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) 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.

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։