ค่าเอาต์พุตของการชุบด้วยไฟฟ้าทั่วโลก PCB อุตสาหกรรมบัญชีสำหรับการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในสัดส่วนของมูลค่าการส่งออกรวมของอุตสาหกรรมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เป็นอุตสาหกรรมที่มีสัดส่วนมากที่สุดในอุตสาหกรรมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และมีตำแหน่งที่โดดเด่น มูลค่าการส่งออกประจำปีของ PCB ชุบด้วยไฟฟ้าคือ 60 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ปริมาณของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เริ่มเบาลง บางลง สั้นลง และเล็กลง และการซ้อนจุดแวะบนจุดแวะตาบอดโดยตรงเป็นวิธีการออกแบบเพื่อให้ได้การเชื่อมต่อที่มีความหนาแน่นสูง ในการทำหลุมแบบเรียงซ้อนได้ดี ด้านล่างของรูควรเรียบ มีหลายวิธีในการสร้างพื้นผิวรูเรียบทั่วไป และกระบวนการเติมรูด้วยไฟฟ้าก็เป็นหนึ่งในวิธีที่ใช้แทนได้ นอกเหนือจากการลดความจำเป็นในการพัฒนากระบวนการเพิ่มเติมแล้ว กระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าและการบรรจุยังเข้ากันได้กับอุปกรณ์ในกระบวนการผลิตในปัจจุบัน ซึ่งเอื้อให้เกิดความน่าเชื่อถือที่ดี

การเติมรูด้วยไฟฟ้ามีข้อดีดังต่อไปนี้:

(1) เอื้อต่อการออกแบบรูแบบซ้อน (Stacked) และรูบนดิสก์ (Via.on.Pad)

(2) ปรับปรุงประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและช่วยออกแบบความถี่สูง

(3) มีส่วนทำให้เกิดการกระจายความร้อน

(4) รูปลั๊กและการเชื่อมต่อไฟฟ้าเสร็จสิ้นในขั้นตอนเดียว

(5) รูบอดนั้นเต็มไปด้วยทองแดงชุบด้วยไฟฟ้า ซึ่งมีความน่าเชื่อถือสูงกว่าและการนำไฟฟ้าได้ดีกว่ากาวนำไฟฟ้า

พารามิเตอร์อิทธิพลทางกายภาพ

พารามิเตอร์ทางกายภาพที่ต้องศึกษา ได้แก่ ประเภทของแอโนด ระยะห่างระหว่างแอโนด-แคโทด ความหนาแน่นกระแส ความปั่นป่วน อุณหภูมิ วงจรเรียงกระแสและรูปคลื่น เป็นต้น

(1) ประเภทแอโนด เมื่อพูดถึงประเภทแอโนด ไม่มีอะไรมากไปกว่าแอโนดที่ละลายน้ำได้และแอโนดที่ไม่ละลายน้ำ แอโนดที่ละลายน้ำได้มักจะเป็นลูกทองแดงฟอสฟอรัส ซึ่งง่ายต่อการผลิตโคลนแอโนด ปนเปื้อนสารละลายชุบ และส่งผลต่อประสิทธิภาพของสารละลายชุบ แอโนดที่ไม่ละลายน้ำ หรือที่เรียกว่า inert anodes โดยทั่วไปประกอบด้วยไททาเนียมเมชที่เคลือบด้วยออกไซด์ผสมของแทนทาลัมและเซอร์โคเนียม แอโนดที่ไม่ละลายน้ำ, เสถียรภาพที่ดี, ไม่มีการบำรุงรักษาแอโนด, ไม่มีการสร้างโคลนแอโนด, การชุบด้วยไฟฟ้าแบบพัลส์หรือกระแสตรง อย่างไรก็ตามการบริโภคสารเติมแต่งค่อนข้างมาก

(2) ระยะห่างระหว่างแคโทดและแอโนด การออกแบบระยะห่างระหว่างแคโทดและแอโนดในกระบวนการเติมหลุมชุบด้วยไฟฟ้ามีความสำคัญมาก และการออกแบบอุปกรณ์ประเภทต่างๆ ไม่เหมือนกัน อย่างไรก็ตาม ต้องชี้ให้เห็นว่าไม่ว่าการออกแบบจะเป็นอย่างไร ก็ไม่ควรละเมิดกฎข้อที่หนึ่งของฟาร่า

3) กวน. การกวนมีหลายประเภท ได้แก่ การเขย่าด้วยเครื่องจักร การเขย่าด้วยไฟฟ้า การเขย่าด้วยลม การกวนด้วยอากาศ และการเจ็ต (Eductor)

สำหรับการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าและอุดรู โดยทั่วไปมักจะเพิ่มการออกแบบเจ็ตตามการกำหนดค่าของกระบอกทองแดงแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะเป็นเจ็ทด้านล่างหรือเจ็ทด้านข้าง วิธีการจัดท่อเจ็ทและท่อกวนอากาศในกระบอกสูบ การไหลของเจ็ทต่อชั่วโมงคืออะไร ระยะห่างระหว่างท่อเจ็ทกับแคโทดคือเท่าใด ถ้าใช้เจ็ตด้านข้าง เจ็ตอยู่ที่แอโนดด้านหน้าหรือด้านหลัง หากใช้เจ็ทด้านล่างจะทำให้การผสมไม่สม่ำเสมอและสารละลายการชุบจะขยับขึ้นอย่างอ่อนและแข็งแรง จำนวน ระยะห่าง และมุมของไอพ่นบนท่อเจ็ตเป็นปัจจัยทั้งหมดที่ต้องพิจารณาเมื่อออกแบบกระบอกทองแดง จำเป็นต้องมีการทดลองมากมาย

นอกจากนี้ วิธีที่เหมาะสมที่สุดคือการเชื่อมต่อท่อเจ็ทแต่ละท่อกับเครื่องวัดการไหล เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบอัตราการไหล เนื่องจากการไหลของเจ็ทมีขนาดใหญ่ สารละลายจึงสร้างความร้อนได้ง่าย ดังนั้นการควบคุมอุณหภูมิจึงมีความสำคัญมากเช่นกัน

(4) ความหนาแน่นและอุณหภูมิปัจจุบัน ความหนาแน่นกระแสไฟต่ำและอุณหภูมิต่ำสามารถลดอัตราการสะสมทองแดงที่พื้นผิว ในขณะที่ให้ Cu2 และสารเพิ่มความสดใสเข้าไปในรูได้เพียงพอ ภายใต้เงื่อนไขนี้ ความสามารถในการเติมหลุมจะเพิ่มขึ้น แต่ในขณะเดียวกัน ประสิทธิภาพการชุบจะลดลง

(5) วงจรเรียงกระแส วงจรเรียงกระแสเป็นส่วนเชื่อมโยงที่สำคัญในกระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า ในปัจจุบัน งานวิจัยเกี่ยวกับการเติมหลุมด้วยไฟฟ้าส่วนใหญ่จะจำกัดอยู่ที่การชุบด้วยไฟฟ้าแบบเต็มแผ่น หากพิจารณาการเติมหลุมด้วยไฟฟ้าแบบลวดลาย พื้นที่ของแคโทดจะเล็กมาก ในขณะนี้ มีการนำเสนอความต้องการที่สูงมากสำหรับความถูกต้องของเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแส

ควรเลือกความถูกต้องของเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสตามสายผลิตภัณฑ์และขนาดของทางผ่าน เส้นที่บางลงและรูที่เล็กกว่า ความต้องการความแม่นยำของวงจรเรียงกระแสก็จะสูงขึ้น โดยทั่วไป ควรเลือกวงจรเรียงกระแสที่มีความแม่นยำเอาต์พุตน้อยกว่า 5% ความแม่นยำสูงของวงจรเรียงกระแสที่เลือกจะเพิ่มการลงทุนอุปกรณ์ สำหรับการเดินสายเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแส ขั้นแรกให้วางวงจรเรียงกระแสที่ด้านข้างของถังชุบให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อลดความยาวของสายเคเบิลเอาต์พุตและเวลาในการเพิ่มกระแสพัลส์ในปัจจุบันจะลดลง การเลือกข้อมูลจำเพาะของสายเคเบิลเอาท์พุตเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าควรเป็นไปตามที่แรงดันตกคร่อมของสายเคเบิลเอาท์พุตอยู่ภายใน 0.6V เมื่อกระแสไฟขาออกสูงสุดคือ 80% พื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิลที่ต้องการมักจะคำนวณตามความจุกระแสไฟ 2.5A/mm: หากพื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิลมีขนาดเล็กเกินไปหรือความยาวของสายเคเบิลยาวเกินไป และแรงดันตกคร่อมของสายมีขนาดใหญ่เกินไป กระแสส่งจะไม่ถึงค่าปัจจุบันที่จำเป็นสำหรับการผลิต

