Analys av de faktorer som påverkar fyllningsprocessen för PCB-elektroplätering av hål

Utgångsvärdet för den globala galvaniseringen PCB industrin står för en snabb ökning av andelen av elektronikkomponentindustrins totala produktionsvärde. Det är den industri som har störst andel inom elektronikkomponentindustrin och har en unik position. Det årliga produktionsvärdet av elektropläterade PCB är 60 miljarder US-dollar. Volymen av elektroniska produkter blir lättare, tunnare, kortare och mindre, och direkt stapling av viaor på blinda viaor är en designmetod för att erhålla högdensitetssammankoppling. För att göra ett bra jobb med att stapla hål bör botten av hålet vara platt. Det finns flera sätt att göra en typisk plan hålyta, och hålfyllningsprocessen för elektroplätering är en av de representativa. Förutom att minska behovet av ytterligare processutveckling är galvaniserings- och fyllningsprocessen också kompatibel med nuvarande processutrustning, vilket bidrar till att uppnå god tillförlitlighet.

ipcb

Elektroplätering av hålfyllning har följande fördelar:

(1) Befrämjar utformningen av staplade hål (staplade) och hål på disken (Via.on.Pad);

(2) Förbättra elektrisk prestanda och hjälpa högfrekvensdesign;

(3) Bidra till värmeavledning;

(4) Plugghålet och den elektriska sammankopplingen slutförs i ett steg;

(5) Blindhålen är fyllda med elektropläterad koppar, som har högre tillförlitlighet och bättre ledningsförmåga än ledande lim.

Fysiska påverkansparametrar

De fysiska parametrarna som behöver studeras är: anodtyp, anod-katodavstånd, strömtäthet, omrörning, temperatur, likriktare och vågform, etc.

(1) Anodtyp. När det kommer till anodtyper finns det inget annat än lösliga anoder och olösliga anoder. Den lösliga anoden är vanligtvis en fosforkopparkula, som är lätt att producera anodslam, förorena pläteringslösningen och påverka prestandan hos pläteringslösningen. Olösliga anoder, även kända som inerta anoder, är vanligtvis sammansatta av titannät belagda med blandade oxider av tantal och zirkonium. Olöslig anod, bra stabilitet, inget anodunderhåll, ingen generering av anodslam, puls- eller DC-elektroplätering är tillämplig; förbrukningen av tillsatser är dock relativt stor.

(2) Avståndet mellan katod och anod. Utformningen av avståndet mellan katoden och anoden i fyllningsprocessen för elektroplätering av hål är mycket viktig, och utformningen av olika typer av utrustning är inte densamma. Det måste dock påpekas att oavsett hur designen är så bör den inte bryta mot Faras första lag.

3) Omrörning. Det finns många typer av omrörning, inklusive mekanisk skakning, elektrisk skakning, luftskakning, luftomrörning och jet (Eductor).

För galvanisering och fyllning av hål är det i allmänhet benäget att öka jetdesignen baserat på konfigurationen av den traditionella kopparcylindern. Men oavsett om det är en bottenstråle eller en sidostråle, hur man placerar jetröret och luftomrörarröret i cylindern; vad är jetflödet per timme; vad är avståndet mellan jetröret och katoden; om sidostrålen används är strålen vid anoden Fram eller bak; om bottenstrålen används, kommer det att orsaka ojämn blandning, och pläteringslösningen kommer att röras upp svagt och starkt ner; antalet, avståndet och vinkeln på strålarna på jetröret är alla faktorer som måste beaktas vid utformningen av kopparcylindern. Det krävs mycket experiment.

Dessutom är det mest idealiska sättet att ansluta varje jetrör till en flödesmätare för att uppnå syftet att övervaka flödet. Eftersom jetflödet är stort är lösningen lätt att generera värme, så temperaturkontroll är också mycket viktigt.

(4) Strömdensitet och temperatur. Låg strömtäthet och låg temperatur kan minska avsättningshastigheten av koppar på ytan, samtidigt som det ger tillräckligt med Cu2 och vitmedel i hålet. Under detta tillstånd förbättras hålfyllningsförmågan, men samtidigt minskar pläteringseffektiviteten.

