Wartość wyjściowa globalnej galwanizacji PCB przemysł odpowiada za szybki wzrost udziału w całkowitej wartości produkcji przemysłu podzespołów elektronicznych. Jest to branża o największym udziale w branży komponentów elektronicznych i zajmuje wyjątkową pozycję. Roczna wartość produkcji galwanizowanej PCB wynosi 60 miliardów dolarów. Ilość produktów elektronicznych staje się coraz lżejsza, cieńsza, krótsza i mniejsza, a bezpośrednie układanie przelotek na ślepych przelotkach jest metodą projektowania umożliwiającą uzyskanie połączeń o dużej gęstości. Aby dobrze wykonać układanie otworów, spód otworu powinien być płaski. Istnieje kilka sposobów na wykonanie typowej płaskiej powierzchni otworu, a proces galwanicznego wypełniania otworu jest jednym z reprezentatywnych. Oprócz zmniejszenia potrzeby dalszego rozwoju procesu, proces galwanizacji i napełniania jest również kompatybilny z obecnym wyposażeniem procesowym, co sprzyja uzyskaniu dobrej niezawodności.

Wypełnianie otworów galwanicznych ma następujące zalety:

(1) Sprzyja projektowaniu otworów ułożonych w stos (Stacked) i otworów na dysku (Via.on.Pad);

(2) Popraw wydajność elektryczną i pomóż w projektowaniu wysokiej częstotliwości;

(3) przyczyniać się do rozpraszania ciepła;

(4) Otwór na wtyczkę i połączenie elektryczne są wykonywane w jednym kroku;

(5) Otwory ślepe są wypełnione miedzią galwaniczną, która ma wyższą niezawodność i lepszą przewodność niż klej przewodzący.

Parametry wpływu fizycznego

Parametry fizyczne, które należy zbadać, to: typ anody, odstęp anoda-katoda, gęstość prądu, mieszanie, temperatura, prostownik i przebieg itp.

(1) Typ anody. Jeśli chodzi o typy anod, nie ma nic więcej niż anody rozpuszczalne i anody nierozpuszczalne. Rozpuszczalna anoda jest zwykle kulką z miedzi fosforowej, która łatwo wytwarza błoto anodowe, zanieczyszcza roztwór do galwanizacji i wpływa na wydajność roztworu galwanicznego. Anody nierozpuszczalne, znane również jako anody obojętne, składają się na ogół z siatki tytanowej pokrytej mieszanymi tlenkami tantalu i cyrkonu. Nierozpuszczalna anoda, dobra stabilność, brak konserwacji anody, brak generowania błota anodowego, galwanizacja impulsowa lub DC; jednak zużycie dodatków jest stosunkowo duże.

(2) Odległość między katodą a anodą. Projekt odstępu między katodą a anodą w procesie galwanicznego wypełniania otworu jest bardzo ważny, a konstrukcja różnych typów urządzeń nie jest taka sama. Trzeba jednak zaznaczyć, że niezależnie od tego, jaki jest projekt, nie powinien naruszać pierwszego prawa Fary.

3) Mieszanie. Istnieje wiele rodzajów mieszania, w tym wytrząsanie mechaniczne, wytrząsanie elektryczne, wytrząsanie powietrzem, mieszanie powietrzem i strumień (Eductor).

W przypadku powlekania galwanicznego i wypełniania otworów, ogólnie skłania się do zwiększenia konstrukcji strumienia w oparciu o konfigurację tradycyjnego cylindra miedzianego. Jednak niezależnie od tego, czy jest to strumień dolny, czy boczny, jak umieścić rurę strumieniową i rurkę mieszającą powietrze w cylindrze; jaki jest przepływ strumienia na godzinę; jaka jest odległość między rurą strumieniową a katodą; jeśli używany jest strumień boczny, strumień znajduje się na anodzie z przodu lub z tyłu; jeśli użyje się dolnego strumienia, spowoduje to nierównomierne mieszanie, a roztwór poszycia będzie słabo i mocno zamieszany; liczba, odstępy i kąt dysz na rurze strumieniowej to czynniki, które należy wziąć pod uwagę podczas projektowania cylindra miedzianego. Wymagane jest dużo eksperymentów.

Ponadto najbardziej idealnym sposobem jest podłączenie każdej dyszy strumieniowej do przepływomierza, aby osiągnąć cel monitorowania natężenia przepływu. Ponieważ przepływ strumienia jest duży, rozwiązanie łatwo wytwarza ciepło, dlatego bardzo ważna jest również kontrola temperatury.

(4) Gęstość prądu i temperatura. Niska gęstość prądu i niska temperatura mogą zmniejszyć szybkość osadzania miedzi na powierzchni, zapewniając jednocześnie wystarczającą ilość Cu2 i rozjaśniacza do otworu. W tych warunkach zwiększa się zdolność wypełniania otworu, ale jednocześnie zmniejsza się wydajność poszycia.

