PCB horisontaalse galvaniseerimise tehnoloogia tutvustus

I. Ülevaade

Mikroelektroonika tehnoloogia kiire arenguga on trükkplaatide tootmine kiiresti arenenud mitmekihilistes, akumuleeritud, funktsionaliseeritud ja integreeritud suundades. Edendada vooluahela graafika disaini ja kujundust suure hulga väikeste aukude, kitsaste vahedega ja üksikasjalike juhtjoontega trükkimisahela kujunduses, mis muudab trükkplaadi tootmistehnoloogia trükkimise keerulisemaks, eriti mitme pikisuunalise suhte tõttu. -kihtplaadid ületab 5:1 ja kogunemine Kihiplaadis kasutusele võetud suur hulk pimedaid auke muudavad tavapärase vertikaalse galvaniseerimise protsessi ei vasta kõrgekvaliteedilise ja suure töökindlusega ühenduse tehnilistele nõuetele. Peamisi põhjuseid tuleb analüüsida voolujaotuse oleku galvaniseerimise põhimõttest. Tegeliku galvaniseerimise kaudu annab voolu jaotus avas vöötrumli kuju. Ava serv ei suuda tagada vasekihi standardpaksust, mida ava keskosas olev vasekiht vajab. Mõnikord on vasekiht äärmiselt õhuke või vasevaba, mis põhjustab rasketel juhtudel korvamatut kahju, mille tulemuseks on suur hulk mitmekihilisi plaate. Masstootmises masstootmise kvaliteedi lahendamiseks lahendatakse praegu süvaauguga plaadistuse probleeme voolu ja lisandite aspektist. Kõrge vertikaalse ja horisontaalse trükkplaadi galvaniseerimise protsessis on enamik neist kõrgekvaliteediliste lisandite abiefekti all koos mõõduka õhusegamise ja katoodi liikumisega ning suhteliselt madala voolutiheduse tingimustes. Elektroodi reaktsiooni juhtimisala suurendamisel augus saab kuvada galvaniseerimise lisandi rolli. Lisaks soodustab katoodi liikumine väga plaatimisvedeliku sügavplaadistamise võimet. Kristallituuma moodustumise kiirus kompenseeritakse üksteisega tera kasvukiirusega, et saada väga sitke vasekiht.

Kui aga augu vertikaalne ja horisontaalne suhe kasvab jätkuvalt või on sügavad pimeaugud, tunduvad need kaks töötlemismeedet nõrgad, mistõttu luuakse horisontaalse plaadistuse tehnoloogia. See on jätk vertikaalse galvaniseerimise tehnoloogia arengule, st uudsele galvaniseerimistehnoloogiale, mis on välja töötatud vertikaalse galvaniseerimise protsessi alusel. Selle tehnoloogia võti on luua adaptiivne, toetav horisontaalne galvaniseerimissüsteem, mis võib muuta plaadistuslahenduse väga detsentraliseeritavaks. Koostöös toiteallika meetodi ja muude abiseadmete täiustamisega näitab see, et see on suurepärasem kui vertikaalse galvaniseerimise meetod. Funktsionaalsed efektid.

