Leiterplattentechnisch - Einführung der horizontalen Platinentechnologie für Leiterplatten

I. Overview

With the rapid development of microelectronics technology, Leiterplattenherstellung entwickelt sich schnell in Richtung mehrschichtiger, geschichtet, funktional und integriert. Förderung des Leiterplattendesigns, um eine große Anzahl kleiner Löcher anzunehmen, enge Stellplätze, und dünne Drähte für Schaltungsmuster Konzeption und Design, Herstellung von Leiterplatten erschwert, insbesondere das Seitenverhältnis von Mehrschichtige Leiterplatte Die große Anzahl von tiefen Blindlöchern, die in der Aufbauplatte verwendet werden, macht das herkömmliche vertikale Galvanikprozess nicht in der Lage, die technischen Anforderungen an hochwertige und hochzuverlässige Verbindungslöcher zu erfüllen.

2. Einführung in das Prinzip der horizontalen Galvanik

Das Verfahren und Prinzip der horizontalen Galvanik und vertikalen Galvanik sind die gleichen, beide müssen sowohl Anode als auch Kathode haben. Nach der Elektrifizierung bewirkt die Elektrodenreaktion, dass die Hauptkomponenten des Elektrolyten ionisieren, und die geladenen positiven Ionen bewegen sich in die negative Phase der Elektrodenreaktionszone; Die geladenen negativen Ionen bewegen sich zur Elektrode. Die normale Phasenbewegung der Reaktionszone führt zu Metallabscheidung und Gasentwicklung. Weil der Prozess der Metallabscheidung an der Kathode in drei Schritte unterteilt ist: Das heißt, die metallhydrierten Ionen diffundieren zur Kathode; Der zweite Schritt besteht darin, dass die metallhydrierten Ionen allmählich dehydriert werden, wenn sie die elektrische Doppelschicht passieren und auf der Oberfläche der Kathode adsorbiert werden; Der erste Schritt besteht darin, dass die auf der Oberfläche der Kathode adsorbierten Metallionen Elektronen annehmen und in das Metallgitter eintreten.

Die Konvektion der Beschichtungslösung wird durch die Verwendung von externem und internem mechanischem Rühren und Pumpenrühren, die Schwingung oder Rotation der Elektrode selbst und den Fluss der Beschichtungslösung verursacht durch die Temperaturdifferenz erzeugt. Je näher an der Oberfläche der festen Elektrode, desto langsamer wird der Fluss der Galvaniklösung durch den Einfluss ihres Reibungswiderstandes. Zu diesem Zeitpunkt ist die konvektive Durchflussrate auf der Oberfläche der festen Elektrode Null. Die von der Elektrodenoberfläche zur Konvektionsplattierlösung gebildete Geschwindigkeitsgradientenschicht wird als Strömungsgrenzflächenschicht bezeichnet. Die Dicke der Strömungsgrenzschicht ist etwa zehnmal so hoch wie die der Diffusionsschicht, so dass der Ionentransport in der Diffusionsschicht durch Konvektion kaum beeinträchtigt wird.

Der Schlüssel zur Platinenbeschichtung besteht darin, die Gleichmäßigkeit der Kupferschichtdicke auf beiden Seiten des Substrats und der Innenwand des Durchgangs sicherzustellen. Um die Gleichmäßigkeit der Beschichtungsschichtdicke zu erhalten, muss sichergestellt werden, dass der Beschichtungslösungsdurchfluss auf beiden Seiten der Leiterplatte und der Durchgangslöcher schnell und gleichmäßig ist, um eine dünne und gleichmäßige Diffusionsschicht zu erhalten. Um eine dünne und gleichmäßige Diffusionsschicht zu erreichen, basierend auf der aktuellen horizontalen Galvaniksystemastruktur, obwohl viele Düsen im System installiert sind, kann die Plattierungslösung schnell und vertikal auf die Leiterplatte gesprüht werden, um die Plattierungslösung im Durchgangsloch zu beschleunigen. Durch die Durchflussrate fließt die Beschichtungslösung schnell und bildet Wirbelströme auf der oberen und unteren Oberfläche des Substrats und in den Durchgangslöchern, so dass die Diffusionsschicht reduziert und gleichmäßiger wird. Normalerweise jedoch, wenn die Plattierungslösung plötzlich in ein schmales Durchgangsloch fließt, hat die Plattierungslösung am Eingang des Durchgangslochs auch ein Reverse-Flow-Phänomen. In Verbindung mit dem Einfluss der Primärstromverteilung verursacht es oft die Beschichtung des Lochs am Eingang., Die Dicke der Kupferschicht ist aufgrund des Spitzeneffekts zu dick, und die Innenwand des Durchgangslochs bildet eine Kupferschicht in Form eines Hundeknochens. Entsprechend dem Zustand der Beschichtungslösung, die in das Durchgangsloch fließt, dh der Größe des Wirbelstroms und des Reflow, und der Zustandsanalyse der Qualität der leitfähigen Beschichtung durch Loch, können die Steuerparameter nur durch das Prozesstestverfahren bestimmt werden, um die Gleichmäßigkeit der Beschichtungsdicke der Leiterplatte zu erreichen. Da die Größe des Wirbelstroms und des Rückstroms durch theoretische Berechnungsmethoden immer noch nicht bekannt sind, wird nur das gemessene Prozessverfahren verwendet. Aus den Messergebnissen ist bekannt, dass zur Kontrolle der Gleichmäßigkeit der Dicke der Kupfergalvanikschicht des Durchgangslochs die steuerbaren Prozessparameter entsprechend dem Seitenverhältnis des Leiterplattendurchgangslochs angepasst werden müssen. Geeignete Additive und verbesserte Stromversorgungsmethoden, nämlich die Verwendung von Reverse Pulsstrom für die Galvanik, können Kupferbeschichtungen mit hohen Verteilungsfähigkeiten erhalten.

