Analiza factorilor care afectează procesul de umplere a orificiilor de galvanizare a PCB

Valoarea de ieșire a galvanizării globale PCB industria reprezintă o creștere rapidă a proporției din valoarea producției totale a industriei componentelor electronice. Este industria cu cea mai mare proporție în industria componentelor electronice și ocupă o poziție unică. Valoarea anuală de producție a PCB galvanizat este de 60 de miliarde de dolari SUA. Volumul produselor electronice devine din ce în ce mai ușor, mai subțire, din ce în ce mai scurt și mai mic, iar stivuirea directă a canalelor pe căile oarbe este o metodă de proiectare pentru a obține o interconectare de înaltă densitate. Pentru a face o treabă bună de stivuire a găurilor, partea de jos a găurii ar trebui să fie plată. Există mai multe modalități de a realiza o suprafață tipică a găurilor plane, iar procesul de umplere a găurilor de galvanizare este unul dintre cele reprezentative. Pe lângă reducerea necesității de dezvoltare suplimentară a procesului, procesul de galvanizare și umplere este, de asemenea, compatibil cu echipamentele de proces actuale, ceea ce este favorabil obținerii unei bune fiabilități.

ipcb

Umplerea orificiilor de galvanizare are următoarele avantaje:

(1) Favorabil pentru proiectarea găurilor stivuite (Stacked) și găurilor pe disc (Via.on.Pad);

(2) Îmbunătățiți performanța electrică și ajutați la proiectarea de înaltă frecvență;

(3) Contribuie la disiparea căldurii;

(4) Orificiul prizei și interconectarea electrică sunt finalizate într-un singur pas;

(5) Găurile oarbe sunt umplute cu cupru galvanizat, care are o fiabilitate mai mare și o conductivitate mai bună decât lipiciul conductor.

Parametrii de influență fizică

Parametrii fizici care trebuie studiați sunt: ​​tipul anodului, distanța anod-catod, densitatea curentului, agitația, temperatura, redresorul și forma de undă etc.

(1) Tip anod. Când vine vorba de tipuri de anozi, nu există nimic mai mult decât anozi solubili și anozi insolubili. Anodul solubil este de obicei o bilă de cupru fosfor, care este ușor de produs noroi anodic, contaminează soluția de placare și afectează performanța soluției de placare. Anozii insolubili, cunoscuți și ca anozi inerți, sunt în general alcătuiți din plasă de titan acoperită cu oxizi amestecați de tantal și zirconiu. Anod insolubil, stabilitate bună, fără întreținere a anodului, fără generare de noroi anodic, galvanizare în impuls sau DC; cu toate acestea, consumul de aditivi este relativ mare.

(2) Distanța dintre catod și anod. Proiectarea distanței dintre catod și anod în procesul de umplere a găurilor de galvanizare este foarte importantă, iar proiectarea diferitelor tipuri de echipamente nu este aceeași. Cu toate acestea, trebuie subliniat că indiferent de modul în care este designul, acesta nu ar trebui să încalce prima lege a lui Fara.

3) Agitarea. Există multe tipuri de agitare, inclusiv agitare mecanică, agitare electrică, agitare cu aer, agitare cu aer și cu jet (Eductor).

Pentru galvanizarea și umplerea găurilor, este în general înclinat să mărească designul jetului pe baza configurației cilindrului tradițional de cupru. Cu toate acestea, indiferent dacă este un jet de jos sau un jet lateral, cum să aranjați tubul cu jet și tubul de agitare a aerului în cilindru; care este debitul jetului pe oră; care este distanța dintre tubul cu jet și catod; daca se foloseste jetul lateral, jetul este la anod Fata sau spate; dacă se folosește jetul de jos, va cauza amestecarea neuniformă, iar soluția de placare va fi agitată slab și puternic; numărul, distanța și unghiul jeturilor de pe tubul cu jet sunt toți factori care trebuie luați în considerare la proiectarea cilindrului de cupru. Este nevoie de multă experimentare.

În plus, cea mai ideală modalitate este conectarea fiecărui tub cu jet la un debitmetru, astfel încât să se realizeze scopul monitorizării debitului. Deoarece debitul jetului este mare, soluția este ușor de generat căldură, astfel încât controlul temperaturii este de asemenea foarte important.

(4) Densitatea curentului și temperatura. Densitatea scăzută de curent și temperatura scăzută pot reduce rata de depunere a cuprului la suprafață, oferind în același timp suficient Cu2 și strălucitor în gaură. În această condiție, capacitatea de umplere a găurilor este îmbunătățită, dar în același timp eficiența de placare este redusă.

