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Mehrere grundlegende Faktoren, die den Lochfüllprozess beim Galvanisieren in der Leiterplattenproduktion beeinflussen

  • 2022-05-16 18:32:32
Der Produktionswert der weltweiten galvanischen Leiterplattenindustrie ist im Gesamtproduktionswert der Elektronikkomponentenindustrie schnell gewachsen.Es ist die Branche mit dem größten Anteil an der Unterteilung der elektronischen Komponenten und nimmt eine einzigartige Position ein.Der jährliche Produktionswert der galvanischen Leiterplatte beträgt 60 Milliarden US-Dollar.Das Volumen elektronischer Produkte wird immer dünner und kürzer, und das direkte Stapeln von Durchkontaktierungen auf Blinddurchkontaktierungen ist eine Entwurfsmethode zur Erzielung hochdichter Verbindungen.Um ein gutes Stapelloch zu erstellen, muss zunächst die Ebenheit des Lochbodens gewährleistet sein.Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine typische flache Lochoberfläche herzustellen, und das Lochfüllverfahren durch Galvanisieren ist ein repräsentatives Beispiel.

Der Galvanik- und Lochfüllprozess reduziert nicht nur den Bedarf an zusätzlicher Prozessentwicklung, sondern ist auch mit der aktuellen Prozessausrüstung kompatibel, was zu einer guten Zuverlässigkeit beiträgt.

Die galvanische Lochfüllung hat folgende Vorteile:

(1) Es ist vorteilhaft, Stacked und Via.on.Pad zu entwerfen ( HDI-Platine );

(2) Verbessern Sie die elektrische Leistung und helfen Sie Hochfrequenzdesign ;

(3) Hilft bei der Wärmeableitung;

(4) Das Steckerloch und die elektrische Verbindung werden in einem Schritt fertiggestellt.

(5) Die Sacklöcher sind mit galvanisiertem Kupfer gefüllt, das eine höhere Zuverlässigkeit und bessere Leitfähigkeit als leitfähiger Kleber aufweist.



Physikalische Einflussparameter

Die zu untersuchenden physikalischen Parameter sind: Anodentyp, Kathoden-Anoden-Abstand, Stromdichte, Bewegung, Temperatur, Gleichrichter und Wellenform usw.

(1) Anodentyp.Wenn es um Anodentypen geht, gibt es nichts anderes als lösliche Anoden und unlösliche Anoden.Lösliche Anoden sind in der Regel phosphorhaltige Kupferkugeln, die leicht Anodenschlamm erzeugen, die Galvanisierungslösung verschmutzen und die Leistung der Galvanisierungslösung beeinträchtigen.Unlösliche Anoden, auch Inertanoden genannt, bestehen im Allgemeinen aus einem Titannetz, das mit Mischoxiden aus Tantal und Zirkonium beschichtet ist.Unlösliche Anode, gute Stabilität, keine Anodenwartung, kein Anodenschlamm, geeignet für Impuls- oder Gleichstromgalvanisierung;Allerdings ist der Verbrauch an Zusatzstoffen groß.

(2) Der Abstand zwischen Kathode und Anode.Die Abstandsgestaltung zwischen Kathode und Anode beim Galvanisieren durch Füllverfahren ist sehr wichtig, und auch die Gestaltung verschiedener Gerätetypen ist unterschiedlich.Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, dass es, egal wie es gestaltet ist, nicht gegen Faras erstes Gesetz verstoßen sollte.

(3) Rühren.Es gibt viele Arten des Rührens, wie zum Beispiel mechanisches Schütteln, elektrische Vibration, Gasvibration, Luftrühren, Eduktor und so weiter.

Beim Galvanisieren und Füllen wird im Allgemeinen bevorzugt, das Strahldesign basierend auf der Konfiguration des herkömmlichen Kupferzylinders zu erhöhen.Unabhängig davon, ob es sich um den Bodenstrahl oder den Seitenstrahl handelt, wie werden das Strahlrohr und das Luftrührrohr im Zylinder angeordnet?Wie hoch ist der Strahlfluss pro Stunde?Wie groß ist der Abstand zwischen Strahlrohr und Kathode?Bei Verwendung der Seitendüse befindet sich die Düse an der Anode vorne oder hinten;Wenn die untere Düse verwendet wird, führt dies zu ungleichmäßigem Rühren und die Beschichtungslösung wird schwach auf und ab gerührt;Um viele Tests durchzuführen.

Darüber hinaus besteht der idealste Weg darin, jedes Strahlrohr an den Durchflussmesser anzuschließen, um den Zweck der Durchflussüberwachung zu erreichen.Aufgrund des großen Strahlflusses ist die Lösung anfällig für Hitze, daher ist auch die Temperaturkontrolle wichtig.

(4) Stromdichte und Temperatur.Eine niedrige Stromdichte und eine niedrige Temperatur können die Abscheidungsrate von Oberflächenkupfer verringern und gleichzeitig ausreichend Cu2 und Glanzmittel in das Loch einbringen.Unter diesen Bedingungen wird die Lochfüllfähigkeit verbessert, aber auch die Galvanisierungseffizienz verringert.

(5) Gleichrichter.Der Gleichrichter ist ein wichtiges Glied im Galvanikprozess.Derzeit beschränkt sich die Forschung zum Galvanisieren und Füllen meist auf die Ganzplattengalvanik.Wenn die Mustergalvanisierung und -füllung berücksichtigt wird, wird die Kathodenfläche sehr klein.Derzeit werden hohe Anforderungen an die Ausgangsgenauigkeit des Gleichrichters gestellt.

