PCB水平電鍍(dù)的發展

爲了(le)适應PCB制造向(xiang)多層化、積層(céng)化、功能化和(he)集成化⁉️方向(xiàng)迅速發展，帶(dài)來的高縱橫(héng)比通孔電鍍(dù)的需要🔴，發展(zhǎn)出水平電鍍(du)技術。設計與(yu)研制水平電(diàn)鍍系統仍然(ran)存在着若幹(gàn)技術☔性的問(wen)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻題，但水平電(diàn)鍍系統的使(shǐ)用，對印制電(dian)路行業來說(shuo)是很大的發(fa)展和進⭐步。特(te)别是多層闆(pǎn)通孔的縱橫(héng)比超過5:1及積(jī)層闆中📞大量(liang)采用的🥵較深(shēn)的盲孔，使常(cháng)規的垂直電(diàn)鍍工藝不能(neng)滿足高質量(liàng)、高可靠性互(hù)連孔☂️的技術(shu)要求。

 

水平電(dian)鍍則在制造(zao)高密度多層(ceng)闆方面的運(yùn)用，顯💛示出很(hěn)🏃🏻大的潛力，不(bu)但能節省人(rén)力及作業時(shí)間而且生🤟産(chǎn)的速度和效(xiao)率比傳統的(de)垂直電鍍線(xian)要高。而且降(jiang)低能量消耗(hào)、減少所需♻️處(chù)理的廢液廢(fèi)水廢♋氣，而且(qie)大大改善工(gōng)💰藝環境和條(tiao)件，提高電鍍(du)層的質量水(shuǐ)準。

 

一、水平電(diàn)鍍原理簡介(jie)

水平電鍍技(ji)術，是垂直電(diàn)鍍法技術發(fa)展的繼續，是(shi)在垂直♉電鍍(dù)💁工藝的基礎(chǔ)上發展起來(lai)的新穎電鍍(dù)技術♋。這種♻️技(ji)術🈲的關鍵就(jiu)是應制造出(chū)相适應的、相(xiang)互配套的水(shuǐ)平💁電鍍系統(tǒng)，能使高分散(sàn)能力的鍍液(ye)，在改進供電(dian)方式和其它(tā)輔助裝置的(de)配合下，顯示(shi)出比垂直電(diàn)鍍法更爲優(yōu)異的功能作(zuò)用。

 

水平電鍍(dù)與垂直電鍍(du)方法和原理(li)是相同的，都(dōu)必須具有陰(yīn)陽兩極，通電(diàn)後産生電極(ji)反應使電解(jie)液主成份産(chǎn)生電離，使🚩帶(dài)電的正離子(zi)向電極反應(yīng)區📞的負相移(yi)動;帶電的負(fu)離子向電極(jí)反應區的正(zheng)相移動，于是(shi)産生金屬沉(chen)積鍍層和放(fang)出氣體。

 

因爲(wèi)金屬在陰極(jí)的沉積過程(chéng)分爲三個步(bù)驟：金屬的水(shuǐ)合離子擴散(sàn)到陰極；第二(er)步是當金屬(shu)水合離子通(tōng)過雙電層時(shi)，它✏️們逐漸脫(tuo)水并吸附在(zai)陰極表面；第(dì)三步是吸附(fu)在陰極表面(mian)的金屬💔離子(zi)接受電子并(bìng)進入金屬晶(jīng)格。由于靜電(dian)☀️作用，該層💯比(bǐ)亥姆霍茲外(wài)層小，并❗且受(shou)到熱運動的(de)影響。陽離子(zǐ)排列不像亥(hài)姆霍茲外層(ceng)那樣緊密和(he)整齊。該層稱(chēng)爲擴散層。擴(kuo)散層✏️的厚度(du)與鍍液的流(liu)速成反比。即(ji)鍍液流速越(yue)快，擴散層越(yuè)薄☁️，越厚。通常(cháng)，擴散層的厚(hou)度約爲5-50微米(mǐ)。在遠離陰極(jí)的地方，通過(guò)🈲對流到達的(de)鍍液層稱爲(wèi)主鍍液。因爲(wei)溶液的對流(liú)會影響鍍液(ye)濃度的均勻(yun)性。擴散層中(zhōng)的銅離子通(tōng)過擴散和離(li)子遷移傳輸(shū)到亥姆霍茲(zi)外層。主鍍液(ye)🚶‍♀️中的銅離子(zi)通過對流和(hé)離子遷移被(bèi)輸送到陰極(jí)表面。

 

二、水平(ping)電鍍的難點(dian)及對策

PCB電鍍(dù)的關鍵是如(ru)何保證基闆(pan)兩側和通孔(kǒng)内壁銅層厚(hou)度的均勻性(xing)。爲了獲得塗(tú)層厚度的均(jun)勻性，必🤟須确(que)保印⁉️制闆兩(liang)側和通孔中(zhong)的鍍液流速(sù)應快速一緻(zhi)，以獲得薄而(ér)均勻的擴散(san)層。爲了獲得(de)薄而均勻的(de)擴散層，根據(jù)目前水平電(dian)鍍系統的結(jié)構，雖然系統(tǒng)中安裝了許(xǔ)多噴咀，但它(tā)可以将鍍液(ye)快速垂🤟直地(dì)噴射到印㊙️制(zhi)闆上，從而加(jiā)快鍍液在通(tōng)孔中的流速(su)，因此鍍液流(liú)速非常快，并(bìng)且在基闆和(hé)通孔的上下(xià)部分形成渦(wō)流，從而使擴(kuò)散層減少且(qiě)更均勻。但是(shì)，一般情況下(xia)，當鍍液突然(ran)流入狹窄的(de)通孔時💋，通孔(kong)入口處的鍍(du)液也會㊙️出現(xian)反向回流🔱現(xiàn)象。