2. Sissejuhatus horisontaalse plaadistuse põhimõttesse

Horisontaalne galvaniseerimise meetod ja vertikaalse katmise põhimõte on samad ning neil peavad olema yin- ja yang-poolused. Pärast toite sisselülitamist genereeritakse elektroodide reaktsioon, et tekitada elektrolüüdi peamised koostisosad, nii et positiivne ioon koos elektriiooniga liigub elektroodi reaktsioonialasse. Reaktsiooniala positiivne faas liigub, mistõttu tekib metallist settekiht ja gaasid. Kuna metalli protsess katoodsadestamises jaguneb kolmeks etapiks: see tähendab, et metalli hüdratsiooniioon levib katoodile; teine ​​samm on järk-järguline dehüdratsioon, kui metalli hüdroioonid järk-järgult dehüdreeritakse ja adsorbeeritakse katoodi pinnale; Kolmas samm on metalliioonide adsorbeerimine katoodi pinnale, et need saaksid vastu võtta elektrone ja siseneda metallvõre. Tegelikust vaatlusest tööpilusse, suutmatus jälgida tulnukate elektronide ülekandereaktsiooni tahke faasi elektroodi ja vedela faasi plaadistusvedeliku vahel. Selle struktuuri saab seletada kahe elektrikihi põhimõttega galvaniseerimise teoorias. Kui elektrood on katood ja polariseeritud olekus, on see ümbritsetud veemolekulide ja positiivse laenguga katiooniga. Läheduses on Helmholtzi välimine kiht, mis asub keskpunktis katioonse keskpunkti lähedal, umbes 1-10 nanomeetri kaugusel elektroodist. Kuid Heimhozi väliskihi katiooni poolt kantud positiivsete laengute koguhulga tõttu ei piisa positiivsest laengust katoodi negatiivse laengu neutraliseerimiseks. Katoodist kaugel asuvat plaatimisvedelikku mõjutab vool ja lahusekihi kihi katioonide kontsentratsioon on kõrgem kui aioonide kontsentratsioon. Kuna staatilise võimsuse efekt on väiksem kui Hemhzhitzi väliskihil ja seda mõjutab ka termiline liikumine, ei ole katioonide tühjendamine nii tihe ja puhas kui Hemhzhitzi välimine kiht. Seda kihti nimetatakse difusioonikihiks. Difusioonikihi paksus on pöördvõrdeline plaadistusvedeliku voolukiirusega. See tähendab, et mida suurem on plaadistusvedeliku voolukiirus, seda õhem on difusioonikiht, kuid üldise difusioonikihi paksus ja paksus on umbes 5-50 mikronit. See asub katoodist kaugemal. Kuna tekkiva lahuse vool mõjutab plaadistuslahuse kontsentratsiooni ühtlust. Difusioonikihis olevad vase ioonid transporditakse difusiooni ja ioonide migratsiooni teel Heimhozi väliskihti. Peamises plaadistuslahuses olevad vaseioonid transporditakse aga tegeliku efekti ja ioonide migratsiooni teel katoodi pinnale. Horisontaalse plaatimisprotsessi käigus transporditakse plaadistuslahuses olevad vaseoonid katoodi lähedusse kolmel viisil, et moodustada topeltelektroarvuti.

Pindamislahuse genereerimine on välise sisemise vool mehaanilise segamise ja pumbaga segamise, elektroodi enda õõtsumise või pöörlemise ning temperatuuride erinevusest põhjustatud galvaniseerimisvedeliku voolus. Mida lähemal tahke elektroodi pinnale, seda mõjub hõõrdetakistus plaadistusvedeliku voolu aeglasemaks ja aeglasemaks. Sel ajal on tahke elektroodi pinna konvektsioonikiirus null. Elektroodi pinnast voolukihini, mis moodustub voolukihi kattevedeliku vahel, nimetatakse voolukihti vooluliidese kihiks. Vooluliidese kihi paksus on umbes kümme korda suurem difusioonikihi paksusest, seega ioonide transporti difusioonikihis vool peaaegu ei mõjuta.

Elektri mõjul on galvaniseerimisvedelikus olevad ioonid staatilised ja ioonikonveierit nimetatakse ioonide migratsiooniks. Selle migratsiooni kiirus on järgmine: U=Zeoe/6πrη. Nende hulgas on U ioonide liikuvus, ioonsete ioonide laengute arv, EO on elektroni laeng (st 1,61019c), E kui potentsiaal, hüdroioonide R raadius ja plaadistusvedeliku viskoossus. Vastavalt võrrandi arvutamisele, mida suurem on potentsiaal E, seda väiksem on galvaniseerimisvedeliku viskoossus ja seda kiirem on ioonide migratsiooni kiirus.

Elektrilise sadestamise teooria kohaselt on galvaniseerimisel katoodil olev trükkplaat mitteideaalne polariseeritud elektrood. Katoodi pinnale adsorbeeritud vase ioone kasutatakse elektronide saamiseks ja taastatakse vase aatomiteks, nii et vase ioonide kontsentratsioon katoodi läheduses väheneb. Seetõttu moodustub katoodi lähedal vase ioonide kontsentratsiooni gradient. See plaadistusvedeliku kiht, mille vaseoonide kontsentratsioon on põhiplaadi kontsentratsioonist madalam, on plaadistuslahuse difusioonikiht. Vase ioonide kontsentratsioon peamises plaadistuslahuses on kõrge, mis levib katoodi lähedal madalamate vase ioonidega kohtadesse, mis levivad katoodiala pidevaks täiendamiseks. Trükkplaat sarnaneb tasapinnalise katoodiga ning voolu suuruse ja difusioonikihi paksuse vaheline seos on COTTRLLL võrrandid:

