Параметры физического воздействия при изготовлении печатных плат
Физические параметры, которые необходимо изучить, включают тип анода, расстояние между анодом и катодом, плотность тока, перемешивание, температуру, выпрямитель и форму сигнала.
Тип анода
Говоря о типе анода, это не что иное, как растворимый анод и нерастворимый анод. Растворимые аноды обычно изготавливаются из фосфорсодержащих медных сфер, которые легко образуют анодную грязь, загрязняют гальванический раствор и влияют на его характеристики. Нерастворимые аноды, также известные как инертные аноды, обычно изготавливаются из титановой сетки, покрытой смесью оксидов тантала и циркония. Нерастворимые аноды обладают хорошей стабильностью, не требуют обслуживания анодов, не образуют анодный шлам и подходят как для импульсного, так и для постоянного тока. Однако расход добавок относительно высок.
Расстояние анод-катод
Расстояние между катодом и анодом в процессе гальванического заполнения при производстве печатных плат очень важно и различается по конструкции для разных типов оборудования. Однако следует отметить, что как бы он ни был устроен, он не должен нарушать закон Фарадея.
Перемешивание печатных плат, изготовленных на заказ
Существует много типов перемешивания, в том числе механическое колебание, электрическая вибрация, воздушная вибрация, воздушное перемешивание и струйная струя (Педагог).
Для гальванического заполнения обычно предпочтительна конструкция со струйным потоком, основанная на конфигурации традиционных медных резервуаров. Однако при проектировании медного резервуара необходимо учитывать такие факторы, как использование нижнего или бокового распыления, расположение распылительных трубок и трубок для перемешивания воздуха в резервуаре, часовая скорость потока распыления, расстояние между распылительной трубкой и катодом, а также то, находится ли распыление перед анодом или за ним (для бокового распыления). Кроме того, идеальным способом является подключение каждой распылительной трубки к расходомеру для контроля расхода. Из-за большого количества струйного потока раствор склонен к нагреванию, поэтому контроль температуры также очень важен.
Плотность тока и температура
Низкая плотность тока и низкая температура могут снизить скорость осаждения поверхностной меди, обеспечивая при этом достаточное количество Cu2+ и отбеливателя для отверстия. В этих условиях заполняющая способность может быть увеличена, но эффективность нанесения покрытия также снижается.
Выпрямитель в процессе изготовления печатной платы на заказ
Выпрямитель является важной частью процесса гальваники. В настоящее время исследования по гальваническому заполнению в основном ограничиваются гальванопокрытием всей панели. Если рассматривать графическую гальваническую заливку, то площадь катода станет очень маленькой. В настоящее время очень важна выходная точность выпрямителя.
Выбор точности выхода выпрямителя должен определяться в соответствии с линиями изделия и размерами отверстий. Чем тоньше линии и меньше отверстий, тем выше точность, необходимая для выпрямителя. Обычно подходит выпрямитель с выходной точностью не более 5%. Выбор выпрямителя со слишком высокой точностью увеличит инвестиции в оборудование. Подбор выходного кабеля для выпрямителя следует сначала разместить как можно ближе к гальванической ванне, чтобы уменьшить длину выходного кабеля и время нарастания импульсного тока. Выбор площади поперечного сечения кабеля должен осуществляться исходя из допустимой нагрузки по току 2,5 А/мм². Если площадь поперечного сечения кабеля слишком мала, длина кабеля слишком велика или падение напряжения в цепи слишком велико, передача тока может не достичь требуемого значения производственного тока.
Для резервуаров шириной более 1,6 м следует предусмотреть двусторонний источник питания, а длины двусторонних кабелей должны быть одинаковыми. Это может гарантировать, что текущая ошибка с обеих сторон контролируется в определенном диапазоне. Каждый обратный контакт гальванического резервуара должен быть подключен к выпрямителю с обеих сторон, чтобы ток на обеих сторонах детали можно было регулировать отдельно.
Форма волны
В настоящее время существует два типа гальваники с точки зрения формы волны: импульсная гальваника и гальваника постоянным током (DC). Оба эти метода гальванопокрытия были изучены исследователями. При гальванической заливке постоянным током используются традиционные выпрямители, которые просты в эксплуатации, но беспомощны для более толстых плат. При импульсной гальванической заливке используются выпрямители PPR, которые более сложны в эксплуатации, но обладают более высокими возможностями обработки более толстых плат.
Воздействие субстрата
Влияние подложки на наполнение гальванического покрытия нельзя игнорировать. Как правило, существуют такие факторы, как материал диэлектрического слоя, форма отверстия, соотношение толщины к диаметру и слой химического меднения.
Материал диэлектрического слоя
Материал диэлектрического слоя оказывает влияние на заполнение. Материалы, не армированные стеклом, легче заполнять, чем материалы, армированные стеклом. Стоит отметить, что выступы стекловолокна в отверстии негативно влияют на химическое меднение. В этом случае сложность гальванического заполнения заключается не в самом процессе заполнения, а в улучшении адгезии затравочного слоя.
Действительно, в практическом производстве применяется гальванопокрытие на стеклоармированных подложках.
Отношение толщины к диаметру
В настоящее время как производители, так и разработчики придают большое значение технологии заполнения отверстий различной формы и размера. На заполняющую способность большое влияние оказывает соотношение толщины и диаметра отверстия. Условно говоря, система постоянного тока чаще используется в торговле. В производстве диапазон размеров отверстий будет уже, обычно диаметром 80–120 мкм и глубиной 40–80 мкм, а соотношение толщины к диаметру не превышает 1:1.
Слой химического меднения
Толщина, однородность и время размещения слоя медной пластины химической печатной платы влияют на эффективность заполнения. Эффект заполнения будет плохим, если слой химического меднения слишком тонкий или неровный. Обычно рекомендуется выполнять заливку, когда толщина химической меди превышает 0,3 мкм. Кроме того, окисление химической меди также оказывает негативное влияние на эффект наполнения.
