PCB技術 - PCB回路基板水平めっき技術紹介

私. Overview

With the rapid development of microelectronics technology, PCB製造 多層の方向に急速に発達している, 層状, 機能と統合. 多数の小孔を採用するためのプリント回路設計の促進, 狭いピッチ, 回路パターン概念と設計のための細線, プリント回路基板製造技術をより難しくする, 特にアスペクト比 多層PCB ボードを貫通する孔が5 : 1を超え、ビルドボードに使用される多数の深いブラインドホールが、従来の垂直電気メッキプロセスによって、高品質で高信頼性の相互接続孔の技術的要件を満たすことができない.

2 .水平電気めっきの原理入門

水平電気めっきと垂直電気メッキの方法と原理は同じであり、両方ともアノードとカソードの両方を持たなければならない。電化後、電極反応によって電解質の主な成分がイオン化し、荷電正イオンが電極反応ゾーンの負極相に移動する荷電負イオンは電極に移動する。反応ゾーンの正常な位相運動は、金属堆積とガス発生を生じる。カソードにおける金属堆積のプロセスは3つのステップに分けられるので、すなわち、金属水和イオンはカソードに拡散する第2のステップは、金属水和イオンが電気二重層を通過し、カソードの表面に吸着されると、徐々に脱水されることである第三段階は、陰極表面に吸着した金属イオンが電子を受け入れ、金属格子に入ることである。

メッキ液の対流は、外部と内部の機械的攪拌、ポンプ攪拌、電極自体の振動、回転、および温度差によるメッキ液の流れによって生じる。電気めっき液の流れは、固体電極の表面に近いほど摩擦抵抗の影響で遅くなる。このとき、固体電極表面の対流流量はゼロである。電極表面から対流メッキ液への速度勾配層をフロー界面層と呼ぶ。流れ界面層の厚さは拡散層の約10倍であり，拡散層中のイオンの輸送は対流の影響をほとんど受けない。

プリント配線板めっきのキーは、基板の両側とビアの内壁における銅膜厚の均一性を確保する方法である。メッキ層厚の均一性を得るためには、プリント配線板とスルーホールの両面のメッキ液流量を速く且つ一貫して薄く均一な拡散層を得る必要がある。現在の水平電気メッキシステム構造に基づく薄い均一な拡散層を実現するためには、システムに多数のノズルを設置しているが、メッキ液をプリント配線板に迅速かつ垂直に噴霧し、スルーホール内のメッキ液を加速することができる。この流速により、メッキ液が速やかに流れ、基板の上下面及び貫通孔内に渦電流が形成され、拡散層が小さくなり均一になる。しかし、通常、狭い貫通孔に急にメッキ液が流れ込むと、貫通孔の入口のメッキ液も逆流現象となる。一次電流分布の影響と併せて、入口に孔のメッキを行うことが多い。銅の層厚はチップ効果により厚くなり、貫通孔の内壁はドッグボーン形状の銅メッキ層を構成する。スルーホール中を流れるメッキ液の状態、すなわち渦電流とリフローの大きさ、および導電性メッキの品質の状態分析を行うことにより、プロセステスト法により制御パラメータを決定することができ、プリント基板のメッキ厚さの均一性を得ることができる。渦電流と逆流の大きさはまだ理論計算法では知ることができないので，測定した方法のみを用いる。測定結果から、貫通孔の銅電気メッキ層の厚さの均一性を制御するためには、PCB貫通孔のアスペクト比に応じて制御可能なパラメータを調整する必要があることが知られている。そして、高い分散性を有する銅電気メッキ溶液であっても、適切な添加剤を選択して添加し、電気的方法を改善し、電気メッキのための逆パルス電流を用いることにより、高い分配能力を有する銅被膜を得ることができる。

水平電気めっきシステムの基本構造

水平電気めっきの特性によれば，プリント基板を垂直型から平行めっき液表面に配置する電気めっき法である。このとき、プリント回路基板は陰極であり、いくつかの水平電気メッキシステムは電流供給用の導電性クランプおよび導電性ローラを使用する。オペレーティングシステムの便宜から、ローラ伝導供給方法を使用することは一般的である。水平電気メッキ方式の導電性ローラは陰極として機能するだけでなく、プリント基板を搬送する機能も有する。各導電性ローラには、異なる厚さ（0.10〜5.00 mm）のプリント回路板の電気めっき要求に適合させることができるばね装置が備えられている。しかしながら、電気メッキの間、メッキ液と接触している全ての部品は、銅レイヤーでメッキされることができる。そして、系は長い間働かない。したがって、現在製造されている水平電気メッキシステムの大部分は、アノードに切り替え可能なカソードを設計し、次いで、一連の補助陰極を使用して、めっきローラ上の銅を電解溶解する。メンテナンスまたは交換のために、新しい電気メッキ設計も、除去または交換を容易にするために消耗傾向がある部品を考慮します。陽極は調整可能なサイズ不溶性チタンバスケットの配列であり、それぞれはプリント回路基板の上部及び下部の位置に配置される。直径25 mmの球状形状と、0.004〜0.006 %の可溶銅、カソード、アノードのリン含有量を備えている。距離は40 mmである。

フォース, 開発の利点 PCBレベルのめっき

PCBレベルのメッキ技術の開発は偶然ではないが、高密度、高精度、多機能、高アスペクト比の多層プリント基板製品の特別な機能の必要性は必然的な結果である。その利点は，現在使用されている垂直ラックめっき工程よりも高度であり，製品品質が信頼性が高く，大規模生産が実現できることである。垂直電気めっき法に比べて以下の利点がある。

（1）広い範囲の大きさに対応し、手動での実装が不要であり、すべての自動運転が実現され、基板の表面にダメージを与えず、大規模大規模生産の実現に極めて有効である。

（2）プロセスレビューでは、クランプ位置を残しておく必要がなく、実用面積が大きくなり、原料の損失を大幅に軽減することができる。

（3）水平電気めっきは，基板の同一条件で各プリント基板の表面と孔に対するめっきの均一性を確保するための完全なコンピュータ制御を採用した。