Nende hulgas on i vool, vaseoonide arv vaseoonide arv, F on Faraday sagedus, A on katoodi pindala, D on vaseoonide difusioonikoefitsient (D=KT / 6πrη), CB on vase ioonide kontsentratsioon põhiplaadis ja CO on katoodi poolus. Pinna vaseoonide kontsentratsioon, D on difusioonikihi paksus, K on Boshimani konstant (K=R / N), T on temperatuur, R on vase-vee iooni raadius ja viskoossus. plaadistusvedelikust. Kui katoodi pinna vase ioonide kontsentratsioon on null, nimetatakse selle voolu äärmuslikuks difusioonivooluks II:

Ülaltoodud valemist on näha, et difusiooni piirvoolu suurus määrab peamise plaadistusvedeliku vase ioonide kontsentratsiooni, vase iooni difusioonikoefitsiendi ja difusioonikihi paksuse. Kui vaseioonide kontsentratsioon peamises plaadistuslahuses on vaseoonide difusioonikoefitsient suur ja difusioonikihi paksus on õhuke, seda suurem on piiratud difusioonivool.
Ülaltoodud valemi kohaselt tuleb kõrgema äärmusliku vooluväärtuse saavutamiseks võtta asjakohased protsessimeetmed, st võtta kasutusele kuumutusprotsessi meetod. Kuna kõrgendatud temperatuur võib muuta difusioonikoefitsiendi suuremaks, võib kasvukiirus muuta selle õhukeseks ja ühtlaseks difusioonikihiks. Ülaltoodud teoreetilisest analüüsist lähtudes võib vase ioonide kontsentratsiooni suurendamine peamises plaadistuslahuses, plaadistuslahuse temperatuuri tõstmine ja voolukiiruse suurendamine suurendada äärmist difusioonivoolu ja saavutada galvaniseerimise kiiruse kiirendamise eesmärk. Horisontaalne galvaniseerimine põhineb plaadistuslahuse konvektsioonikiiruse kiirenemisel ja moodustab keerise, mis võib tõhusalt vähendada difusioonikihi paksust umbes 10 mikronini. Seega, kui galvaniseerimiseks kasutatakse horisontaalset plaadistussüsteemi, võib selle voolutihedus ulatuda 8A/DM2-ni.

Trükkplaatide galvaniseerimise võtmeks on see, kuidas tagada aluspinna siseseina siseseina vasekihi paksuse ühtlus. Katte paksuse tasakaalu saavutamiseks on vaja tagada, et trükkplaadi kaks külge ja plaadistusvedelik poorides oleksid kiired ja ühtlased, et saada õhuke ja ühtlane difusioonikiht. Bojuyi laotatud kihini jõudmiseks võib horisontaalse plaadistussüsteemi praeguse struktuuri seisukohalt, kuigi süsteemi on paigaldatud palju pihustuspõleteid, saab plaadistuse kiiresti trükkplaadile pihustada, et kiirendada plaadistusvedeliku voolu plaadis. auk poorides. Kiiruse tõttu on plaadistusvedeliku voolukiirus kiire. Substraadi ülemises ja alumises augus pöörisvoolude tekitamine, mis vähendab difusioonikihti ja on suhteliselt ühtlane. Kui aga plaatimisvedelik voolab ootamatult kitsastesse pooridesse, on pooride sissepääsu juures oleval plaadistusvedelikul ka vastupidine tagasivool. Lisaks voolujaotuse mõju, mis sageli põhjustab sissepääsu ava galvaniseerimist. Vasekihi paksuse tõttu moodustab läbiva augu sisesein koera luukujulise vaskkatte. Vastavalt pooride voolamise olekule poorides, st keerise suurusele ja tagasivoolule, saab galvaniseeritud pooride kvaliteedi olekuanalüüsi määrata ainult protsessi katsemeetodi abil, et määrata kindlaks pooride ühtlus. juhtparameeter, et saavutada trükkplaadi elektrofoosplaadi paksus. Kuna keerise ja tagasivoolu suurus ei suuda endiselt teada teoreetilist arvutusmeetodit, kasutatakse ainult mõõdetud protsessi meetodit. Mõõdetud tulemustest selgub, et ava vasega kaetud kihi paksuse ühtluse kontrollimiseks on vaja reguleerida protsessi parameetreid vastavalt trükkplaadi läbiva ava vertikaalsuhtele ja isegi valida suure detsentraliseeritud galvaniseerimisega vase lahendus. Seejärel lisage sobivad lisandid ja täiustage toiteallika meetodeid ning kasutage galvaniseerimiseks pöördimpulssvoolu, et saada suure jaotusvõimsusega vaskplaat.

