Pengenalan teknologi penyaduran mendatar PCB

I. Gambaran Keseluruhan

Dengan perkembangan pesat teknologi mikroelektronik, pembuatan pembuatan papan litar telah berkembang pesat dalam arah berbilang lapisan, terkumpul, berfungsi dan bersepadu. Mempromosikan reka bentuk dan reka bentuk grafik litar dengan sebilangan besar lubang kecil, jarak sempit, dan garis panduan terperinci dalam reka bentuk litar cetakan, yang menjadikannya lebih sukar untuk mencetak teknologi pembuatan papan litar, terutamanya nisbah membujur berbilang -plat lapisan melebihi 5: 1 dan pengumpulan Sebilangan besar lubang buta yang diterima pakai dalam plat lapisan menjadikan proses penyaduran elektrik menegak konvensional tidak dapat memenuhi keperluan teknikal kualiti tinggi dan kebolehpercayaan yang tinggi. Sebab utama perlu dianalisis dari prinsip penyaduran elektrik keadaan pengedaran semasa. Melalui penyaduran elektrik sebenar, pengagihan arus dalam lubang membentangkan bentuk gendang pinggang. Tepi lubang tidak dapat memastikan ketebalan standard lapisan tembaga yang diperlukan oleh lapisan tembaga di bahagian tengah lubang. Kadangkala lapisan kuprum adalah sangat nipis atau lapisan bukan kuprum, yang akan menyebabkan kerugian yang tidak boleh diperbaiki dalam kes yang teruk, mengakibatkan sejumlah besar papan berbilang lapisan dibuang. Untuk menyelesaikan kualiti pengeluaran besar-besaran dalam pengeluaran besar-besaran, masalah penyaduran lubang dalam kini diselesaikan dari aspek semasa dan bahan tambahan. Dalam proses penyaduran papan litar tinggi -menegak dan mendatar -ke-dicetak, kebanyakannya berada di bawah kesan tambahan bahan tambahan berkualiti tinggi, digabungkan dengan kacau udara sederhana dan pergerakan katod, dan di bawah keadaan ketumpatan arus yang agak rendah. Meningkatkan kawasan kawalan tindak balas elektrod dalam lubang, peranan bahan tambahan penyaduran boleh dipaparkan. Di samping itu, pergerakan katod sangat kondusif untuk peningkatan keupayaan penyaduran dalam cecair penyaduran. Kelajuan pembentukan nukleus kristal dikompensasikan antara satu sama lain dengan kadar pertumbuhan bijirin, untuk mendapatkan lapisan kuprum keras yang tinggi.

Walau bagaimanapun, apabila nisbah menegak dan mendatar lubang terus meningkat atau mempunyai lubang buta dalam, kedua-dua langkah pemprosesan ini kelihatan lemah, jadi teknologi penyaduran mendatar dihasilkan. Ia adalah kesinambungan pembangunan teknologi penyaduran menegak, iaitu, teknologi penyaduran baru yang dibangunkan berdasarkan proses penyaduran menegak. Kunci kepada teknologi ini adalah untuk mencipta sistem penyaduran mendatar yang adaptif, menyokong, yang boleh membuat penyelesaian penyaduran yang boleh sangat terdesentralisasi. Dengan kerjasama menambah baik kaedah bekalan kuasa dan peranti tambahan lain, ia menunjukkan bahawa ia lebih cemerlang daripada kaedah penyaduran elektrik menegak. Kesan berfungsi.