Die Wahl der Ausgangsgenauigkeit des Gleichrichters sollte entsprechend der Produktlinie und der Größe des Durchgangslochs erfolgen.Je dünner die Leitungen und je kleiner die Löcher, desto höher sollten die Genauigkeitsanforderungen an den Gleichrichter sein.Normalerweise empfiehlt es sich, einen Gleichrichter mit einer Ausgangsgenauigkeit von weniger als 5 % zu wählen.Die Auswahl eines zu präzisen Gleichrichters erhöht die Investition in die Ausrüstung.Wenn Sie das Ausgangskabel des Gleichrichters verdrahten, platzieren Sie den Gleichrichter zunächst so weit wie möglich am Rand des Galvanisierungstanks, wodurch die Länge des Ausgangskabels und die Anstiegszeit des Impulsstroms verkürzt werden können.Die Auswahl der Gleichrichter-Ausgangskabelspezifikation sollte den Netzspannungsabfall des Ausgangskabels innerhalb von 0,6 V bei 80 % des maximalen Ausgangsstroms berücksichtigen.Normalerweise wird die erforderliche Kabelquerschnittsfläche anhand der Strombelastbarkeit von 2,5 A/mm berechnet.Wenn der Kabelquerschnitt zu klein, die Kabellänge zu lang oder der Netzspannungsabfall zu groß ist, erreicht der Übertragungsstrom nicht den für die Produktion erforderlichen Stromwert.

Für den Galvanisierungstank mit einer Tankbreite von mehr als 1,6 m sollte die Methode der bilateralen Stromzufuhr in Betracht gezogen werden und die Länge der bilateralen Kabel sollte gleich sein.Auf diese Weise kann garantiert werden, dass der bilaterale Stromfehler innerhalb eines bestimmten Bereichs kontrolliert wird.An beide Seiten jeder Flybar des Galvanisiertanks sollte ein Gleichrichter angeschlossen werden, damit der Strom auf beiden Seiten des Werkstücks separat eingestellt werden kann.

(6) Wellenform.Derzeit gibt es aus Sicht der Wellenform zwei Arten des Galvanisierens und Füllens: Impulsgalvanisieren und Gleichstromgalvanisieren.Diese beiden Methoden des Galvanisierens und Lochfüllens wurden untersucht.Der herkömmliche Gleichrichter wird zum Gleichstromgalvanisieren und Lochfüllen verwendet und ist einfach zu bedienen. Wenn die Platte jedoch dicker ist, kann nichts unternommen werden.Der PPR-Gleichrichter wird für die Impulsgalvanisierung und das Füllen von Löchern verwendet, was viele Arbeitsschritte erfordert, aber eine starke Verarbeitungsfähigkeit für dickere in Bearbeitung befindliche Platinen aufweist.



Der Einfluss des Untergrundes

Der Einfluss des Substrats auf die Galvanisierung und Lochfüllung ist nicht zu vernachlässigen.Im Allgemeinen gibt es Faktoren wie das Material der dielektrischen Schicht, die Lochform, das Seitenverhältnis und die chemische Verkupferung.

(1) Material der dielektrischen Schicht.Das Material der dielektrischen Schicht hat Einfluss auf die Lochfüllung.Mit Verstärkungen, die nicht aus Glas bestehen, lassen sich Löcher leichter füllen als mit Glasfaserverstärkungen.Es ist zu beachten, dass sich die Glasfaservorsprünge im Loch nachteilig auf das chemische Kupfer auswirken.In diesem Fall besteht die Schwierigkeit beim Füllen von Löchern durch Elektroplattieren darin, die Haftung der stromlosen Plattierungskeimschicht zu verbessern, und nicht im Lochfüllprozess selbst.

Tatsächlich wurden in der tatsächlichen Produktion Elektroplattierungen und das Füllen von Löchern auf glasfaserverstärkten Substraten angewendet.

(2) Seitenverhältnis.Derzeit genießt die Lochfülltechnologie für Löcher unterschiedlicher Form und Größe sowohl bei Herstellern als auch bei Entwicklern einen hohen Stellenwert.Die Lochfüllfähigkeit wird stark durch das Verhältnis von Lochdicke zu Lochdurchmesser beeinflusst.Relativ gesehen werden DC-Systeme eher kommerziell genutzt.In der Produktion wird der Größenbereich des Lochs enger sein, im Allgemeinen beträgt der Durchmesser 80 μm bis 120 μm, die Lochtiefe beträgt 40 μm bis 8 μm und das Verhältnis von Dicke zu Durchmesser überschreitet nicht 1:1.

(3) Chemische Verkupferungsschicht.Die Dicke und Gleichmäßigkeit der stromlosen Verkupferungsschicht sowie die Standzeit nach der stromlosen Verkupferung wirken sich alle auf die Lochfüllleistung aus.Stromloses Kupfer ist zu dünn oder hat eine ungleichmäßige Dicke und seine Lochfüllwirkung ist schlecht.Im Allgemeinen wird empfohlen, Löcher zu füllen, wenn die Dicke des chemischen Kupfers > 0,3 µm beträgt.Darüber hinaus wirkt sich auch die Oxidation des chemischen Kupfers negativ auf den Lochfülleffekt aus.

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