Introducción a la Tecnología de Electroplatado Horizontal de PCB

Sep. 01, 2023   |   1761 views

La clave para la galvanoplastia horizontal es crear un sistema de galvanoplastia horizontal adecuado que pueda permitir que las soluciones de galvanoplastia altamente dispersas exhiban efectos funcionales superiores en comparación con los métodos de galvanoplastia vertical a través de una fuente de alimentación mejorada y otros dispositivos auxiliares.

I, Visión general

Con el rápido desarrollo de la tecnología de microelectrónica, la fabricación de placas de circuito impreso se está desarrollando rápidamente hacia direcciones multicapa, integradas, funcionales e integradas. El concepto y el diseño de gráficos de circuito utilizando un gran número de agujeros pequeños, espaciamiento estrecho y alambres finos en el diseño de circuitos impresos han hecho que la tecnología de fabricación de placas de circuitos impresos sea más difícil, especialmente cuando la relación de aspecto de los agujeros pasantes en placas de múltiples capas supera el 5:1 y los agujeros ciegos profundos se usan ampliamente en placas laminadas, lo que hace que el proceso de galvanoplastia vertical convencional no pueda satisfacer los requisitos técnicos de agujeros de interconexión de alta calidad y alta fiabilidad. La razón principal de esto es analizar el estado de distribución actual basado en el principio de galvanización. Durante la galvanización real, se encontró que la distribución de corriente en el orificio mostró una forma de tambor de cintura, haciendo que la distribución de corriente en el orificio disminuyera gradualmente desde el borde del orificio hasta el centro, lo que dio como resultado una gran cantidad de deposición de cobre en la superficie y el borde del orificio. No es posible asegurar el grosor estándar de la capa de cobre en el centro del orificio que necesita cobre. A veces, la capa de cobre es extremadamente delgada o no hay capa de cobre, lo que puede causar pérdidas irreversibles en casos graves, causando que un gran número de placas de múltiples capas se deseche.

Para abordar los problemas de calidad del producto en la producción en masa, actualmente se están utilizando soluciones actuales y aditivas para abordar los problemas de galvanoplastia de agujeros profundos. En el proceso de galvanoplastia de cobre de placas de circuito impreso de alta relación de aspecto, la mayor parte de ello se lleva a cabo en condiciones de densidad de corriente relativamente baja con la asistencia de aditivos de alta calidad, agitación de aire moderada y movimiento del cátodo. Aumentando el área de control de la reacción del electrodo en el orificio, se puede mostrar el efecto de los aditivos de galvanoplastia. Además, el movimiento del cátodo es muy propicio para mejorar la capacidad de revestimiento profundo de la solución de revestimiento, aumentar la polarización de la pieza de revestimiento, y compensar la velocidad de formación de núcleos cristalinos y la velocidad de crecimiento del grano durante el proceso de cristalización de electroplatificación del revestimiento, obteniendo así una capa de cobre de alta tenacidad.

Sin embargo, cuando la relación de aspecto del agujero pasante continúa aumentando o aparecen agujeros ciegos profundos, estas dos medidas de proceso se vuelven ineficaces, lo que conduce a la aparición de la tecnología de galvanoplastia horizontal. Es una continuación del desarrollo de la tecnología de galvanoplastia vertical, que es una nueva tecnología de galvanoplastia desarrollada sobre la base del proceso de galvanoplastia vertical. La clave de esta tecnología es crear un sistema de galvanoplastia horizontal adecuado y de apoyo mutuo, que pueda permitir que la solución de galvanoplastia con alta capacidad de dispersión muestre efectos funcionales más excelentes que el método de galvanoplastia vertical con una fuente de alimentación mejorada y otros dispositivos auxiliares.

II, Introducción a los principios de la galvanoplastia horizontal

El método y el principio de galvanoplastia horizontal y galvanoplastia vertical son los mismos, ambos de los cuales deben tener electrodos positivos y negativos. Después de ser electrificado, se genera una reacción del electrodo para ionizar los componentes principales del electrolito, haciendo que los iones positivos cargados se muevan hacia la fase negativa de la zona de reacción del electrodo; Los iones negativos cargados se mueven hacia la fase positiva de la zona de reacción del electrodo, dando como resultado la deposición de recubrimientos metálicos y la liberación de gas. Debido a que el proceso de deposición metálica en el cátodo se divide en tres etapas: difusión de iones de hidratación metálica hacia el cátodo; La segunda etapa es que los iones metálicos hidratados se deshidraten gradualmente y se adsorban en la superficie del cátodo a medida que pasan a través de la doble capa; La tercera etapa es que los iones metálicos adsorbidos en la superficie del cátodo reciban electrones y entren en la red metálica.

A partir de la observación real, la situación del depósito de trabajo es una reacción de transferencia de electrones heterogénea no observable entre la interfaz entre el electrodo sólido y la solución de galvanoplastia líquida. Su estructura puede explicarse por el principio de doble capa en la teoría de galvanoplastia. Cuando el electrodo es un cátodo y en un estado polarizado, los cationes rodeados por moléculas de agua y que llevan cargas positivas están dispuestos de una manera ordenada cerca del cátodo debido a fuerzas electrostáticas. El plano de fase formado por el punto central de los cationes más cercanos al cátodo se llama capa externa de Helmholtz, que está a unos 1-10 nanómetros de distancia del electrodo.

Sin embargo, debido a la cantidad total de carga positiva transportada por los cationes en la capa externa de Helmholtz, su carga positiva no es suficiente para neutralizar la carga negativa en el cátodo. La solución de revestimiento lejos del cátodo se ve afectada por convección, y la concentración de cationes en la capa de solución es mayor que la de aniones. Debido a la menor fuerza electrostática que actúa sobre esta capa en comparación con la capa externa de Helmholtz y la influencia del movimiento térmico, la disposición de cationes no es tan ajustada y limpia como la capa externa de Helmholtz, y esta capa se llama capa de difusión. El grosor de la capa de difusión es inversamente proporcional al caudal de la solución de revestimiento. Es decir, cuanto más rápido es el caudal de la solución de chapado, más delgada es la capa de difusión y más gruesa es la inversa. Generalmente, el grosor de la capa de difusión es de aproximadamente 5-50 micras. La distancia desde el cátodo es mayor, y la capa de chapado alcanzada por convección se llama la solución de chapado principal. Debido a que la convección generada por la solución puede afectar a la uniformidad de los concentrados