որքան բարակ են գծերը և որքան փոքր են անցքերը, այնքան բարձր են ուղղիչի ճշգրտության պահանջները: Ընդհանուր առմամբ, պետք է ընտրվի 5%-ից պակաս ելքային ճշգրտությամբ ուղղիչ: Ընտրված ուղղիչի բարձր ճշգրտությունը կբարձրացնի սարքավորումների ներդրումները: Ուղղիչի ելքային մալուխի լարերի համար նախ ուղղիչը հնարավորինս տեղադրեք երեսպատման բաքի կողքին, որպեսզի ելքային մալուխի երկարությունը կրճատվի և զարկերակային հոսանքի բարձրացման ժամանակը կրճատվի: Ուղղիչի ելքային մալուխի բնութագրերի ընտրությունը պետք է բավարարի, որ ելքային մալուխի գծային լարման անկումը լինի 0.6 Վ-ի սահմաններում, երբ առավելագույն ելքային հոսանքը 80% է: Պահանջվող մալուխի խաչմերուկի մակերեսը սովորաբար հաշվարկվում է ըստ 2.5Ա/մմ հոսանքի կրող հզորության: Եթե ​​մալուխի խաչմերուկի տարածքը չափազանց փոքր է կամ մալուխի երկարությունը չափազանց երկար է, իսկ գծի լարման անկումը չափազանց մեծ է, փոխանցման հոսանքը չի հասնի արտադրության համար պահանջվող ընթացիկ արժեքին:

1.6 մ-ից մեծ ակոսի լայնությամբ տանկերի ծածկման համար պետք է հաշվի առնել երկկողմանի էլեկտրամատակարարման մեթոդը, և երկկողմանի մալուխների երկարությունը պետք է հավասար լինի: Այս կերպ կարելի է ապահովել, որ երկկողմանի ընթացիկ սխալը վերահսկվում է որոշակի տիրույթում: Ուղղիչը պետք է միացված լինի երեսպատման բաքի յուրաքանչյուր թռչող տողի յուրաքանչյուր կողմին, որպեսզի կտորի երկու կողմերի հոսանքը առանձին կարգավորվի:

(6) Ալիքի ձև. Ներկայումս, ալիքային ձևերի տեսանկյունից, գոյություն ունեն երկու տեսակի էլեկտրապատման անցքերի լցոնում` իմպուլսային էլեկտրալցում և DC էլեկտրալցում: Ուսումնասիրվել են և՛ էլեկտրալցման, և՛ լցման եղանակները: Ուղղակի հոսանքի էլեկտրալցման անցքի լցոնումը ընդունում է ավանդական ուղղիչը, որը հեշտ է գործել, բայց եթե ափսեը ավելի հաստ է, ոչինչ հնարավոր չէ անել: Իմպուլսային էլեկտրալցման անցքերի լցման համար օգտագործվում է PPR ուղղիչ, որն ունի բազմաթիվ գործառնական քայլեր, բայց ունի մշակման հզոր կարողություն ավելի հաստ ներգործող տախտակների համար:

Սուբստրատի ազդեցությունը

Չի կարելի անտեսել նաև հիմքի ազդեցությունը էլեկտրապատված անցքի լցման վրա: Ընդհանուր առմամբ, կան գործոններ, ինչպիսիք են դիէլեկտրական շերտի նյութը, անցքի ձևը, հաստությունը տրամագծի հարաբերակցությունը և քիմիական պղնձապատումը:

(1) Դիէլեկտրիկ շերտի նյութը. Դիէլեկտրիկ շերտի նյութը ազդում է անցքի լցոնման վրա։ Համեմատած ապակե մանրաթելերով ամրացված նյութերի հետ, ոչ ապակյա ամրացված նյութերը ավելի հեշտ են լցնել անցքերը: Հարկ է նշել, որ անցքի մեջ ապակե մանրաթելերի ելուստները բացասաբար են ազդում քիմիական պղնձի վրա: Այս դեպքում փոսը լցոնման էլեկտրալցման դժվարությունը կայանում է նրանում, որ բարելավվի էլեկտրալցապատման շերտի սերմերի շերտի կպչունությունը, այլ ոչ թե փոսի լցման գործընթացը:

Իրականում, իրական արտադրության մեջ օգտագործվել են ապակե մանրաթելերով ամրացված ենթաշերտերի վրա էլեկտրապատումը և անցքերը լցնելը:

(2) Հաստության և տրամագծի հարաբերակցությունը: Ներկայումս և՛ արտադրողները, և՛ մշակողները մեծ նշանակություն են տալիս տարբեր ձևերի և չափերի անցքերի լցման տեխնոլոգիային։ Փոսը լցնելու կարողության վրա մեծապես ազդում է անցքի հաստությունը տրամագծի հարաբերակցությունը: Համեմատաբար ասած, DC համակարգերն ավելի առևտրային են օգտագործվում: Արտադրության մեջ անցքի չափի միջակայքը կլինի ավելի նեղ, ընդհանուր առմամբ 80pm-120Bm տրամագծով, 40Bm~8OBm խորությամբ, իսկ հաստության և տրամագծի հարաբերակցությունը չպետք է գերազանցի 1:1:

(3) Էլեկտրաէներգետիկ պղնձե ծածկույթի շերտ: Էլեկտրաէներգետիկ պղնձապատման շերտի հաստությունը և միատեսակությունը և առանց էլեկտրալցված պղնձի ծածկույթից հետո տեղադրման ժամանակը ազդում են անցքերի լցման աշխատանքի վրա: Էլեկտրաէներգետիկ պղինձը չափազանց բարակ է կամ անհավասար հաստությամբ, և դրա անցքերը լցնող ազդեցությունը վատ է: Ընդհանուր առմամբ, խորհուրդ է տրվում լրացնել անցքը, երբ քիմիական պղնձի հաստությունը ավելի քան 0.3pm է: Բացի այդ, քիմիական պղնձի օքսիդացումը նույնպես բացասաբար է անդրադառնում անցքերի լցման ազդեցության վրա։