Η αρχή της οριζόντιας επιμετάλλωσης επεξηγείται πλήρως σε ένα άρθρο!

Με την πρόοδο της τεχνολογίας της μικροηλεκτρονικής, η κατασκευή πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος αναπτύσσεται γρήγορα προς την κατεύθυνση της πολυστρωματικής, πολυεπίπεδης, λειτουργικής και ολοκληρωμένης. Η παραδοσιακή διαδικασία κάθετης επιμετάλλωσης δεν μπορεί πλέον να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις των οπών διασύνδεσης υψηλής-ποιότητας και υψηλής{1}}αξιοπιστίας. Τεχνικές απαιτήσεις. Ως εκ τούτου, εμφανίστηκε η τεχνολογία οριζόντιας επιμετάλλωσης. Είναι μια συνέχεια της ανάπτυξης της τεχνολογίας κάθετης ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, δηλαδή μιας νέας τεχνολογίας ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης που αναπτύχθηκε με βάση την τεχνολογία κάθετης επιμετάλλωσης. Σήμερα, θα εισαγάγουμε την αρχή της οριζόντιας επιμετάλλωσης!

Αρχή Οριζόντιας Επιμετάλλωσης

Η μέθοδος και η αρχή της οριζόντιας επιμετάλλωσης και της κάθετης επιμετάλλωσης είναι η ίδια. Πρέπει να έχουν πόλους yin και yang. Η αντίδραση ηλεκτροδίου λαμβάνει χώρα μετά την ηλεκτροδότηση, η οποία ιονίζει τα κύρια συστατικά του ηλεκτρολύτη, προκαλώντας τα φορτισμένα θετικά ιόντα να μετακινηθούν στην αρνητική φάση της ζώνης αντίδρασης του ηλεκτροδίου. τα φορτισμένα αρνητικά ιόντα μετακινούνται στη θετική φάση της ζώνης αντίδρασης του ηλεκτροδίου, με αποτέλεσμα την επίστρωση απόθεσης μετάλλων και την εκπομπή αερίων. Επειδή η διαδικασία εναπόθεσης μετάλλου στην κάθοδο χωρίζεται σε τρία στάδια: τα ενυδατωμένα ιόντα μετάλλου διαχέονται στην κάθοδο. Το δεύτερο βήμα είναι όταν τα μεταλλικά ενυδατωμένα ιόντα περνούν μέσα από το ηλεκτρικό διπλό στρώμα, αφυδατώνονται σταδιακά και απορροφώνται στην επιφάνεια της καθόδου. το τρίτο βήμα είναι η προσρόφηση στην επιφάνεια της καθόδου. Τα μεταλλικά ιόντα στην επιφάνεια της καθόδου δέχονται ηλεκτρόνια και εισέρχονται στο μεταλλικό πλέγμα. Λόγω του στατικού ηλεκτρισμού, αυτό το στρώμα είναι μικρότερο από το εξωτερικό στρώμα Helmholtz και επηρεάζεται από τη θερμική κίνηση. Η διάταξη των κατιόντων δεν είναι τόσο σφιχτή και τακτοποιημένη όσο το εξωτερικό στρώμα Helmholtz. Αυτό το στρώμα ονομάζεται στρώμα διάχυσης. Το πάχος του στρώματος διάχυσης είναι αντιστρόφως ανάλογο με τον ρυθμό ροής του διαλύματος επιμετάλλωσης. Δηλαδή, όσο πιο γρήγορος είναι ο ρυθμός ροής του διαλύματος επιμετάλλωσης, τόσο λεπτότερο και παχύτερο είναι το στρώμα διάχυσης. Γενικά, το πάχος του στρώματος διάχυσης είναι περίπου 5-50 μικρά. Στο σημείο μακριά από την κάθοδο, το διάλυμα επιμετάλλωσης που επιτυγχάνεται με μεταφορά ονομάζεται κύριο διάλυμα επιμετάλλωσης. Επειδή η μεταφορά του διαλύματος θα επηρεάσει την ομοιομορφία της συγκέντρωσης του διαλύματος επιμετάλλωσης. Τα ιόντα χαλκού στο στρώμα διάχυσης μεταφέρονται στο εξωτερικό στρώμα Helmholtz μέσω διάχυσης και μετανάστευσης ιόντων. Τα ιόντα χαλκού στο κύριο διάλυμα επιμετάλλωσης μεταφέρονται στην επιφάνεια της καθόδου μέσω μεταφοράς και μετανάστευσης ιόντων. Στην οριζόντια διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, τα ιόντα χαλκού στο διάλυμα επιμετάλλωσης μεταφέρονται στην περιοχή της καθόδου με τρεις τρόπους για να σχηματίσουν ένα ηλεκτρικό διπλό στρώμα.