(5) Redresor. Redresorul este o verigă importantă în procesul de galvanizare. În prezent, cercetările privind umplerea găurilor de galvanizare se limitează în mare parte la galvanizarea cu plăci complete. Dacă se ia în considerare umplerea găurii de galvanizare a modelului, zona catodului va deveni foarte mică. În acest moment, sunt prezentate cerințe foarte ridicate pentru precizia de ieșire a redresorului.

Precizia de ieșire a redresorului ar trebui să fie selectată în funcție de linia de produse și de dimensiunea conductei. Cu cât liniile sunt mai subțiri și găurile sunt mai mici, cu atât cerințele de precizie ale redresorului sunt mai mari. În general, trebuie selectat un redresor cu o precizie de ieșire mai mică de 5%. Precizia ridicată a redresorului selectat va crește investiția în echipamente. Pentru cablarea cablului de ieșire al redresorului, așezați mai întâi redresorul pe partea laterală a rezervorului de placare cât mai mult posibil, astfel încât lungimea cablului de ieșire să poată fi redusă și timpul de creștere a curentului de impuls poate fi redus. Selectarea specificațiilor cablului de ieșire redresor ar trebui să satisfacă faptul că scăderea tensiunii de linie a cablului de ieșire este de 0.6 V atunci când curentul de ieșire maxim este de 80%. Secțiunea transversală necesară a cablului este de obicei calculată în funcție de capacitatea de purtare a curentului de 2.5 A/mm:. Dacă aria secțiunii transversale a cablului este prea mică sau lungimea cablului este prea mare, iar căderea de tensiune a liniei este prea mare, curentul de transmisie nu va atinge valoarea curentă necesară pentru producție.

Pentru placarea rezervoarelor cu o lățime a canelurii mai mare de 1.6 m, trebuie luată în considerare metoda de alimentare cu două fețe, iar lungimea cablurilor cu două fețe trebuie să fie egală. În acest fel, se poate asigura că eroarea de curent bilaterală este controlată într-un anumit interval. Un redresor trebuie conectat pe fiecare parte a fiecărei bare a rezervorului de placare, astfel încât curentul de pe cele două părți ale piesei să poată fi reglat separat.

(6) Forma de undă. În prezent, din perspectiva formelor de undă, există două tipuri de umplere a găurilor de galvanizare: galvanoplastie cu impulsuri și galvanizare DC. Au fost studiate atât metodele de galvanizare, cât și metodele de umplere. Umplerea orificiilor de galvanizare cu curent continuu adoptă redresorul tradițional, care este ușor de operat, dar dacă placa este mai groasă, nu se poate face nimic. Umplerea orificiilor de galvanizare cu impulsuri folosește un redresor PPR, care are mulți pași de operare, dar are o capacitate puternică de procesare pentru plăci mai groase în proces.

Influența substratului

De asemenea, nu trebuie ignorată influența substratului asupra umplerii găurilor galvanizate. În general, există factori precum materialul stratului dielectric, forma găurii, raportul grosime-diametru și placarea chimică cu cupru.

(1) Materialul stratului dielectric. Materialul stratului dielectric are un efect asupra umplerii găurilor. În comparație cu materialele armate cu fibră de sticlă, materialele care nu sunt armate cu sticlă sunt mai ușor de umplut găurile. Este de remarcat faptul că proeminențele din fibră de sticlă din gaură au un efect negativ asupra cuprului chimic. În acest caz, dificultatea galvanizării umplerii găurilor este de a îmbunătăți aderența stratului de semințe al stratului de placare fără electroși, mai degrabă decât procesul de umplere a găurilor în sine.

De fapt, galvanizarea și umplerea găurilor pe substraturi armate cu fibră de sticlă au fost utilizate în producția reală.

(2) Raportul dintre grosime și diametru. În prezent, atât producătorii, cât și dezvoltatorii acordă o mare importanță tehnologiei de umplere a găurilor de diferite forme și dimensiuni. Capacitatea de umplere a găurilor este foarte afectată de raportul dintre grosimea găurii și diametrul. Relativ vorbind, sistemele DC sunt folosite mai comercial. În producție, intervalul de dimensiuni al găurii va fi mai îngust, în general 80pm ~ 120Bm în diametru, 40Bm ~ 8OBm în adâncime, iar raportul dintre grosime și diametru nu trebuie să depășească 1:1.

(3) Strat de placare cu cupru electroless. Grosimea și uniformitatea stratului de placare cu cupru fără electroși și timpul de plasare după placarea cu cupru electroless afectează toate performanța de umplere a găurilor. Cuprul electroless este prea subțire sau neuniform în grosime, iar efectul său de umplere a găurilor este slab. În general, se recomandă umplerea orificiului atunci când grosimea cuprului chimic este > 0.3 pm. În plus, oxidarea cuprului chimic are, de asemenea, un impact negativ asupra efectului de umplere a găurilor.