Einführung in die PCB Horizontal Electroplating Technology

Sep. 01, 2023   |   1756 views

Der Schlüssel zur horizontalen Galvanisierung besteht darin, ein geeignetes horizontales Galvanisierungssystem zu schaffen, das es hochdispersen Galvanisierungslösungen ermöglichen kann, im Vergleich zu vertikalen Galvanisierungsmethoden durch verbesserte Stromversorgung und andere Hilfseinrichtungen überlegene funktionelle Effekte zu zeigen.

I, Übersicht

Mit der raschen Entwicklung der Mikroelektroniktechnologie entwickelt sich die Leiterplattenherstellung schnell in Richtung mehrschichtiger, integrierter, funktioneller und integrierter Richtungen. Das Konzept und das Design von Schaltungsgrafiken mit einer großen Anzahl von kleinen Löchern, engem Abstand und feinen Drähten in der Leiterplattenplanung haben die Herstellungstechnologie von Leiterplatten erschwert, insbesondere wenn das Aspektverhältnis von Durchgangslöchern in Mehrschichtplatten 5:1 übersteigt und Tiefblindlöcher in Laminatplatten weit verbreitet sind, wodurch der herkömmliche vertikale Galvanisierungsprozess nicht in der Lage ist, die technischen Anforderungen an hochwertige und zuverlässige Verbindungslöcher zu erfüllen. Der Hauptgrund dafür besteht darin, den aktuellen Verteilungsstatus anhand des Galvanisierungsprinzips zu analysieren. Während der tatsächlichen Galvanisierung wurde festgestellt, dass die Stromverteilung im Loch eine Taillentrommelform aufweist, wodurch die Stromverteilung im Loch allmählich von der Lochkante nach der Mitte abnimmt, was zu einer großen Menge an Kupferabscheidung auf der Oberfläche und der Lochkante führt. Es ist nicht möglich, die Standarddicke der Kupferschicht in der Mitte des Lochs zu gewährleisten, das Kupfer benötigt. Manchmal ist die Kupferschicht extrem dünn oder es gibt keine Kupferschicht, die in schweren Fällen irreversible Verluste verursachen kann, wodurch eine große Anzahl von Mehrschichtplatten geschrottet werden.

Zur Bewältigung von Produktqualitätsproblemen in der Massenproduktion werden derzeit aktuelle und additive Lösungen zur Bewältigung von Tieflochgalvanisierungsproblemen eingesetzt. Bei der Kupfergalvanisierung von Leiterplatten mit hohem Aspektverhältnis wird der größte Teil unter relativ niedrigen Stromdichtebedingungen mit Hilfe hochwertiger Additive, mäßiger Luftrührung und Kathodenbewegung durchgeführt. Durch Vergrößerung des Elektrodenreaktionsregelbereichs im Loch kann die Wirkung von Galvanisierungsadditiven angezeigt werden. Darüber hinaus ist die Kathodenbewegung sehr förderlich, um die Tiefbeschichtungsfähigkeit der Beschichtungslösung zu verbessern, die Polarisation des Beschichtungsstückes zu erhöhen und die Bildungsrate von Kristallkernen und die Kornwachstumsrate während des Galvanisierungskristallisationsprozesses der Beschichtung zu kompensieren, wodurch eine hohe Zähigkeit Kupferschicht erhalten wird.

Wenn jedoch das Aspektverhältnis des Durchgangslochs weiter steigt oder Tiefblindlöcher auftreten, werden diese beiden Prozessmaßnahmen ineffektiv, was zum Aufkommen der horizontalen Galvanisierungstechnologie führt. Es ist eine Fortsetzung der Entwicklung der vertikalen Galvanisierungstechnologie, die eine neue Galvanisierungstechnologie ist, die auf der Grundlage des vertikalen Galvanisierungsprozesses entwickelt wurde. Der Schlüssel zu dieser Technologie besteht darin, ein geeignetes und gegenseitig unterstützendes horizontales Galvanisierungssystem zu schaffen, das es der Beschichtungslösung mit hoher Dispersionsfähigkeit ermöglichen kann, ausgezeichnetere funktionelle Effekte zu zeigen als das vertikale Galvanisierungsverfahren mit verbesserter Stromversorgung und anderen Hilfseinrichtungen.