3. Grundlegende Struktur des horizontalen Galvaniksystems

Entsprechend den Eigenschaften der horizontalen Galvanik ist es ein Galvanikverfahren, bei dem die Leiterplatte von einem vertikalen Typ zu einer parallelen Beschichtungsflüssigkeitsoberfläche platziert wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Leiterplatte die Kathode, und einige horizontale Galvaniksysteme verwenden leitfähige Klemmen und leitfähige Rollen für die Stromversorgung. Aus der Bequemlichkeit des Betriebssystems ist es üblich, das rollenleitende Versorgungsverfahren zu verwenden. Die leitfähige Rolle im horizontalen Galvaniksystem dient nicht nur als Kathode, sondern hat auch die Funktion, die Leiterplatte zu fördern. Jede leitfähige Walze ist mit einer Federvorrichtung ausgestattet, deren Zweck an die galvanischen Anforderungen von Leiterplatten unterschiedlicher Dicke (0,10-5,00mm) angepasst werden kann. Während der Galvanik können jedoch alle Teile, die mit der Beschichtungslösung in Berührung kommen, mit einer Kupferschicht überzogen werden, und das System funktioniert für eine lange Zeit nicht. Daher entwerfen die meisten derzeit hergestellten horizontalen Galvaniksysteme die Kathoden so, dass sie zu Anoden umschaltbar sind, und verwenden dann einen Satz von Hilfskathoden, um das Kupfer auf den plattierten Rollen elektrolytisch aufzulösen. Zur Wartung oder zum Austausch berücksichtigt das neue Galvanik-Design auch verschleißanfällige Teile, um den Ausbau oder den Austausch zu erleichtern. Die Anode ist eine Reihe von einstellbaren unlöslichen Titankörben, die jeweils auf der oberen und unteren Position der Leiterplatte platziert werden. Sie sind mit einer Kugelform von 25mm im Durchmesser und einem Phosphorgehalt von 0.004-0.006% löslichem Kupfer, Kathoden und Anoden ausgestattet. Der Abstand zwischen ihnen beträgt 40mm.

Vierte, die Entwicklungsvorteile von Platinenebene Beschichtung

Die Entwicklung der Platinenebene Plattierungstechnologie ist kein Zufall, aber die Notwendigkeit spezieller Funktionen von mehrschichtigen Leiterplattenprodukten mit hoher Dichte, hoher Präzision, Multifunktion und hohem Seitenverhältnis ist ein unvermeidliches Ergebnis. Sein Vorteil ist, dass es fortschrittlicher ist als das derzeit verwendete vertikale Rackplattierungsverfahren, die Produktqualität zuverlässiger ist und eine Großproduktion realisiert werden kann. Verglichen mit dem vertikalen Galvanikprozessverfahren hat es die folgenden Vorteile:

(1) Es ist für eine breite Palette von Größen geeignet, es ist keine manuelle Montage erforderlich, und alle automatischen Operationen werden realisiert, was äußerst vorteilhaft ist, um zu verbessern und sicherzustellen, dass der Operationsprozess die Oberfläche des Substrats nicht beschädigt und äußerst vorteilhaft für die Realisierung der Großserienproduktion ist.

(2) Bei der Prozessüberprüfung besteht keine Notwendigkeit, eine Klemmposition zu verlassen, was den praktischen Bereich vergrößert und den Verlust von Rohstoffen erheblich spart.

(3) Die horizontale Galvanik nimmt volle Computersteuerung an, um die Gleichmäßigkeit der Beschichtung auf der Oberfläche und den Löchern jeder Leiterplatte unter den gleichen Bedingungen des Substrats sicherzustellen.