Introduction à la technologie de galvanoplastie horizontale PCB

I. Aperçu

Avec le développement rapide de la technologie microélectronique, la fabrication de circuits imprimés s'est développée rapidement dans des directions multicouches, accumulées, fonctionnalisées et intégrées. Promouvoir la conception et la conception des graphiques de circuit avec un grand nombre de trous minuscules, un espacement étroit et des lignes directrices détaillées dans la conception du circuit d'impression, ce qui rend plus difficile l'impression de la technologie de fabrication de circuits imprimés, en particulier le rapport longitudinal de multi -les plaques de couche dépassent 5: 1 et l'accumulation Un grand nombre de trous borgnes adoptés dans la plaque de couche font que le processus de galvanoplastie vertical conventionnel ne peut pas répondre aux exigences techniques d'interconnexion de haute qualité et de haute fiabilité. Les principales raisons doivent être analysées à partir du principe de la galvanoplastie de l'état de distribution du courant. Grâce à la galvanoplastie proprement dite, la distribution du courant dans le trou présente la forme du tambour de ceinture. Le bord du trou ne peut pas assurer l'épaisseur standard de la couche de cuivre dont la couche de cuivre dans la partie centrale du trou a besoin. Parfois, la couche de cuivre est extrêmement mince ou ne contient pas de couche de cuivre, ce qui entraînera des pertes irréparables dans les cas graves, entraînant la mise au rebut d'un grand nombre de cartes multicouches. Afin de résoudre la qualité de la production de masse dans la production de masse, les problèmes de placage à trous profonds sont actuellement résolus du point de vue du courant et des additifs. Dans le processus de galvanoplastie de circuits imprimés verticaux et horizontaux élevés, la plupart d'entre eux sont sous l'effet auxiliaire d'additifs de haute qualité, combinés à une agitation modérée de l'air et à un mouvement cathodique, et dans des conditions de densité de courant relativement faible. En augmentant la zone de contrôle de la réaction de l'électrode dans le trou, le rôle de l'additif de galvanoplastie peut être affiché. De plus, le mouvement de la cathode est très propice à l'amélioration de la capacité de placage profond du fluide de placage. La vitesse de formation du noyau cristallin est compensée par la vitesse de croissance du grain, de manière à obtenir une couche de cuivre à haute ténacité.

Cependant, lorsque le rapport vertical et horizontal du trou continue d'augmenter ou présente des trous borgnes profonds, ces deux mesures de traitement semblent faibles, de sorte que la technologie de placage horizontal est générée. C'est la poursuite du développement de la technologie de galvanoplastie verticale, c'est-à-dire une nouvelle technologie de galvanoplastie développée sur la base du processus de galvanoplastie verticale. La clé de cette technologie est de créer un système de galvanoplastie horizontal adaptatif et de soutien, qui peut rendre la solution de placage hautement décentralisée. Avec la coopération de l'amélioration de la méthode d'alimentation et d'autres dispositifs auxiliaires, cela montre qu'elle est plus excellente que la méthode de galvanoplastie verticale. Effets fonctionnels.