Eelkõige suureneb akumulatsiooniplaadi mikro-pimeaukude arv, galvaniseerimiseks ei kasutata mitte ainult horisontaalset galvaniseerimissüsteemi, vaid ka ultrahelivibratsiooni, et soodustada plaadistusvedeliku asendamist ja ringlust mikro-pimeavas. Andmeid saab kohandada kontrollitud parameetrite korrigeerimiseks, et saada rahuldavaid tulemusi.

3. Horisontaalse plaadistussüsteemi põhistruktuur

Horisontaalse galvaniseerimise omaduste kohaselt on see galvaniseerimismeetod trükkplaadi katmiseks vertikaalsest vormist paralleelse galvaniseerimise vedelikuks. Praegu on trükkplaat katood ja voolutoitemeetodi horisontaalne plaatimissüsteem kasutab juhtivaid klambreid ja juhtivaid veerevaid rattaid. Operatsioonisüsteemi mugavusest rääkimiseks on tavalisem veeremisratta juhtivuse toitemeetod. Horisontaalses plaadistussüsteemis on juhtival rullikul lisaks katoodile ka ülekande- ja trükkplaatide funktsioon. Iga juhtiv rull on varustatud vedruseadmega, mida saab kohandada erinevate trükkplaadi ({{0}}.10-5.00mm) galvaniseerimise vajadustega. paksus. Kuid galvaniseerimisel võivad plaatimisvedelikuga kokkupuutuvad osad olla kaetud vasekihiga ja süsteem ei saa pikka aega töötada. Seetõttu on enamik praegustest horisontaalsetest galvaniseerimissüsteemidest ette nähtud katoodi muutmiseks anoodiks ja seejärel abikatoodide komplekti kasutamiseks, et lahustada kaetud ratta vaskelektrolüüti. Hoolduse või asendamise puhul võtab uus galvaniseerimise disain arvesse ka kohti, mis võivad kergesti lahti võtta või asendada. Anood on lahustumatu titaankorv, millega saab reguleerida massiivi suurust, paigutades vastavalt trükkplaadi ülemisse ja alumisse asendisse. Sisemuse läbimõõt on 25 mm sfääriline, fosforisisaldus on 0.{5}}.06 protsenti lahustuvat vaske, katood ja anood. Vahemaa on 40 mm.

Pindamisvedeliku vool on süsteem, mis koosneb pumpadest ja düüsist, nii et plaatimisvedelik voolab kiiresti suletud soone ette ja see suudab tagada voolava vedeliku voolu keskmise iseloomu. Pindamislahus pihustatakse vertikaalselt trükkplaadile ja trükkplaadi pind moodustab seinajoa keerise. Selle eesmärk on saavutada plaadistusvedelike kiire vool trükkplaadi mõlemal küljel ja augu ujutamine keerise moodustamiseks. Lisaks on soonde paigaldatud filtrisüsteem, mida kasutatakse 1,2 mikroni väljas galvaniseerimise käigus tekkivate granuleeritud lisandite ärakasutamiseks, et tagada plaadistuslahuse puhtus ja saastumine.

Horisontaalsete plaadistussüsteemide valmistamisel tuleb arvestada ka mugava töö ja protsessiparameetrite automaatse juhtimisega. Kuna tegeliku galvaniseerimise korral on trükkplaadi suurus, pooride suurus ja vajalik vase erinev paksus, edastuskiirus, trükiplaadi vaheline kaugus, pumba suurus. hobujõudu, pihustatav pojeng Protsessi parameetrite, nagu suund ja voolutihedus, seadistamine nõuab tegelikku katsetamist ning reguleerimist ja kontrolli, et saada tehnilistele nõuetele vastava vasekihi paksus. Arvuteid tuleb juhtida. Tootmise kvaliteedi ja alamtoote kvaliteedi järjepidevuse ja usaldusväärsuse parandamiseks töödeldakse trükkplaadi esi- ja tagaosa (sealhulgas plaadistusavad) vastavalt protsessiprotseduuridele, moodustades tervikliku horisontaalse plaadistuse. süsteem, mis vastab uute toodete väljatöötamisele ja loetlemisele. vaja.