2. Pengenalan kepada prinsip penyaduran mendatar

Kaedah penyaduran mendatar dan prinsip penyaduran menegak adalah sama, dan ia mesti mempunyai tiang yin dan yang. Selepas kuasa hidup, tindak balas elektrod dijana untuk menjana bahan utama elektrolit, supaya ion positif dengan ion elektrik bergerak ke kawasan tindak balas elektrod. Fasa positif kawasan tindak balas bergerak, jadi salutan sedimen logam dan gas dihasilkan. Kerana proses logam dalam pemendapan katod dibahagikan kepada tiga langkah: iaitu, ion penghidratan logam merebak ke katod; langkah kedua ialah dehidrasi secara beransur-ansur apabila ion hidraulik logam secara beransur-ansur dehidrasi dan terjerap pada permukaan katod; Langkah ketiga ialah mengiklankan ion logam pada permukaan katod untuk menerima elektron dan memasuki kekisi logam. Dari pemerhatian sebenar kepada slot operasi, tidak dapat memerhatikan tindak balas penghantaran elektron asing antara elektrod fasa pepejal dan cecair penyaduran fasa cecair. Strukturnya boleh dijelaskan oleh dua prinsip lapisan elektro dalam teori penyaduran elektrik. Apabila elektrod adalah katod dan dalam keadaan terkutub, ia dikelilingi oleh molekul air dan kation bercas positif. Berdekatan, lapisan luar Helmholtz, yang terletak pada titik tengah berhampiran titik pusat kationik, adalah kira-kira 1-10 nanometer daripada elektrod. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh jumlah keseluruhan cas positif yang dibawa oleh kation pada lapisan luar Heimhoz, cas positif tidak mencukupi untuk meneutralkan cas negatif pada katod. Cecair penyaduran yang jauh dari katod dipengaruhi oleh aliran, dan kepekatan kation lapisan lapisan larutan lebih tinggi daripada kepekatan aion. Oleh kerana kesan kuasa statik adalah lebih kecil daripada lapisan luar Hemhzhitz, dan ia juga dipengaruhi oleh pergerakan haba, pelepasan kation tidak sedekat dan kemas seperti lapisan luar Hemhzhitz. Lapisan ini dipanggil lapisan resapan. Ketebalan lapisan resapan adalah berkadar songsang dengan kadar aliran cecair penyaduran. Iaitu, lebih cepat kadar aliran cecair penyaduran, lebih nipis lapisan resapan, tetapi ketebalan, dan ketebalan lapisan resapan am adalah kira-kira 5-50 mikron. Ia lebih jauh dari katod. Kerana arus larutan yang dihasilkan akan mempengaruhi keseragaman kepekatan larutan penyaduran. Ion kuprum dalam lapisan resapan diangkut ke lapisan luar Heimhoz oleh resapan dan penghijrahan ion. Walau bagaimanapun, ion kuprum dalam larutan penyaduran utama diangkut ke permukaan katod dengan kesan sebenar dan penghijrahan ion. Semasa proses penyaduran mendatar, ion kuprum dalam larutan penyaduran diangkut ke berhampiran katod dengan tiga cara untuk membentuk dua komputer elektro.

Penjanaan penyelesaian penyaduran adalah aliran dalaman luaran dengan kacau mekanikal dan kacau pam, berayun atau berputar elektrod itu sendiri, dan aliran cecair penyaduran yang disebabkan oleh perbezaan suhu. Semakin hampir dengan permukaan elektrod pepejal, pengaruh rintangan geseran menyebabkan aliran bendalir penyaduran semakin perlahan dan perlahan. Pada masa ini, kadar perolakan permukaan elektrod pepejal adalah sifar. Dari permukaan elektrod ke lapisan aliran yang terbentuk di antara cecair penyaduran aliran, lapisan aliran dipanggil lapisan antara muka aliran. Ketebalan lapisan antara muka aliran adalah kira-kira sepuluh kali ganda daripada ketebalan lapisan resapan, jadi pengangkutan ion dalam lapisan resapan hampir tidak terjejas oleh aliran.

Di bawah pengaruh elektrik, ion dalam cecair penyaduran adalah kuasa statik dan penghantar ion dipanggil migrasi ion. Kadar penghijrahannya adalah seperti berikut: U=Zeoe/6πrη. Antaranya, U ialah mobiliti ion, bilangan cas ion ion, EO ialah cas elektron (iaitu, 1.61019c), E sebagai potensi, R jejari ion hidraulik, dan kelikatan cecair penyaduran. Mengikut pengiraan persamaan, lebih besar potensi E, lebih kecil kelikatan cecair penyaduran elektrik, dan lebih cepat kadar migrasi ion.

Menurut teori pemendapan elektrik, apabila penyaduran elektrik, papan litar bercetak pada katod adalah elektrod terpolarisasi yang tidak ideal. Ion kuprum yang terserap pada permukaan katod digunakan untuk mendapatkan elektron dan dikembalikan kepada atom kuprum, supaya kepekatan ion kuprum berhampiran katod berkurangan. Oleh itu, kecerunan kepekatan ion kuprum terbentuk berhampiran katod. Lapisan cecair penyaduran dengan kepekatan ion kuprum yang rendah daripada kepekatan penyaduran utama adalah lapisan resapan larutan penyaduran. Kepekatan ion kuprum dalam larutan penyaduran utama adalah tinggi, yang akan merebak ke tempat dengan ion kuprum yang lebih rendah berhampiran katod, yang akan merebak untuk menambah kawasan katod secara berterusan. Papan litar percetakan adalah serupa dengan katod satah, dan hubungan antara saiz arus dan ketebalan lapisan resapan ialah persamaan COTTRLLL:

Antaranya, i ialah arus, bilangan ion kuprum ialah bilangan ion kuprum, F ialah frekuensi Faraday, A ialah luas permukaan katod, D ialah pekali resapan ion kuprum (D=KT / 6πrη), CB ialah kepekatan ion kuprum dalam penyaduran utama, dan CO ialah kutub katod. Kepekatan ion kuprum permukaan, D ialah ketebalan lapisan resapan, K ialah pemalar Boshiman (K=R / N), T ialah suhu, R ialah jejari ion kuprum -air, dan kelikatan daripada cecair penyaduran. Apabila kepekatan ion kuprum permukaan katod adalah sifar, arusnya dipanggil arus resapan melampau II:

Ia boleh dilihat daripada formula di atas bahawa saiz arus resapan had menentukan kepekatan ion kuprum cecair penyaduran utama, pekali resapan ion kuprum, dan ketebalan lapisan resapan. Apabila kepekatan ion kuprum dalam larutan penyaduran utama, pekali resapan ion kuprum adalah besar, dan ketebalan lapisan resapan adalah nipis, semakin besar arus resapan terhad.
Mengikut formula di atas, untuk mencapai nilai arus ekstrem yang lebih tinggi, langkah-langkah proses yang sesuai mesti diambil, iaitu kaedah proses pemanasan diguna pakai. Oleh kerana suhu tinggi boleh menjadikan pekali resapan lebih besar, kadar peningkatan boleh menjadikannya lapisan resapan yang nipis dan seragam. Daripada analisis teori di atas, meningkatkan kepekatan ion kuprum dalam penyelesaian penyaduran utama, meningkatkan suhu penyelesaian penyaduran, dan meningkatkan kadar aliran boleh meningkatkan arus resapan yang melampau, dan mencapai tujuan mempercepatkan kadar penyaduran elektrik. Penyaduran elektrik mendatar adalah berdasarkan pecutan kadar perolakan penyelesaian penyaduran dan membentuk pusaran, yang boleh mengurangkan ketebalan lapisan resapan secara berkesan kepada kira-kira 10 mikron. Oleh itu, apabila sistem penyaduran mendatar digunakan untuk penyaduran elektrik, ketumpatan arusnya boleh setinggi 8A/DM2.

Kunci penyaduran papan litar bercetak adalah bagaimana untuk memastikan keseragaman ketebalan lapisan tembaga dinding dalaman dinding dalaman substrat. Untuk mendapatkan keseimbangan ketebalan salutan, adalah perlu untuk memastikan bahawa kedua-dua belah papan bercetak dan cecair penyaduran di dalam liang harus cepat dan konsisten untuk mendapatkan lapisan resapan yang nipis dan seragam. Untuk mencapai lapisan penyebaran Bojuyi, dari segi struktur semasa sistem penyaduran mendatar, walaupun banyak obor semburan dipasang dalam sistem, penyaduran boleh disembur dengan cepat ke dalam papan bercetak untuk mempercepatkan aliran cecair penyaduran dalam lubang dalam pori. Kelajuan menyebabkan kadar alir bendalir penyaduran menjadi laju. Mewujudkan arus pusar di lubang atas dan bawah substrat, yang mengurangkan lapisan resapan dan agak seragam. Walau bagaimanapun, apabila cecair penyaduran tiba-tiba mengalir ke dalam liang-liang yang sempit, cecair penyaduran di pintu masuk liang-liang juga akan mempunyai pulangan terbalik. Di samping itu, kesan pengagihan semasa, yang sering menyebabkan penyaduran elektrik lubang di pintu masuk. Oleh kerana ketebalan lapisan kuprum, dinding dalam lubang yang dilalui membentuk salutan tembaga bentuk tulang anjing. Mengikut keadaan mengalir dalam liang-liang dalam liang, iaitu saiz pusaran dan aliran balik, analisis keadaan kualiti liang saduran hanya boleh ditentukan oleh kaedah ujian proses untuk menentukan keseragaman parameter kawalan untuk mencapai ketebalan penyaduran elektrofus papan litar. Oleh kerana saiz pusaran dan aliran balik masih tidak dapat mengetahui kaedah pengiraan teori, hanya kaedah proses terukur yang diguna pakai. Daripada keputusan yang diukur bahawa untuk mengawal keseragaman ketebalan lapisan bersalut tembaga lubang, adalah perlu untuk menyesuaikan parameter proses yang boleh dikawal mengikut nisbah menegak lubang lulus papan litar, dan juga memilih larutan kuprum penyaduran terdesentralisasi tinggi. Kemudian tambah bahan tambahan yang sesuai dan perbaiki kaedah bekalan kuasa, dan gunakan arus nadi terbalik untuk penyaduran elektrik untuk mendapatkan penyaduran kuprum dengan kapasiti pengedaran yang tinggi.