2. Introduction au principe du placage horizontal

La méthode de galvanoplastie horizontale et le principe de placage vertical sont les mêmes, et ils doivent avoir des pôles yin et yang. Après la mise sous tension, la réaction d'électrode est générée pour générer les principaux ingrédients de l'électrolyte, de sorte que l'ion positif avec l'ion électrique se déplace vers la zone de réaction d'électrode. La phase positive de la zone de réaction se déplace, de sorte que le revêtement sédimentaire métallique et les gaz sont générés. Parce que le processus de dépôt de métal dans la cathode est divisé en trois étapes : c'est-à-dire que l'ion d'hydratation du métal se propage à la cathode ; la deuxième étape consiste à se déshydrater progressivement lorsque les ions hydrauliques métalliques sont progressivement déshydratés et adsorbés sur la surface de la cathode ; la troisième étape consiste à addimensionner les ions métalliques à la surface de la cathode pour recevoir des électrons et entrer dans le réseau métallique. De l'observation réelle à la fente de fonctionnement, il est impossible d'observer la réponse de transmission d'électrons étrangers entre l'électrode de la phase solide et le fluide de placage en phase liquide. Sa structure peut être expliquée par les deux principes d'électro-couche dans la théorie de la galvanoplastie. Lorsque l'électrode est cathode et dans un état polarisé, elle est entourée de molécules d'eau et d'un cation chargé positivement. A proximité, la couche externe de Helmholtz, qui est située sur le point central près du point central cationique, est à environ 1-10 nanomètres de l'électrode. Cependant, en raison de la quantité totale de charges positives portées par le cation sur la couche externe de Heimhoz, la charge positive n'est pas suffisante pour neutraliser la charge négative sur la cathode. Le fluide de placage éloigné de la cathode est affecté par le flux et la concentration en cations de la couche de solution est supérieure à la concentration en ions. Parce que l'effet de puissance statique est plus petit que la couche externe de Hemhzhitz et qu'il est également affecté par le mouvement thermique, la décharge de cations n'est pas aussi proche et nette que la couche externe de Hemhzhitz. Cette couche est appelée couche de diffusion. L'épaisseur de la couche de diffusion est inversement proportionnelle au débit de fluide de placage. C'est-à-dire que plus le débit du liquide de placage est rapide, plus la couche de diffusion est mince, mais l'épaisseur et l'épaisseur de la couche de diffusion générale sont d'environ 5-50 microns. Il est plus éloigné de la cathode. Parce que le courant de la solution générée affectera l'uniformité de la concentration de la solution de placage. Les ions de cuivre dans la couche de diffusion sont transportés vers la couche externe de Heimhoz par la diffusion et la migration des ions. Cependant, les ions de cuivre dans la solution de placage principale sont transportés vers la surface de la cathode par l'effet réel et la migration des ions. Pendant le processus de placage horizontal, les ions de cuivre dans la solution de placage sont transportés près de la cathode par trois voies pour former un double électro-ordinateur.

La génération de solution de placage est le flux de l'externe interne avec agitation mécanique et agitation de la pompe, oscillation ou rotation de l'électrode elle-même, et le flux de fluide de galvanoplastie provoqué par la différence de température. Le plus proche de la surface de l'électrode solide, l'influence de la résistance au frottement rend l'écoulement du fluide de placage de plus en plus lent. A ce moment, le taux de convection de la surface de l'électrode solide est nul. De la surface de l'électrode à la couche d'écoulement formée entre le flux de liquide de placage, la couche d'écoulement est appelée couche d'interface d'écoulement. L'épaisseur de la couche d'interface d'écoulement est environ dix fois celle de l'épaisseur de la couche de diffusion, de sorte que le transport des ions dans la couche de diffusion est peu affecté par l'écoulement.

Sous l'influence de l'électricité, les ions dans le fluide de galvanoplastie sont de l'énergie statique et le convoyeur d'ions est appelé migration d'ions. Le taux de sa migration est le suivant : U=Zeoe/6πrη. Parmi eux, U est une mobilité ionique, le nombre de charges d'ions ioniques, EO est la charge d'un électron (c'est-à-dire 1,61019c), E comme potentiel, R rayon des ions hydrauliques et la viscosité du fluide de placage. Selon le calcul de l'équation, plus le potentiel E est grand, plus la viscosité du fluide de galvanoplastie est faible et plus la vitesse de migration des ions est rapide.

Selon la théorie du dépôt électrique, lors de la galvanoplastie, la carte de circuit imprimé sur la cathode est une électrode polarisée non idéale. Les ions de cuivre adsorbés sur la surface de la cathode sont utilisés pour obtenir des électrons et restitués aux atomes de cuivre, de sorte que la concentration d'ions de cuivre près de la cathode est réduite. Par conséquent, un gradient de concentration en ions cuivre se forme près de la cathode. Cette couche de fluide de placage avec une faible concentration en ions cuivre que la concentration du placage principal est la couche de diffusion de la solution de placage. La concentration en ions de cuivre dans la solution de placage principale est élevée, ce qui se propagera aux endroits avec des ions de cuivre inférieurs près de la cathode, qui se propageront pour compléter en continu la zone de la cathode. La carte de circuit imprimé est similaire à une cathode plane, et la relation entre la taille du courant et l'épaisseur de la couche de diffusion est l'équation de COTTRLLL :