(5) Prostownik. Prostownik jest ważnym ogniwem w procesie galwanizacji. Obecnie badania nad wypełnianiem otworów galwanicznych ograniczają się głównie do galwanizacji pełnej płyt. Jeśli weźmiemy pod uwagę wypełnianie otworów galwanicznych wzorem, obszar katody stanie się bardzo mały. W tej chwili stawiane są bardzo wysokie wymagania dotyczące dokładności wyjściowej prostownika.

Dokładność wyjściowa prostownika powinna być dobrana zgodnie z linią produktów i wielkością przelotki. Im cieńsze linie i im mniejsze otwory, tym wyższe wymagania dotyczące dokładności prostownika. Generalnie należy wybrać prostownik o dokładności wyjściowej mniejszej niż 5%. Wysoka precyzja wybranego prostownika zwiększy inwestycje w sprzęt. W przypadku okablowania wyjściowego prostownika, najpierw umieść prostownik z boku zbiornika galwanicznego tak bardzo, jak to możliwe, aby można było skrócić długość kabla wyjściowego i skrócić czas narastania prądu impulsu. Wybór specyfikacji kabla wyjściowego prostownika powinien zapewnić, że spadek napięcia linii wyjściowego kabla mieści się w granicach 0.6 V, gdy maksymalny prąd wyjściowy wynosi 80%. Wymagana powierzchnia przekroju poprzecznego kabla jest zwykle obliczana zgodnie z obciążalnością prądową 2.5 A/mm:. Jeżeli powierzchnia przekroju kabla jest zbyt mała lub długość kabla jest zbyt duża, a spadek napięcia linii jest zbyt duży, prąd transmisji nie osiągnie wartości prądu wymaganej do produkcji.

W przypadku zbiorników galwanicznych o szerokości rowka większej niż 1.6m należy rozważyć dwustronną metodę zasilania, a długość kabli dwustronnych powinna być równa. W ten sposób można zapewnić, że dwustronny błąd prądu jest kontrolowany w pewnym zakresie. Po każdej stronie każdego flybara zbiornika galwanicznego należy podłączyć prostownik, aby prąd po obu stronach elementu można było regulować oddzielnie.

(6) Przebieg. Obecnie, z punktu widzenia przebiegów, istnieją dwa rodzaje wypełniania otworów galwanicznych: galwanizacja impulsowa i galwanizacja prądem stałym. Badano zarówno metody galwanizacji, jak i napełniania. Wypełnianie otworów galwanicznych prądem stałym przyjmuje tradycyjny prostownik, który jest łatwy w obsłudze, ale jeśli płyta jest grubsza, nic nie można zrobić. Impulsowe wypełnianie otworów galwanicznych wykorzystuje prostownik PPR, który ma wiele etapów operacyjnych, ale ma duże możliwości przetwarzania grubszych płyt w procesie.

Wpływ podłoża

Nie można również pominąć wpływu podłoża na galwaniczne wypełnienie otworu. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją czynniki, takie jak materiał warstwy dielektrycznej, kształt otworu, stosunek grubości do średnicy i miedziowanie chemiczne.

(1) Materiał warstwy dielektrycznej. Materiał warstwy dielektrycznej ma wpływ na wypełnienie otworu. W porównaniu z materiałami wzmacnianymi włóknem szklanym, materiały niewzmocnione włóknem szklanym są łatwiejsze do wypełnienia otworów. Warto zauważyć, że występy włókna szklanego w otworze mają niekorzystny wpływ na miedź chemiczną. W tym przypadku trudność galwanizacji wypełnienia otworu polega raczej na poprawie przyczepności warstwy zarodkowej warstwy galwanizacji bezprądowej, a nie na samym procesie wypełniania otworu.

W rzeczywistości w rzeczywistej produkcji zastosowano galwanizację i wypełnianie otworów na podłożach wzmocnionych włóknem szklanym.

(2) Stosunek grubości do średnicy. Obecnie zarówno producenci, jak i projektanci przywiązują dużą wagę do technologii wypełniania otworów o różnych kształtach i rozmiarach. Na zdolność wypełniania otworu duży wpływ ma stosunek grubości do średnicy otworu. Relatywnie mówiąc, systemy prądu stałego są wykorzystywane bardziej komercyjnie. W produkcji zakres rozmiarów otworu będzie węższy, zazwyczaj średnica 80pm～120Bm, głębokość 40Bm～8OBm, a stosunek grubości do średnicy nie powinien przekraczać 1:1.

(3) Warstwa miedzi bezprądowej. Grubość i jednolitość warstwy miedziowania bezprądowego oraz czas umieszczania po miedziowaniu bezprądowym mają wpływ na wydajność wypełniania otworu. Miedź bezprądowa jest zbyt cienka lub ma nierówną grubość, a jej efekt wypełniania otworów jest słaby. Generalnie zaleca się wypełnienie otworu, gdy grubość miedzi chemicznej jest > 0.3 pm. Ponadto utlenianie miedzi chemicznej ma również negatywny wpływ na efekt wypełniania otworów.