สำหรับถังชุบที่มีความกว้างร่องมากกว่า 1.6 ม. ควรพิจารณาวิธีการจ่ายไฟแบบสองด้าน และความยาวของสายเคเบิลสองด้านควรเท่ากัน ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถมั่นใจได้ว่าข้อผิดพลาดทวิภาคีในปัจจุบันถูกควบคุมภายในช่วงที่กำหนด ควรต่อวงจรเรียงกระแสเข้ากับแต่ละด้านของฟลายบาร์แต่ละอันของถังชุบ เพื่อให้กระแสไฟที่ทั้งสองด้านของชิ้นงานสามารถปรับแยกกันได้

(6) รูปคลื่น ในปัจจุบัน จากมุมมองของรูปคลื่น การเติมรูชุบด้วยไฟฟ้ามีสองประเภท: การชุบด้วยไฟฟ้าแบบพัลส์และการชุบด้วยไฟฟ้ากระแสตรง มีการศึกษาวิธีการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าและการเติม การเติมหลุมชุบด้วยไฟฟ้ากระแสตรงใช้วงจรเรียงกระแสแบบเดิมซึ่งใช้งานง่าย แต่ถ้าแผ่นหนาขึ้น ก็ไม่สามารถทำอะไรได้ การเติมรูชุบด้วยไฟฟ้าแบบพัลส์ใช้เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า PPR ซึ่งมีขั้นตอนการทำงานหลายขั้นตอน แต่มีความสามารถในการประมวลผลที่แข็งแกร่งสำหรับแผงในกระบวนการผลิตที่หนาขึ้น

อิทธิพลของสารตั้งต้น

ไม่ควรมองข้ามอิทธิพลของวัสดุพิมพ์ต่อการอุดรูที่ชุบด้วยไฟฟ้า โดยทั่วไป มีปัจจัยหลายอย่าง เช่น วัสดุชั้นไดอิเล็กทริก รูปร่างรู อัตราส่วนความหนาต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง และการชุบทองแดงเคมี

(1) วัสดุของชั้นอิเล็กทริก วัสดุของชั้นอิเล็กทริกมีผลต่อการอุดรู เมื่อเทียบกับวัสดุเสริมใยแก้ว วัสดุเสริมที่ไม่ใช่แก้วจะง่ายต่อการเติมรู เป็นที่น่าสังเกตว่าส่วนที่ยื่นออกมาของใยแก้วในรูมีผลเสียต่อทองแดงเคมี ในกรณีนี้ ความยากของการชุบเคลือบหลุมด้วยไฟฟ้าคือการปรับปรุงการยึดเกาะของชั้นเมล็ดของชั้นการชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้า มากกว่ากระบวนการเติมรูเอง

อันที่จริง มีการใช้การชุบด้วยไฟฟ้าและการอุดรูบนพื้นผิวเสริมใยแก้วในการผลิตจริง

(2) อัตราส่วนความหนาต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง ปัจจุบันทั้งผู้ผลิตและนักพัฒนาต่างให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีการอุดรูที่มีรูปร่างและขนาดต่างกัน ความสามารถในการเติมรูได้รับผลกระทบอย่างมากจากอัตราส่วนความหนาต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของรู ค่อนข้างพูด ระบบ DC ใช้ในเชิงพาณิชย์มากขึ้น ในการผลิต ช่วงขนาดของรูจะแคบลง โดยทั่วไปเส้นผ่านศูนย์กลาง 80pm～120Bm ความลึก 40Bm～8OBm และอัตราส่วนของความหนาต่อเส้นผ่านศูนย์กลางไม่ควรเกิน 1:1

(3) ชั้นชุบทองแดงแบบไม่ใช้ไฟฟ้า ความหนาและความสม่ำเสมอของชั้นการชุบทองแดงแบบไม่ใช้ไฟฟ้า และเวลาการจัดวางหลังจากการชุบทองแดงแบบไม่ใช้ไฟฟ้า ล้วนส่งผลต่อประสิทธิภาพการเติมรู ทองแดงแบบไม่ใช้ไฟฟ้ามีความหนาบางเกินไปหรือมีความหนาไม่เท่ากัน และเอฟเฟกต์การอุดรูของทองแดงนั้นไม่ดี โดยทั่วไป แนะนำให้เติมรูเมื่อความหนาของทองแดงเคมี > 0.3 น. นอกจากนี้ การเกิดออกซิเดชันของทองแดงเคมียังส่งผลเสียต่อผลการเติมรู