Parmi eux, i est le courant, le nombre d'ions cuivre est le nombre d'ions cuivre, F est la fréquence Faraday, A est la surface cathodique, D est le coefficient de diffusion des ions cuivre (D=KT / 6πrη), CB est la concentration en ions cuivre dans le placage principal et le CO est le pôle cathodique. La concentration des ions cuivre de surface, D sont l'épaisseur de la couche de diffusion, K est la constante de Boshiman (K=R / N), T est la température, R est le rayon de l'ion cuivre-eau et la viscosité du liquide de placage. Lorsque la concentration en ions cuivre de la surface de la cathode est nulle, son courant est appelé courant de diffusion extrême II :

On peut voir à partir de la formule ci-dessus que la taille du courant de diffusion limite détermine la concentration en ions cuivre du liquide de placage principal, le coefficient de diffusion de l'ion cuivre et l'épaisseur de la couche de diffusion. Lorsque la concentration d'ions de cuivre dans la solution de placage principale, le coefficient de diffusion des ions de cuivre est grand et l'épaisseur de la couche de diffusion est mince, plus le courant de diffusion limité est grand.
Selon la formule ci-dessus, pour atteindre une valeur de courant extrême plus élevée, des mesures de processus appropriées doivent être prises, c'est-à-dire que la méthode de processus de chauffage est adoptée. Étant donné que la température élevée peut augmenter le coefficient de diffusion, le taux d'augmentation peut en faire une couche de diffusion mince et uniforme. D'après l'analyse théorique ci-dessus, l'augmentation de la concentration en ions cuivre dans la solution de placage principale, l'augmentation de la température de la solution de placage et l'augmentation du débit peuvent augmenter le courant de diffusion extrême et atteindre l'objectif d'accélérer le taux de galvanoplastie. La galvanoplastie horizontale est basée sur l'accélération du taux de convection de la solution de placage et forme un vortex, qui peut réduire efficacement l'épaisseur de la couche de diffusion à environ 10 microns. Par conséquent, lorsque le système de placage horizontal est utilisé pour la galvanoplastie, sa densité de courant peut atteindre 8A/DM2.

La clé de la galvanoplastie des cartes de circuits imprimés est de savoir comment assurer l'uniformité de l'épaisseur de la couche de cuivre de la paroi interne de la paroi interne du substrat. Pour obtenir l'équilibre de l'épaisseur du revêtement, il est nécessaire de s'assurer que les deux faces de la carte imprimée et le fluide de placage dans les pores doivent être rapides et cohérents pour obtenir une couche de diffusion fine et uniforme. Pour atteindre la couche d'étalement de Bojuyi, en termes de structure actuelle du système de placage horizontal, bien que de nombreuses torches de pulvérisation soient installées dans le système, le placage peut être rapidement pulvérisé dans la carte imprimée pour accélérer l'écoulement du fluide de placage dans le trou dans les pores. La vitesse fait que le débit du fluide de placage est rapide. Établir des courants de Foucault dans les trous supérieur et inférieur du substrat, ce qui réduit la couche de diffusion et est relativement uniforme. Cependant, lorsque le fluide de placage s'écoule soudainement dans les pores étroits, le fluide de placage à l'entrée des pores aura également un retour inverse. De plus, l'impact de la distribution de courant, qui provoque souvent la galvanoplastie du trou dans l'entrée. Du fait de l'épaisseur de la couche de cuivre, la paroi interne du trou de passage constitue un revêtement de cuivre en forme d'os de chien. Selon l'état d'écoulement dans les pores dans les pores, c'est-à-dire la taille du vortex et du flux de retour, l'analyse de l'état de la qualité des pores électrolytiques ne peut être déterminée que par la méthode d'essai de processus pour déterminer l'uniformité du Paramètre de contrôle pour obtenir l'épaisseur du placage électrophus de la carte de circuit imprimé. Étant donné que la taille du vortex et du reflux ne permet toujours pas de connaître la méthode de calcul théorique, seule la méthode du processus mesuré est adoptée. Il ressort des résultats mesurés que pour contrôler l'uniformité de l'épaisseur de la couche revêtue de cuivre du trou, il est nécessaire d'ajuster les paramètres de processus contrôlables en fonction du rapport vertical du trou passant de la carte de circuit imprimé, et même de choisir une solution de cuivre galvanoplastique hautement décentralisée. Ajoutez ensuite les additifs appropriés et améliorez les méthodes d'alimentation, et utilisez un courant d'impulsion inverse pour la galvanoplastie afin d'obtenir un placage de cuivre avec une capacité de distribution élevée.