Khususnya, bilangan lubang buta mikro dalam plat pengumpulan meningkat, bukan sahaja sistem penyaduran mendatar digunakan untuk penyaduran elektrik, tetapi juga getaran ultrasonik untuk menggalakkan penggantian dan peredaran cecair penyaduran dalam lubang buta mikro. Data boleh dilaraskan untuk membetulkan parameter terkawal untuk mendapatkan hasil yang memuaskan.

3. Struktur asas sistem penyaduran mendatar

Mengikut ciri-ciri penyaduran mendatar, ia adalah kaedah penyaduran penyaduran papan litar percetakan dari bentuk menegak kepada cecair penyaduran selari. Pada masa ini, papan litar bercetak adalah katod, dan sistem penyaduran mendatar kaedah bekalan semasa menggunakan klip konduktif dan roda bergolek konduktif. Untuk bercakap tentang kemudahan sistem pengendalian, kaedah bekalan kekonduksian roda bergolek adalah lebih biasa. Sebagai tambahan kepada katod, penggelek konduktif dalam sistem penyaduran mendatar juga mempunyai fungsi menghantar dan papan litar bercetak. Setiap penggelek konduktif dilengkapi dengan peranti spring, yang boleh menyesuaikan diri dengan keperluan penyaduran elektro papan litar bercetak ({{0}}.10-5.00mm) berbeza. ketebalan. Walau bagaimanapun, apabila penyaduran elektrik, bahagian yang bersentuhan dengan cecair penyaduran mungkin disadur dengan lapisan kuprum, dan sistem tidak boleh berjalan untuk masa yang lama. Oleh itu, kebanyakan sistem penyaduran mendatar semasa direka untuk menukar katod kepada anod, dan kemudian menggunakan satu set katod tambahan untuk melarutkan elektrolit kuprum pada roda bersalut. Untuk penyelenggaraan atau penggantian, reka bentuk penyaduran elektrik baharu juga mengambil kira kawasan yang terdedah kepada kehilangan untuk mudah dibongkar atau diganti. Anod ialah bakul titanium tidak larut yang boleh melaraskan saiz tatasusunan, masing-masing diletakkan di kedudukan atas dan bawah papan litar bercetak. Bahagian dalam mempunyai diameter 25mm sfera, kandungan fosforus ialah 0.04-0.06 peratus kuprum larut, katod dan anod. Jarak antara ialah 40mm.

Aliran cecair penyaduran adalah sistem yang terdiri daripada pam dan muncung, supaya cecair penyaduran mengalir dengan cepat di hadapan alur tertutup, dan ia dapat memastikan sifat purata aliran cecair yang mengalir. Penyelesaian penyaduran disembur secara menegak ke papan litar bercetak, dan permukaan papan litar bercetak membentuk pusaran jet dinding. Tujuannya mencapai aliran cepat cecair penyaduran pada kedua-dua belah papan litar percetakan dan banjir lubang untuk membentuk pusaran. Di samping itu, sistem penapis dipasang di dalam alur, yang digunakan dalam bidang 1.2 mikron untuk menggunakan kekotoran berbutir yang dihasilkan semasa proses penyaduran elektrik untuk memastikan bersih dan pencemaran larutan penyaduran.

Apabila mengeluarkan sistem penyaduran mendatar, ia juga perlu untuk mempertimbangkan operasi yang mudah dan kawalan automatik parameter proses. Kerana dalam penyaduran elektrik sebenar, dengan saiz saiz papan litar, saiz saiz liang, dan ketebalan tembaga yang berbeza yang diperlukan, kelajuan penghantaran, jarak antara papan percetakan, saiz pam kuasa kuda, peony semburan Penetapan parameter proses seperti arah dan ketumpatan arus memerlukan ujian dan pelarasan dan kawalan sebenar untuk mendapatkan ketebalan lapisan tembaga yang memenuhi keperluan teknikal. Komputer mesti dikawal. Untuk meningkatkan ketekalan dan kebolehpercayaan kualiti pengeluaran dan kualiti sub-produk, rawatan hadapan dan belakang papan litar bercetak (termasuk lubang penyaduran) mengikut prosedur proses, membentuk penyaduran mendatar yang lengkap. sistem, yang memenuhi pembangunan dan penyenaraian produk baharu. perlukan.

