PCB 전기도금 홀 충진 공정에 영향을 미치는 요인 분석

글로벌 전기 도금의 출력 값 PCB 산업은 전자 부품 산업의 총 산출 가치에서 차지하는 비율의 급격한 증가를 설명합니다. 전자부품 산업에서 가장 큰 비중을 차지하는 산업으로 독보적인 위치를 차지하고 있습니다. 전기도금 PCB의 연간 생산량은 60억 달러입니다. 전자 제품의 부피는 점점 더 가볍고, 얇아지고, 더 짧아지고 작아지고 있으며, 블라인드 비아에 비아를 직접 적층하는 것은 고밀도 상호 연결을 얻기 위한 설계 방법입니다. 구멍을 잘 쌓으려면 구멍 바닥이 평평해야 합니다. 일반적인 평평한 구멍 표면을 만드는 방법에는 여러 가지가 있으며 전기 도금 구멍 채우기 공정이 대표적인 방법 중 하나입니다. 추가 공정 개발의 필요성을 줄이는 것 외에도 전기 도금 및 충전 공정은 현재 공정 장비와도 호환되므로 우수한 신뢰성을 얻는 데 도움이 됩니다.

ipcb

전기 도금 구멍 채우기에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

(1) 스택형 홀(Stacked) 및 디스크 상의 홀(Via.on.Pad)의 설계에 도움이 됩니다.

(2) 전기적 성능을 향상시키고 고주파 설계를 돕습니다.

(3) 방열에 기여한다.

(4) 플러그 구멍과 전기 상호 연결이 한 단계로 완료됩니다.

(5) 막힌 구멍은 전도성 접착제보다 더 높은 신뢰성과 더 나은 전도성을 갖는 전기 도금된 구리로 채워집니다.

물리적 영향 매개변수

연구해야 할 물리적 매개변수는 양극 유형, 양극-음극 간격, 전류 밀도, 교반, 온도, 정류기 및 파형 등입니다.

(1) 양극 유형. 양극 유형에 관해서는 가용성 양극과 불용성 양극 밖에 없습니다. 가용성 양극은 일반적으로 양극 진흙을 생성하고 도금액을 오염시키고 도금액의 성능에 영향을 미치기 쉬운 인 구리 볼입니다. 불활성 양극으로도 알려진 불용성 양극은 일반적으로 탄탈륨과 지르코늄의 혼합 산화물로 코팅된 티타늄 메쉬로 구성됩니다. 불용성 양극, 우수한 안정성, 양극 유지 관리 없음, 양극 진흙 생성 없음, 펄스 또는 DC 전기도금 적용 가능; 그러나 첨가제의 소비는 상대적으로 큽니다.

(2) 음극과 양극 사이의 거리. 전기도금 홀 충진 공정에서 음극과 양극 사이의 간격 설계는 매우 중요하며 다른 유형의 장비 설계는 동일하지 않습니다. 다만, 디자인이 아무리 좋아도 파라의 제XNUMX법칙에 위배되어서는 안 된다는 점을 지적할 필요가 있다.

3) 교반. 교반의 종류에는 기계적 진동, 전기 진동, 공기 진동, 공기 교반 및 제트(이덕터)가 있습니다.

전기 도금 및 구멍 채우기의 경우 일반적으로 기존 구리 실린더의 구성을 기반으로 제트 디자인을 늘리는 경향이 있습니다. 그러나 바닥 제트이든 측면 제트이든 실린더에 제트 튜브와 공기 교반 튜브를 배치하는 방법; 시간당 제트 유량은 얼마입니까? 제트 튜브와 음극 사이의 거리는 얼마입니까? 측면 제트가 사용되는 경우 제트는 양극 전면 또는 후면에 있습니다. 바닥 제트를 사용하면 고르지 않은 혼합이 발생하고 도금액이 약하고 강하게 휘저어집니다. 제트 튜브의 제트 수, 간격 및 각도는 모두 구리 실린더를 설계할 때 고려해야 하는 요소입니다. 많은 실험이 필요합니다.

또한 가장 이상적인 방법은 각 제트 튜브를 유량계에 연결하여 유량을 모니터링하는 목적을 달성하는 것입니다. 제트류가 크기 때문에 용액에서 열이 발생하기 쉽기 때문에 온도 조절도 매우 중요합니다.

(4) 전류 밀도 및 온도. 낮은 전류 밀도와 낮은 온도는 표면 구리 증착 속도를 감소시키면서 구멍에 충분한 Cu2와 광택제를 제공할 수 있습니다. 이 상태에서 구멍 채우기 능력은 향상되지만 동시에 도금 효율은 감소합니다.

