Horisontaalse galvaniseerimise põhimõte on ühes artiklis täielikult lahti seletatud!

Mikroelektroonika tehnoloogia edenedes areneb trükkplaatide tootmine kiiresti mitmekihilise, kihilise, funktsionaalse ja integreeritud suunas. Traditsiooniline vertikaalne galvaniseerimisprotsess ei vasta enam kvaliteetsete ja usaldusväärsete ühendusavade nõuetele. Tehnilised nõuded. Seetõttu tekkis horisontaalse galvaniseerimise tehnoloogia. See on jätk vertikaalse galvaniseerimise tehnoloogia arengule, st vertikaalse galvaniseerimise tehnoloogia baasil välja töötatud uuele galvaniseerimistehnoloogiale. Täna tutvustame horisontaalse galvaniseerimise põhimõtet!

Horisontaalse plaadistuse põhimõte

Horisontaalse galvaniseerimise ja vertikaalse galvaniseerimise meetod ja põhimõte on samad. Neil peavad olema yini ja yangi poolused. Elektroodi reaktsioon toimub pärast elektrifitseerimist, mis ioniseerib elektrolüüdi põhikomponendid, põhjustades laetud positiivsete ioonide liikumise elektroodi reaktsioonitsooni negatiivsesse faasi; laetud negatiivsed ioonid liiguvad elektroodi reaktsioonitsooni positiivsesse faasi, mille tulemuseks on metallide sadestuskate ja gaasi eraldumine. Kuna metalli sadestamise protsess katoodil jaguneb kolmeks etapiks: metalli hüdraatunud ioonid difundeeruvad katoodile; teine ​​etapp on siis, kui metalli hüdraatunud ioonid läbivad elektrilise topeltkihi, dehüdreeritakse need järk-järgult ja adsorbeeritakse katoodi pinnale; kolmas samm on adsorbeerimine katoodi pinnale. Katoodi pinnal olevad metalliioonid võtavad vastu elektrone ja sisenevad metallvõre. Staatilise elektri tõttu on see kiht väiksem kui Helmholtzi väliskiht ja seda mõjutab soojusliikumine. Katioonide paigutus ei ole nii tihe ja korralik kui Helmholtzi väliskiht. Seda kihti nimetatakse difusioonikihiks. Difusioonikihi paksus on pöördvõrdeline plaadistuslahuse voolukiirusega. See tähendab, et mida suurem on plaadistuslahuse voolukiirus, seda õhem ja paksem on difusioonikiht. Üldjuhul on difusioonikihi paksus umbes 5-50 mikronit. Katoodist kaugel asuvas kohas nimetatakse konvektsiooni teel saavutatavat plaadistuslahust peamise plaadistuse lahenduseks. Kuna lahuse konvektsioon mõjutab plaadistuslahuse kontsentratsiooni ühtlust. Difusioonikihis olevad vaseoonid transporditakse difusiooni ja ioonide migratsiooni teel Helmholtzi väliskihti. Peamises plaadistuslahuses olevad vaseioonid transporditakse katoodi pinnale konvektsiooni ja ioonide migratsiooni teel. Horisontaalse galvaniseerimise protsessis transporditakse plaatimislahuses olevad vase ioonid kolmel viisil katoodi lähedusse, et moodustada elektriline topeltkiht.

Elektrivälja toimel mõjuvad galvaniseerimislahuses olevad ioonid elektrostaatilisele jõule, mis põhjustab ioonide transporti, mida nimetatakse ioonide migratsiooniks. Selle migratsioonikiirust väljendatakse järgmise valemiga: u=zeoE/6πrη nõutav. Kus u on iooni migratsioonikiirus, z on iooni laengu arv, eo on ühe elektroni laeng (st 1,61019C), E on elektripotentsiaal, r on hüdraatunud iooni raadius ja η on viskoossus galvaniseerimise lahusest. Võrrandi arvutamise järgi on näha, et mida suurem on potentsiaali E langus, seda madalam on galvaniseerimislahuse viskoossus ja seda suurem on ioonide migratsioonikiirus.

Pindamislahuse konvektsiooni põhjustavad väline ja sisemine mehaaniline segamine ja pumbaga segamine, elektroodi enda võnkumine või pöörlemine ning temperatuuride erinevusest tingitud plaadistuslahuse vool. Tahke elektroodi pinna lähedases asendis muutub galvaniseerimislahuse vool selle hõõrdetakistuse tõttu aina aeglasemaks ja konvektsiooni kiirus tahke elektroodi pinnal on null. Kiirusegradiendi kihti, mis moodustub elektroodi pinnast konvektsioonisooneni, nimetatakse vooluliidese kihiks. Vooluliidese kihi paksus on umbes 10 korda suurem difusioonikihi paksusest, nii et ioonide transporti difusioonikihis konvektsioon peaaegu ei mõjuta.