(5) Likriktare. Likriktaren är en viktig länk i galvaniseringsprocessen. För närvarande är forskningen om elektroplätering av hålfyllning mestadels begränsad till helplätering. Om man överväger att fylla hålet för mönstergalvanisering, kommer katodens yta att bli mycket liten. Vid denna tidpunkt ställs mycket höga krav på utmatningsnoggrannheten hos likriktaren.

Utgångsnoggrannheten för likriktaren bör väljas i enlighet med produktlinjen och storleken på via. Ju tunnare linjer och ju mindre hål, desto högre noggrannhetskrav på likriktaren. I allmänhet bör en likriktare med en utgångsnoggrannhet på mindre än 5 % väljas. Den höga precisionen hos den valda likriktaren kommer att öka utrustningsinvesteringarna. För utgångskabeldragningen av likriktaren, placera först likriktaren på sidan av pläteringstanken så mycket som möjligt, så att längden på utgångskabeln kan minskas och pulsströmmens stigtid kan minskas. Valet av specifikationer för likriktarens utgångskabel bör tillgodose att nätspänningsfallet för utgångskabeln är inom 0.6V när den maximala utgångsströmmen är 80 %. Erforderlig kabeltvärsnittsarea beräknas vanligtvis enligt strömförande kapacitet på 2.5A/mm:. Om kabelns tvärsnittsarea är för liten eller kabellängden är för lång och linjespänningsfallet är för stort, kommer överföringsströmmen inte att nå det aktuella värdet som krävs för produktion.

För pläteringstankar med en spårbredd som är större än 1.6 m bör den dubbelsidiga strömförsörjningsmetoden övervägas, och längden på de dubbelsidiga kablarna bör vara lika. På detta sätt kan det säkerställas att det bilaterala strömfelet kontrolleras inom ett visst område. En likriktare bör anslutas till varje sida av varje flybar i pläteringstanken, så att strömmen på de två sidorna av stycket kan justeras separat.

(6) Vågform. För närvarande, ur vågformers perspektiv, finns det två typer av elektropläteringshålfyllning: pulselektroplätering och DC-elektroplätering. Både elektroplätering och fyllningsmetoder har studerats. Fyllningen av likströmsgalvaniseringshålen antar den traditionella likriktaren, som är lätt att använda, men om plattan är tjockare är det inget som kan göras. Pulselektroplätering av hålfyllning använder PPR-likriktare, som har många operationssteg, men har stark bearbetningsförmåga för tjockare in-process-skivor.

Inverkan av substratet

Inverkan av substratet på den elektropläterade hålfyllningen ska inte heller ignoreras. I allmänhet finns det faktorer som dielektriskt skiktmaterial, hålform, tjocklek-till-diameter-förhållande och kemisk kopparplätering.

(1) Materialet i det dielektriska skiktet. Materialet i det dielektriska skiktet har en effekt på hålfyllningen. Jämfört med glasfiberförstärkta material är icke-glasförstärkta material lättare att fylla hål. Det är värt att notera att glasfiberutsprången i hålet har en negativ effekt på kemisk koppar. I detta fall är svårigheten med att elektroplätera hålfyllningen att förbättra vidhäftningen av fröskiktet av det strömlösa pläteringsskiktet, snarare än själva hålfyllningsprocessen.

I själva verket har elektroplätering och fyllning av hål på glasfiberförstärkta substrat använts i själva produktionen.

(2) Förhållande mellan tjocklek och diameter. För närvarande lägger både tillverkare och utvecklare stor vikt vid fyllningstekniken för hål av olika former och storlekar. Hålfyllningsförmågan påverkas i hög grad av förhållandet mellan håltjocklek och diameter. Relativt sett används DC-system mer kommersiellt. I produktionen kommer storleksintervallet för hålet att vara smalare, vanligtvis 80pm–120Bm i diameter, 40Bm–8OBm på djupet, och förhållandet mellan tjocklek och diameter bör inte överstiga 1:1.

(3) Elektrolöst kopparpläteringslager. Tjockleken och likformigheten hos det strömlösa kopparpläteringslagret och placeringstiden efter strömlös kopparplätering påverkar alla hålfyllningsprestandan. Den strömlösa kopparn är för tunn eller ojämn i tjocklek och dess hålfyllningseffekt är dålig. I allmänhet rekommenderas det att fylla hålet när tjockleken på den kemiska kopparn är > 0.3 pm. Dessutom har oxidationen av kemisk koppar också en negativ inverkan på hålfyllningseffekten.