II, Einführung in die Grundsätze der horizontalen Galvanisierung

Die Methode und das Prinzip der horizontalen Galvanisierung und der vertikalen Galvanisierung sind dieselben, die beide sowohl positive als auch negative Elektroden haben müssen. Nach der Elektrifizierung wird eine Elektrodenreaktion erzeugt, um die Hauptkomponenten des Elektrolyten zu ionisieren, wodurch sich die geladenen positiven Ionen in Richtung der negativen Phase der Elektrodenreaktionszone bewegen; Die geladenen negativen Ionen bewegen sich in Richtung der positiven Phase der Elektrodenreaktionszone, was zur Abscheidung von Metallbeschichtungen und zur Freisetzung von Gas führt. Weil der Prozess der Metallabscheidung an der Kathode in drei Schritte unterteilt ist: Diffusion von Metallhydrationsionen zur Kathode; Der zweite Schritt besteht darin, dass metallhydratierte Ionen allmählich dehydrieren und auf der Oberfläche der Kathode adsorbieren, während sie durch die Doppelschicht hindurchgehen; Der dritte Schritt besteht darin, dass die auf der Kathodenoberfläche adsorbierten Metallionen Elektronen empfangen und in das Metallgitter gelangen.

Aus der tatsächlichen Beobachtung ist die Lage des Arbeitsbehälters eine nicht beobachtbare heterogene Elektronenübertragungsreaktion zwischen der Grenzfläche zwischen der festen Elektrode und der flüssigen Galvanisierungslösung. Seine Struktur kann durch das Doppelschichtprinzip in der Galvanisationstheorie erklärt werden. Wenn die Elektrode eine Kathode ist und in einem polarisierten Zustand sind durch elektrostatische Kräfte von Wassermolekülen umgeben und positive Ladungen tragende Kationen geordnet in der Nähe der Kathode angeordnet. Die Phasenebene, die durch den Mittelpunkt der Katonen am nächsten der Kathode gebildet wird, wird als Helmholtz-Außenschicht bezeichnet, die etwa 1-10 Nanometer von der Elektrode entfernt ist.

Aufgrund der Gesamtmenge an positiver Ladung, die von den Kationen in der Außenschicht von Helmholtz getragen wird, reicht ihre positive Ladung jedoch nicht aus, um die negative Ladung an der Kathode zu neutralisieren. Die weit von der Kathode entfernt liegende Beschichtungslösung wird durch Konvektion beeinflusst und die Konzentration von Kationen in der Lösungsschicht ist höher als die von Anionen. Aufgrund der kleineren elektrostatischen Kraft, die auf diese Schicht wirkt, im Vergleich zur Helmholtz-Außenschicht und des Einflusses der thermischen Bewegung ist die Kationanordnung nicht so eng und ordentlich wie die Helmholtz-Außenschicht, und diese Schicht wird als Diffusionsschicht bezeichnet. Die Dicke der Diffusionsschicht ist umgekehrt proportional zur Durchflussrate der Beschichtungslösung. Das heißt, je schneller die Durchflussrate der Beschichtungslösung ist, desto dünner ist die Diffusionsschicht und desto dicker ist die umgekehrte. Im Allgemeinen beträgt die Dicke der Diffusionsschicht etwa 5-50 Mikron. Der Abstand von der Kathode ist weiter, und die durch Konvektion erreichte Beschichtungsschicht wird als Hauptbeschichtungslösung bezeichnet. Da die durch die Lösung erzeugte Konvektion die Gleichmäßigkeit der Beschichtungslösungskonzentrate beeinflussen kann