PCB 기술 - PCB 회로기판 수평 도금 기술 소개

1. 개요

마이크로 전자 기술의 급속한 발전에 따라 PCB 제조는 다층화, 계층화, 기능화, 집적화의 방향으로 빠르게 발전하고 있다.인쇄회로설계를 추진하여 대량의 작은 구멍, 좁은 간격과 가는 선으로 회로도안을 구상하고 설계함으로써 인쇄회로기판 제조기술의 난이도를 증가시켰다.특히 다층PCB판 통공의 종횡비는 5: 1을 초과하고 적층판에는 대량의 깊은 맹공이 사용되여 전통적인 수직도금공예가 고품질, 고신뢰성 상호련결공의 기술요구를 만족시킬수 없게 되였다.

2. 수평식 도금 원리 소개

수평 도금과 수직 도금의 방법과 원리는 같으며 모두 양극과 음극이 있어야 한다.전기가 통하면 전극반응은 전해질의 주요성분인 이온화를 초래하고 전기를 띤 양이온은 전극반응구역의 음상으로 이동한다.전하를 띤 음이온은 전극으로 이동할 것이다.반응구의 정상적인 상운동은 금속침적과 기체석출을 산생한다.왜냐하면 금속이 음극에 퇴적하는 과정은 세 단계로 나뉘기 때문이다: 즉 금속의 수화이온이 음극으로 확산한다;두 번째 단계는 금속 수화이온이 이중 전층을 통과하고 음극 표면에 흡착될 때 점차 탈수되는 것입니다.첫 번째 단계는 음극 표면에 흡착된 금속 이온이 전자를 받아 금속 결정체에 들어가는 것이다.

도금 용액의 대류는 외부와 내부의 기계 믹서와 펌프 믹서, 전극 자체의 진동이나 회전, 온도 차로 인한 도금 용액의 흐름을 사용하여 발생한다.고체 전극의 표면에 가까울수록 마찰 저항의 영향으로 도금 용액의 흐름이 점점 느려진다.이때 고체 전극 표면의 대류 유속은 0이다.전극 표면에서 대류 도금액으로 형성된 속도 경도층을 유동계면층이라고 한다.유동계면층의 두께는 확산층의 약 10배이므로 확산층에서의 이온의 전송은 대류의 영향을 거의 받지 않는다.

인쇄회로기판 도금의 관건은 어떻게 기판 량측과 과공내벽 동층의 두께의 균일성을 확보하는가 하는것이다.도금층 두께의 균일성을 얻기 위해서는 인쇄회로기판과 통공 양쪽의 도금액 유속이 빠르고 일치하도록 하여 얇고 균일한 확산층을 확보해야 한다.얇고 균일한 확산층을 실현하기 위해 현재의 수평 도금 시스템 구조를 바탕으로 시스템에 많은 노즐이 설치되어 있지만 도금은 인쇄회로판에 빠르게 수직으로 분사되어 통공 중의 도금을 가속화할 수 있다.유속은 도금액의 흐름을 빠르게 하여 기판의 상하 표면과 통공에 와전류를 형성하여 확산층을 줄이고 더욱 균일하게 한다.그러나 일반적으로 도금액이 좁은 통공으로 갑자기 유입될 때 통공 입구의 도금액도 역류 현상이 나타난다.게다가 한 번의 전류 분포의 영향으로 입구에 구멍을 도금하는 경우가 많습니다.,첨단 효과로 구리층의 두께가 너무 두껍고 구멍이 뚫린 내벽이 개뼈 모양의 구리 도금층을 이루고 있다.도금액의 통공 중 유동 상태, 즉 와류와 회류의 크기, 그리고 전도도금 통공 품질의 상태 분석에 근거하여 공정 테스트 방법을 통해서만 제어 매개변수를 확정하여 인쇄회로기판 도금층 두께의 균일성을 실현할 수 있다.소용돌이와 회류의 크기는 여전히 이론적 계산 방법을 통해 알 수 없기 때문에 측정 과정 방법만 사용합니다.측정 결과에서 알 수 있듯이 통공의 구리 도금층 두께의 균일성을 제어하기 위해서는 PCB 통공의 종횡비에 따라 제어 가능한 공정 매개변수를 조정해야 합니다.분산성이 높은 구리 도금 용액이라도 적절한 첨가제와 개선된 전력 공급 방법을 선택하고 첨가해야 한다. 역방향 펄스 전류를 사용하여 도금해야만 고분포 능력을 가진 구리 코팅을 얻을 수 있다.

3. 수평 도금 시스템의 기본 구조

수평 도금의 특징에 따라 인쇄회로판을 수직형에서 평행 도금액 표면에 배치하는 도금 방법이다.이때 인쇄회로기판은 음극이고 일부 수평도금시스템은 전도집게와 전도롤러를 사용하여 전류를 제공한다.운영 체제의 편의성을 볼 때, 일반적으로 롤러가 전기를 전도하는 방식을 채택한다.수평 도금 시스템의 전기 전도 롤러는 음극으로 사용될 뿐만 아니라 인쇄 회로 기판을 수송하는 기능도 가지고 있다.각 전도성 롤러에는 서로 다른 두께(0.10-5.00mm)의 인쇄회로기판의 도금 수요에 부응할 수 있도록 스프링 장치가 장착되어 있다. 그러나 도금 과정에서 도금 용액과 접촉하는 모든 부품은 동층을 도금할 수 있어 시스템이 장시간 작동할 수 없다.따라서 현재 제조되고 있는 대부분의 수평 도금 시스템은 음극을 양극으로 전환할 수 있도록 설계한 다음 보조 음극 전해를 사용하여 도금 롤러의 구리를 용해한다.새로운 도금 설계는 유지보수나 교체를 위해 쉽게 분해하거나 교체할 수 있도록 마모되는 부품도 고려했다.양극은 크기를 조절할 수 있는 불용성 티타늄 바구니로 인쇄회로기판의 상부와 하부에 각각 놓여 있다.이들은 직경 25mm의 구형을 갖추고 있으며 인 함량이 0.004-0.006% 인 가용성 구리, 음극, 양극을 갖추고 있다.그것들 사이의 거리는 40밀리미터이다.

4. PCB급 전기도금의 발전우세

PCB급 도금 기술의 발전은 우연이 아니지만, 고밀도, 고정밀도, 다기능, 고종횡비 다층 인쇄회로기판 제품의 특수 기능에 대한 수요는 필연적인 결과이다.그 장점은 현재 사용하고 있는 입식 랙 도금 공정보다 더 선진적이고 제품 품질이 더 믿을 수 있으며 대규모 생산을 실현할 수 있다는 것이다.입식 도금 공정에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다.

(1) 다양한 크기에 적합하며 수동으로 설치할 필요가 없으며 모든 자동 작동이 가능하므로 운영 프로세스가 기판 표면을 손상시키지 않도록 개선하고 보장하는 데 매우 유리하며 대규모 생산을 실현하는 데도 매우 유리하다.

(2) 공예심사에서 그립위치를 남기지 않아도 되고 실용면적을 증가시켜 원자재의 손실을 크게 절약할수 있다.

(3) 수평 도금은 전체 컴퓨터 제어를 사용하여 기판과 같은 조건에서 각 인쇄회로기판의 표면과 구멍의 도금층이 균일하도록 확보한다.