En particulier, le nombre de micro-trous borgnes dans la plaque d'accumulation augmente, non seulement le système de galvanoplastie horizontal est utilisé pour la galvanoplastie, mais également les vibrations ultrasonores pour favoriser le remplacement et la circulation du fluide de placage dans le micro-trou borgne. Les données peuvent être ajustées pour corriger les paramètres contrôlés afin d'obtenir des résultats satisfaisants.

3. Structure de base du système de placage horizontal

Selon les caractéristiques de la galvanoplastie horizontale, il s'agit de la méthode de galvanoplastie consistant à plaquer la carte de circuit imprimé d'une forme verticale à un fluide de placage parallèle. À ce stade, la carte de circuit imprimé est une cathode et le système de placage horizontal de la méthode d'alimentation en courant utilise des pinces conductrices et des roues conductrices. Pour parler de la commodité du système d'exploitation, la méthode d'alimentation de la conductivité de la roue roulante est plus courante. En plus de la cathode, le rouleau conducteur dans le système de placage horizontal a également la fonction de transmission et de cartes de circuits imprimés. Chaque rouleau conducteur est équipé d'un dispositif à ressort, qui peut s'adapter aux besoins de la galvanoplastie de la carte de circuit imprimé ({{0}}.10-5.00mm) de différents épaisseur. Cependant, lors de la galvanoplastie, les pièces en contact avec le liquide de placage peuvent être plaquées d'une couche de cuivre et le système ne peut pas fonctionner pendant une longue période. Par conséquent, la plupart des systèmes de galvanoplastie horizontaux actuels sont conçus pour transformer la cathode en anode, puis utilisent un ensemble de cathodes auxiliaires pour dissoudre l'électrolyte de cuivre sur la roue revêtue. Pour la maintenance ou le remplacement, la nouvelle conception de la galvanoplastie prend également en compte les zones sujettes aux pertes pour un démontage ou un remplacement facile. L'anode est un panier en titane insoluble qui peut ajuster la taille du réseau, placé respectivement dans les positions supérieure et inférieure de la carte de circuit imprimé. L'intérieur a un diamètre de 25 mm sphérique, la teneur en phosphore est de 0,04-00,06 % de cuivre soluble, de cathode et d'anode. La distance entre les deux est de 40 mm.

Le flux de fluide de placage est un système composé de pompes et de buses, de sorte que le liquide de placage s'écoule rapidement devant la rainure fermée, et il peut assurer la nature moyenne du flux de liquide qui coule. La solution de placage est pulvérisée verticalement sur la carte de circuit imprimé et la surface de la carte de circuit imprimé forme un vortex de jet de paroi. Son but réalise l'écoulement rapide des fluides de placage des deux côtés de la carte de circuit imprimé et l'inondation du trou pour former un vortex. De plus, le système de filtre est installé dans la rainure, qui est utilisée dans le domaine de 1,2 microns pour utiliser les impuretés granulaires générées lors du processus de galvanoplastie afin d'assurer la propreté et la pollution de la solution de placage.