Neljandaks, horisontaalse plaadistuse eelis

Horisontaalse galvaniseerimise tehnoloogia areng ei ole juhuslik, vaid vajadus suure tihedusega, suure täpsusega, multifunktsionaalsete, multifunktsionaalsete, kõrge vertikaalse ja horisontaalse kuni mitmekihilise kuni mitmekihilise trükkplaadi toodete järele. Selle eeliseks on see, et see on arenenum kui praegu kasutatav vertikaalne plaadistusprotsess, toote kvaliteet on usaldusväärsem ja see võib saavutada suuremahulist tootmist. Sellel on vertikaalse galvaniseerimisega võrreldes järgmised eelised:

(1) Kohandage mitmesuguste suurustega, ei pea käsitsi paigaldama, teostage kõik automatiseeritud toimingud, mis ei kahjusta täiustamist ja selle tagamist, et tööprotsess ei kahjustaks aluspinna pinda, ning on äärmiselt oluline. kasulik suurtoodangu suurtootmise jaoks.

(2) Protsessi läbivaatamisel ei ole praktilise ala suurendamiseks ja toorainekadude oluliseks säästmiseks vaja klambri asendist lahkuda.

(3) Horisontaalset galvaniseerimist juhitakse kogu protsessi käigus, et aluspinnad oleksid tagatud, et trükkplaadi pinna pind ja trükkplaadi katte kattekiht ploki kohta on ühtlane.

(4) Juhtimise seisukohast võib galvaniseerimissoon täielikult teostada puhastus- ja galvaniseerimisvedeliku automatiseeritud toiminguid, mis ei põhjusta kunstlike vigade tõttu juhtimist kontrolli alt väljas.

(5) See on teada tegelikust toodangust. Tänu horisontaalse galvaniseerimise mitmekordse horisontaalse puhastamise kasutamisele säästab see oluliselt puhastusvee kogust ja vähendab reoveepuhastuse rõhku.

(6) Kuna süsteem kasutab suletud režiimi, et vähendada tööruumi saaste ja kalorite aurustumise otsest mõju protsessile, on see töökeskkonda oluliselt parandanud. Eelkõige tänu küpsetamise ajal kalorikao vähendamisele säästab asjatu energiatarbimine energiat ja parandab oluliselt tootmise efektiivsust.

5. Kokkuvõte

Horisontaalse galvaniseerimise tehnoloogia tekkimine vastab täielikult kõrgete vertikaalsete ja horisontaalsete pooride vajadustele. Kuid galvaniseerimisprotsessi keerukuse ja eripära tõttu on projekteerimis- ja arendustaseme galvaniseerimissüsteemis endiselt mitmeid tehnilisi probleeme. Seda tuleb praktikas parandada. Sellegipoolest on horisontaalsete galvaniseerimissüsteemide kasutamine suur areng ja edasiminek trükiahelate tööstuse jaoks. Kuna seda tüüpi seadmete kasutamine suure tihedusega ja mitmekihiliste plaatide valmistamisel näitab suurt potentsiaali, ei saa see mitte ainult säästa tööjõudu ja tööaega, vaid tagab ka kiiruse ja tõhususe kui traditsioonilised vertikaalsed galvaniseerimisliinid. Lisaks vähendage energiatarbimist ja reovee heitvett vajalike vedelike jaoks ning parandage oluliselt protsessi keskkonda ja protsessi tingimusi ning parandage galvaniseerimiskihi kvaliteeti. Horisontaalne plaadistusliin sobib suuremahuliseks väljundiks 24 -tunnine katkematu töö. Horisontaalne plaadistusjoon on silumisel pisut keerulisem kui vertikaalne plaadistusjoon. Kui silumine on lõpetatud, on see väga stabiilne. Reguleerige plaadistuslahust, et tagada pikaajaline stabiilne töö.