(5) 정류기. 정류기는 전기도금 공정에서 중요한 연결 고리입니다. 현재 전기도금 홀 충전에 대한 연구는 대부분 풀 플레이트 전기도금에 국한되어 있다. 패턴 전기도금 홀 충전을 고려하면 음극의 면적이 매우 작아집니다. 이때 정류기의 출력 정확도에 대해 매우 높은 요구 사항이 제시됩니다.

정류기의 출력 정확도는 제품 라인과 비아의 크기에 따라 선택해야 합니다. 선이 가늘고 구멍이 작을수록 정류기의 정확도 요구 사항이 높아집니다. 일반적으로 출력 정확도가 5% 미만인 정류기를 선택해야 합니다. 선택된 정류기의 높은 정밀도는 장비 투자를 증가시킬 것입니다. 정류기의 출력 케이블 배선은 정류기를 가능한 한 도금조 측면에 먼저 배치하여 출력 케이블의 길이를 줄이고 펄스 전류 상승 시간을 줄일 수 있습니다. 정류기 출력 케이블 사양의 선택은 최대 출력 전류가 0.6%일 때 출력 케이블의 라인 전압 강하가 80V 이내가 되어야 합니다. 필요한 케이블 단면적은 일반적으로 2.5A/mm의 전류 전달 용량에 따라 계산됩니다. 케이블의 단면적이 너무 작거나 케이블 길이가 너무 길고 라인 전압 강하가 너무 크면 전송 전류가 생산에 필요한 전류 값에 도달하지 않습니다.

홈 너비가 1.6m보다 큰 도금 탱크의 경우 양면 전원 공급 방식을 고려해야 하며 양면 케이블의 길이는 동일해야 합니다. 이러한 방식으로 양방향 전류 오차가 특정 범위 내에서 제어되는 것을 보장할 수 있습니다. 정류기는 도금 탱크의 각 플라이바의 양쪽에 연결되어 조각의 양쪽에 흐르는 전류를 별도로 조정할 수 있습니다.

(6) 파형. 현재 파형의 관점에서 볼 때 전기 도금 구멍 채우기에는 펄스 전기 도금과 DC 전기 도금의 두 가지 유형이 있습니다. 전기도금 및 충전 방법이 모두 연구되었습니다. 직류 전기도금 구멍 채우기는 작동하기 쉬운 기존 정류기를 채택하지만 플레이트가 두꺼우면 할 수 있는 일이 없습니다. 펄스 전기도금 홀 충진은 PPR 정류기를 사용하는데, 이 정류기는 여러 작업 단계를 가지고 있지만 더 두꺼운 공정 내 기판에 대한 강력한 처리 능력을 가지고 있습니다.

기질의 영향

전기도금된 홀 충전에 대한 기판의 영향도 무시할 수 없습니다. 일반적으로 유전층 재료, 구멍 모양, 두께 대 지름 비율 및 화학 구리 도금과 같은 요인이 있습니다.

(1) 유전체층의 재료. 유전층의 재료는 구멍 채우기에 영향을 미칩니다. 유리 섬유 강화 재료와 비교하여 유리가 아닌 강화 재료는 구멍을 메우기가 더 쉽습니다. 구멍의 유리 섬유 돌출부가 화학 구리에 악영향을 미친다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이 경우 전기도금의 어려움은 정공충전 공정 자체보다는 무전해 도금층의 씨드층의 접착력을 향상시키기 위함이다.

실제로 유리 섬유 강화 기판의 전기 도금 및 구멍 채우기는 실제 생산에 사용되었습니다.

(2) 두께 대 직경 비율. 현재 제조업체와 개발자 모두 다양한 모양과 크기의 구멍에 대한 충전 기술을 매우 중요하게 생각합니다. 구멍 채우기 능력은 구멍 두께 대 지름 비율에 크게 영향을 받습니다. 상대적으로 말하면 DC 시스템이 더 상업적으로 사용됩니다. 생산시 구멍의 크기 범위는 일반적으로 직경이 80pm~120Bm, 깊이가 40Bm~8OBm로 좁아지며 두께 대 직경 비율은 1:1을 초과해서는 안됩니다.

(3) 무전해 구리 도금층. 무전해 동도금층의 두께와 균일성, 무전해 동도금 후의 배치시간은 모두 홀 충전 성능에 영향을 미친다. 무전해 구리는 너무 얇거나 두께가 고르지 않으며 구멍 채우기 효과가 좋지 않습니다. 일반적으로 화학동의 두께가 0.3pm 이상일 때 구멍을 메우는 것이 좋습니다. 또한 화학동의 산화도 정공 충전 효과에 부정적인 영향을 미칩니다.