 

此外，由于(yú)一次電流分(fèn)布的影響，由(you)于尖端效應(yīng)，入口孔處的(de)銅層厚度過(guo)厚，通孔内壁(bì)形成狗骨狀(zhuang)銅塗層。根據(ju)鍍液在通孔(kǒng)内的流動狀(zhuang)态，即渦流和(hé)回📞流的大小(xiao)，以及⭐導電鍍(du)通孔質量的(de)狀态分析，控(kong)制👅參數隻能(neng)通過工藝測(ce)試方法🈲确定(dìng)，以實🏃現印刷(shua)電💰路闆電鍍(dù)厚✉️度的均勻(yún)性💃。由于渦流(liú)和🤞回流的大(da)小無法通過(guo)理論計算得(dé)到，因此隻能(neng)采用測量過(guo)程⁉️的方法。

 

從(cong)測量結果可(ke)知，爲了控制(zhi)通孔鍍銅層(ceng)厚度的均🆚勻(yun)💯性🥰，需要根據(ju)印刷電路闆(pǎn)通孔的縱橫(heng)比調整可控(kong)的工藝參數(shù)，甚至選擇分(fèn)散能力強的(de)鍍銅溶液，添(tian)加合🐅适的添(tian)🔴加劑，改進供(gòng)電方式，即㊙️反(fan)向脈沖電流(liú)電鍍，獲🌈得分(fèn)布能力強的(de)銅鍍層。特别(bie)是積層闆微(wei)盲孔數量增(zeng)加，不但要采(cai)用水平電鍍(dù)系統進行🔱電(diàn)鍍，還要采💋用(yong)超聲波震動(dòng)來♈促進微盲(máng)孔内鍍液的(de)更換及流通(tong)，再改進供電(diàn)方式利用反(fǎn)脈沖電流及(ji)實際測試的(de)數據💃🏻來調正(zheng)可控參數，就(jiù)能獲得滿意(yì)的效果。

 

三、水(shui)平電鍍的發(fā)展優勢

水平(ping)電鍍技術的(de)發展不是偶(ǒu)然的，而是高(gāo)密度、高精度(dù)、多功能、高縱(zòng)橫比多層印(yin)制電路闆産(chan)品特殊功能(néng)的需🌈要是✊個(gè)必然的結果(guo)。它的優勢就(jiu)是要比現在(zài)所采用的垂(chui)直挂鍍工藝(yì)方法更爲先(xian)進，産品質量(liang)更爲可靠，能(néng)實現規模化(huà)🈲的大生産。它(tā)與垂直電鍍(dù)工藝方法相(xiàng)比具有以下(xia)長處：

（１）适應尺(chi)寸範圍較寬(kuan)，無需進行手(shǒu)工裝挂，實現(xian)全部自動化(hua)♋作業㊙️，對提高(gao)和确保作業(ye)過程對基闆(pǎn)表面🛀無損害(hai)，對實現規模(mo)化的大生産(chǎn)極爲有利。

（２）在(zai)工藝審查中(zhōng)，無需留有裝(zhuāng)夾位置，增加(jia)實用面積㊙️，大(dà)大節約原材(cái)料的損耗。

（３）水(shui)平電鍍采用(yòng)全程計算機(jī)控制，使基闆(pan)在相同的👉條(tiao)件下，确保每(mei)塊印制電路(lù)闆的表面與(yǔ)孔的鍍層的(de)均一性。

（４）從管(guǎn)理角度看，電(dian)鍍槽從清理(lǐ)、電鍍液的添(tian)加和更換，可(ke)完全🐇實現自(zi)動化作業，不(bú)會因爲人爲(wei)的錯誤造成(chéng)🐅管理😄上的失(shī)控問題。

（５）從實(shí)際生産中可(kě)測所知，由于(yú)水平電鍍采(cai)用多段水平(píng)👌清洗，節約清(qing)洗水用量及(ji)減少污水處(chù)理的壓力。

（６）由(yóu)于該系統采(cǎi)用封閉式作(zuò)業，減少對作(zuò)業空間污染(rǎn)和熱量蒸發(fa)對工藝環境(jìng)的直接影響(xiang)，大大改善作(zuò)業環境。特别(bie)是烘闆時💃由(yóu)于減少熱量(liàng)損耗，節約了(le)能量的無謂(wei)消耗及🔞提高(gao)生産效率。

 

四(sì)、總結
水平電(dian)鍍技術的出(chu)現，完全爲了(le)适應高縱橫(héng)比通孔電鍍(dù)的需要。但由(you)于電鍍過程(cheng)的複雜性和(hé)特殊性，在♻️設(she)計👄與研制水(shui)平電鍍系統(tǒng)仍存在着若(ruo)幹技術性的(de)問題。這有待(dài)在📱實踐過程(cheng)中改進。盡管(guǎn)如此，水平電(dian)鍍系統的使(shi)🙇‍♀️用對印制電(diàn)路行業來說(shuō)是很大的發(fā)展和進步。因(yīn)爲此類型的(de)設備在制造(zao)高密度多層(ceng)闆方面的運(yun)用，顯示出很(hen)大的潛力。水(shuǐ)🔞平電鍍線适(shi)用于大規模(mo)産量24小時不(bú)間斷作業，水(shui)平電鍍線在(zài)調試的時候(hou)較垂直電鍍(du)線稍困難一(yī)些，一旦調試(shì)完畢是十分(fèn)穩定的，同時(shí)在使用過程(chéng)中要随時監(jian)控鍍液的情(qíng)況對鍍液進(jin)行調整，确保(bǎo)長時🔴間穩定(dìng)工作。