Keempat, kelebihan pembangunan penyaduran mendatar

Pembangunan teknologi penyaduran elektrik mendatar bukan secara tidak sengaja, tetapi keperluan untuk produk papan litar berlapis-kepadatan tinggi, berketepatan tinggi, berbilang fungsi, berbilang fungsi, menegak tinggi dan mendatar -ke-berbilang-lapisan-ke-berbilang-lapis. Kelebihannya ialah ia lebih maju daripada proses penyaduran menegak yang digunakan sekarang, kualiti produk lebih dipercayai, dan ia boleh mencapai pengeluaran berskala besar. Ia mempunyai kelebihan berikut berbanding dengan proses penyaduran menegak:

(1) Menyesuaikan diri dengan pelbagai saiz, tidak perlu melakukan pemasangan tangan, merealisasikan semua operasi automatik, yang tidak berbahaya untuk menambah baik dan memastikan bahawa proses operasi tidak mempunyai kerosakan pada permukaan substrat, dan sangat berfaedah kepada pengeluaran besar pengeluaran berskala besar.

(2) Dalam semakan proses, tidak perlu meninggalkan kedudukan pengapit untuk meningkatkan kawasan praktikal dan sangat menjimatkan kehilangan bahan mentah.

(3) Penyaduran elektrik mendatar dikawal oleh keseluruhan proses untuk membuat substrat dipastikan bahawa permukaan permukaan papan litar dan salutan salutan papan litar setiap blok adalah seragam.

(4) Dari perspektif pengurusan, alur penyaduran elektrik dapat merealisasikan sepenuhnya operasi automatik daripada cecair pembersihan dan penyaduran elektrik, yang tidak akan menyebabkan pengurusan di luar kawalan kerana ralat buatan.

(5) Ia diketahui daripada pengeluaran sebenar. Oleh kerana penggunaan pelbagai pembersihan mendatar penyaduran mendatar, ia sangat menjimatkan jumlah air pembersihan dan mengurangkan tekanan rawatan kumbahan.

(6) Oleh kerana sistem menggunakan operasi tertutup untuk mengurangkan kesan langsung pencemaran ruang operasi dan penyejatan kalori pada proses, ia telah meningkatkan persekitaran operasi. Khususnya, kerana mengurangkan kehilangan kalori semasa membakar, penggunaan tenaga yang tidak berguna menjimatkan tenaga dan meningkatkan kecekapan pengeluaran.

5. Rumusan

Kemunculan teknologi penyaduran mendatar sepenuhnya untuk memenuhi keperluan liang menegak dan mendatar yang tinggi. Walau bagaimanapun, disebabkan kerumitan dan kekhususan proses penyaduran elektrik, masih terdapat beberapa masalah teknikal dalam sistem penyaduran tahap reka bentuk dan pembangunan. Ini perlu diperbaiki dalam amalan. Namun begitu, penggunaan sistem penyaduran elektrik mendatar merupakan satu perkembangan dan kemajuan yang hebat untuk industri litar percetakan. Oleh kerana penggunaan peralatan jenis ini dalam pembuatan papan berketumpatan tinggi dan berbilang lapisan menunjukkan potensi yang besar, ia bukan sahaja dapat menjimatkan tenaga kerja dan masa operasi, tetapi juga menghasilkan kelajuan dan kecekapan daripada talian penyaduran menegak menegak. Di samping itu, mengurangkan penggunaan tenaga dan mengurangkan air sisa air sisa untuk cecair sisa yang diperlukan, dan meningkatkan persekitaran proses dan keadaan proses, dan meningkatkan kualiti lapisan penyaduran elektrik. Garisan penyaduran mendatar sesuai untuk keluaran skala besar 24 -operasi tanpa gangguan. Garisan penyaduran mendatar adalah lebih sukar sedikit daripada garisan penyaduran menegak apabila menyahpepijat. Setelah penyahpepijatan selesai, ia adalah sangat stabil. Laraskan penyelesaian penyaduran untuk memastikan kerja stabil jangka panjang.