Lors de la fabrication de systèmes de placage horizontaux, il est également nécessaire de prendre en compte le fonctionnement pratique et le contrôle automatique des paramètres de processus. Parce que dans la galvanoplastie réelle, avec la taille de la taille de la carte de circuit imprimé, la taille de la taille des pores et les différentes épaisseurs de cuivre requises, la vitesse de transmission, la distance entre la carte d'impression, la taille de la pompe chevaux-vapeur, la pivoine de la pulvérisation Le réglage des paramètres de processus tels que la direction et la densité de courant nécessite des tests, des ajustements et des contrôles réels pour obtenir l'épaisseur de la couche de cuivre qui répond aux exigences techniques. Les ordinateurs doivent être contrôlés. Afin d'améliorer la cohérence et la fiabilité de la qualité de la production et de la qualité du sous-produit, le traitement avant et arrière de la carte de circuit imprimé (y compris les trous de placage) conformément aux procédures de processus, formant un placage horizontal complet système, qui répond au développement et au référencement de nouveaux produits. besoin.

Quatrièmement, l'avantage du développement du placage horizontal

Le développement de la technologie de galvanoplastie horizontale n'est pas accidentel, mais le besoin de produits de circuits imprimés à haute densité, haute précision, multifonctions, multifonctions, verticaux et horizontaux élevés à multicouches à multicouches. Son avantage est qu'il est plus avancé que le processus de placage vertical utilisé actuellement, la qualité du produit est plus fiable et il peut réaliser une production à grande échelle. Il présente les avantages suivants par rapport au processus de galvanoplastie verticale :

(1) S'adapter à une large gamme de tailles, pas besoin de monter à la main, réaliser toutes les opérations automatisées, ce qui ne nuit pas à l'amélioration et à la garantie que le processus de fonctionnement n'endommage pas la surface du substrat, et est extrêmement bénéfique à la grande production de la production à grande échelle.

(2) Lors de l'examen du processus, il n'est pas nécessaire de quitter la position de la pince pour augmenter la surface pratique et économiser considérablement la perte de matières premières.

(3) La galvanoplastie horizontale est contrôlée par l'ensemble du processus pour garantir que la surface de la surface de la carte de circuit imprimé et le revêtement du revêtement de la carte de circuit imprimé par bloc sont uniformes.

(4) Du point de vue de la gestion, la rainure de galvanoplastie peut réaliser entièrement des opérations automatisées à partir du fluide de nettoyage et de galvanoplastie, ce qui n'entraînera pas de gestion hors de contrôle en raison d'erreurs artificielles.

(5) Il est connu de la production réelle. En raison de l'utilisation du nettoyage horizontal multiple de la galvanoplastie horizontale, cela permet d'économiser considérablement la quantité d'eau de nettoyage et de réduire la pression du traitement des eaux usées.

(6) Parce que le système utilise une opération fermée pour réduire l'impact direct de la pollution de l'espace d'exploitation et l'évaporation des calories sur le processus, il a considérablement amélioré l'environnement d'exploitation. En particulier, en raison de la réduction de la perte de calories lors de la cuisson, la consommation inutile d'énergie économise de l'énergie et améliore considérablement l'efficacité de la production.

5. Résumé

L'émergence de la technologie de galvanoplastie horizontale est entièrement destinée à répondre aux besoins des pores verticaux et horizontaux élevés. Cependant, en raison de la complexité et de la particularité du processus de galvanoplastie, il existe encore plusieurs problèmes techniques dans le système de galvanoplastie au niveau de la conception et du développement. Cela doit être amélioré dans la pratique. Néanmoins, l'utilisation de systèmes de galvanoplastie horizontaux est un grand développement et un progrès pour l'industrie des circuits d'impression. Parce que l'utilisation de ce type d'équipement dans la fabrication de cartes haute densité et multicouches présente un grand potentiel, il peut non seulement économiser de la main-d'œuvre et du temps de fonctionnement, mais produit également la vitesse et l'efficacité que les lignes de galvanoplastie verticales traditionnelles. En outre, réduisez la consommation d'énergie et réduisez les eaux usées pour les déchets liquides requis, améliorez considérablement l'environnement et les conditions du processus et améliorez la qualité de la couche de galvanoplastie. La ligne de placage horizontale convient à un fonctionnement ininterrompu à grande échelle de 24 - heures. La ligne de placage horizontale est légèrement plus difficile que la ligne de placage verticale lors du débogage. Une fois le débogage terminé, il est très stable. Ajustez la solution de placage pour assurer un travail stable à long terme.