Elektrosadestamise teooria kohaselt on katoodil olev trükkplaat galvaniseerimise ajal mitte--ideaalne polariseeritud elektrood. Katoodi pinnale adsorbeerunud vase ioonid saavad elektrone ja redutseeritakse vase aatomiteks, mis vähendab vase ioonide kontsentratsiooni katoodi läheduses. Seetõttu moodustub katoodi lähedal vase ioonide kontsentratsiooni gradient. Pindamislahus, mille vaseoonide kontsentratsioon on madalam kui peamise plaadistuslahuse oma, on plaadistuslahuse difusioonikiht. Vase ioonide kõrge kontsentratsioon peamises plaadistuslahuses hajub madalale vase ioonide kontsentratsioonile katoodi lähedal, täiendades pidevalt katoodi pindala. Trükkplaat sarnaneb lamekatoodiga ning suhe voolutugevuse ja difusioonikihi paksuse vahel on COTTRELLi võrrand:

Kus I on vool, z on vaseoonide laeng, F on Faraday konstant, A on katoodi pindala, D on vase ioonide difusioonikoefitsient (D=KT/6πrη), Cb on vask ioonide kontsentratsioon plaadistuse põhilahuses ja Co on katood Vase ioonide kontsentratsioon pinnal, D on difusioonikihi paksus, K on Bowmani konstant (K=R/N), T on temperatuur, r on vaskhüdraadi iooni raadius ja η on galvaniseerimislahuse viskoossus. Kui vase ioonide kontsentratsioon katoodi pinnal on null, nimetatakse selle voolu piiravaks difusioonivooluks ii:

Horisontaalse plaadistuse põhimõte

PCB galvaniseerimise võtmeks on see, kuidas tagada vasekihi paksuse ühtlus mõlemal pool aluspinda ja läbiva augu siseseina. Katte paksuse ühtluse saavutamiseks on vaja tagada, et plaadistuslahuse voolukiirus mõlemal pool trükkplaati ja läbivates avades oleks õhukese ja ühtlase difusioonikihi saamiseks kiire ja ühtlane. Õhukese ja ühtlase difusioonikihi saamiseks võib see vastavalt praegusele horisontaalsele galvaniseerimissüsteemi struktuurile, kuigi süsteemi on paigaldatud palju otsikuid, kiiresti ja vertikaalselt pihustada plaadistuslahust trükkplaadile, kiirendades seeläbi plaadistuslahuse tootmist läbiv ava Seetõttu on plaadistuslahuse voolukiirus väga kiire ning aluspinna ülemisele ja alumisele osale ning läbivale avale tekib keeris, nii et difusioonikiht väheneb ja ühtlasem. Kuid tavaolukorras, kui plaadistuslahus voolab ootamatult kitsasse läbivasse avasse, pöörab plaadistuslahus läbiva ava sissepääsu juures ka tagasivoolu. Lisaks on primaarvoolu jaotuse ja tipuefekti mõjul vasekihi paksus sissepääsuava juures liiga paks ja läbiva augu sisesein moodustab koer{0}}luu vaskkatte. . Vastavalt plaadistuse lahuse voolu olekule läbiva avaus, st pöörisvoolu ja tagasivoolu suurusele ning juhtiva plaadistuse läbiva ava kvaliteedi olekuanalüüsile, saab juhtimisparameetreid määrata ainult protsessi testiga. meetod trükkplaadi plaadistuse paksuse ühtluse saavutamiseks. Kuna pöörisvoolu ja tagasivoolu suurust ei saa teoreetiliselt arvutada, saab kasutada ainult mõõtmisprotsessi meetodit. Mõõtmistulemustest on näha, et läbiva-avade vaskkatte paksuse ühtluse kontrollimiseks on vaja reguleerida kontrollitavaid protsessiparameetreid vastavalt läbiva{{2 }}trükkplaadi augud. Toiteallika meetod on pöördimpulssvooluga galvaniseerimine, et saada tugeva jaotusvõimega vaskplaat.

Ülaltoodud valemist on näha, et difusiooni piirvoolu määrab põhiplaadistuse lahuse vase ioonide kontsentratsioon, vase ioonide difusioonikoefitsient ja difusioonikihi paksus. Kui vaseioonide kontsentratsioon peamises plaadistuslahuses on kõrge, on vaseoonide difusioonikoefitsient suur ja difusioonikihi paksus on õhuke, on piirav difusioonivool suurem. Ülaltoodud valemi järgi on teada, et kõrgema piirvooluväärtuse saavutamiseks tuleb rakendada vastavaid protsessimeetmeid, st võtta kasutusele kuumutamisprotsess. Kuna temperatuuri tõstmine võib difusioonikoefitsienti suurendada, võib konvektsioonikiiruse suurendamine muuta selle pööriseks ja saada õhukese ja ühtlase difusioonikihi. Ülaltoodud teoreetilisest analüüsist lähtudes võib vase ioonide kontsentratsiooni suurendamine peamises plaadistuslahuses, plaadistuslahuse temperatuuri tõstmine ja konvektsioonikiiruse suurendamine suurendada piiravat difusioonivoolu ja saavutada plaadistuskiiruse kiirendamise eesmärk. Horisontaalne galvaniseerimine põhineb plaadistuslahuse konvektsioonikiiruse kiirendamisel, et moodustada pöörisvoolusid, mis võivad tõhusalt vähendada difusioonikihi paksust umbes 10 mikronini. Seega, kui galvaniseerimiseks kasutatakse horisontaalset galvaniseerimissüsteemi, võib voolutihedus olla kuni 8A/dm2.

Eriti laminaadis olevate pimeaukude arvu suurenemise tõttu tuleks galvaniseerimiseks kasutada mitte ainult horisontaalset galvaniseerimissüsteemi, vaid ka ultrahelivibratsiooni, et soodustada plaadistuslahuse asendamist ja ringlust pimedates ning seejärel tuleks täiustada toiteallika meetodit ja kasutada pöördimpulssvoolu. Reguleerige kontrollitavaid parameetreid tegelike katseandmetega.

Horisontaalne galvaniseerimine on galvaniseerimise meetod, mis on välja töötatud vertikaalsel galvaniseerimisel. Teatud vaatenurgast on see vertikaalse galvaniseerimise täiuslikkus ja laiendamine. Seetõttu on väga oluline mõista horisontaalse galvaniseerimise põhimõtet. Loodan, et see artikkel võib teile veidi abi pakkuda!