Υπό τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου, τα ιόντα στο διάλυμα ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης υπόκεινται σε ηλεκτροστατική δύναμη για να προκαλέσουν μεταφορά ιόντων, η οποία ονομάζεται μετανάστευση ιόντων. Ο ρυθμός μετακίνησής του εκφράζεται με τον τύπο ως εξής: u=zeoE/6πrη απαιτείται. Όπου u είναι ο ρυθμός μετανάστευσης ιόντων, z είναι ο αριθμός φορτίου του ιόντος, eo είναι το φορτίο ενός ηλεκτρονίου (δηλ. 1,61019 C), E είναι το ηλεκτρικό δυναμικό, r είναι η ακτίνα του ενυδατωμένου ιόντος και η είναι το ιξώδες του διαλύματος επιμετάλλωσης. Σύμφωνα με τον υπολογισμό της εξίσωσης, μπορεί να φανεί ότι όσο μεγαλύτερη είναι η πτώση του δυναμικού Ε, τόσο χαμηλότερο είναι το ιξώδες του διαλύματος ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης και τόσο πιο γρήγορος είναι ο ρυθμός μετανάστευσης ιόντων.

Η μεταφορά του διαλύματος επιμετάλλωσης προκαλείται από εξωτερική και εσωτερική μηχανική ανάδευση και ανάδευση αντλίας, την ταλάντωση ή την περιστροφή του ίδιου του ηλεκτροδίου και τη ροή του διαλύματος επιμετάλλωσης που προκαλείται από τη διαφορά θερμοκρασίας. Σε μια θέση κοντά στην επιφάνεια του στερεού ηλεκτροδίου, λόγω της αντίστασής του στην τριβή, η ροή του διαλύματος ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης γίνεται όλο και πιο αργή και η ταχύτητα μεταφοράς στην επιφάνεια του στερεού ηλεκτροδίου είναι μηδέν. Το στρώμα βαθμίδωσης ταχύτητας που σχηματίζεται από την επιφάνεια του ηλεκτροδίου στην αυλάκωση μεταφοράς ονομάζεται στρώμα διεπαφής ροής. Το πάχος του στρώματος διεπαφής ροής είναι περίπου 10 φορές μεγαλύτερο από αυτό του στρώματος διάχυσης, επομένως η μεταφορά ιόντων στο στρώμα διάχυσης δεν επηρεάζεται σχεδόν καθόλου από τη μεταφορά.

Σύμφωνα με τη θεωρία της ηλεκτροαπόθεσης, κατά τη διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος στην κάθοδο είναι ένα μη-ιδανικό πολωμένο ηλεκτρόδιο. Τα ιόντα χαλκού που προσροφούνται στην επιφάνεια της καθόδου αποκτούν ηλεκτρόνια και ανάγονται σε άτομα χαλκού, γεγονός που μειώνει τη συγκέντρωση ιόντων χαλκού κοντά στην κάθοδο. Επομένως, μια βαθμίδα συγκέντρωσης ιόντων χαλκού σχηματίζεται κοντά στην κάθοδο. Το διάλυμα επιμετάλλωσης του οποίου η συγκέντρωση ιόντων χαλκού είναι χαμηλότερη από αυτή του διαλύματος κύριας επιμετάλλωσης είναι το στρώμα διάχυσης του διαλύματος επιμετάλλωσης. Η υψηλή συγκέντρωση ιόντων χαλκού στο κύριο διάλυμα επιμετάλλωσης θα διαχέεται στη χαμηλή συγκέντρωση ιόντων χαλκού κοντά στην κάθοδο, αναπληρώνοντας συνεχώς την περιοχή της καθόδου. Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος είναι παρόμοια με μια επίπεδη κάθοδο και η σχέση μεταξύ του μεγέθους του ρεύματος και του πάχους του στρώματος διάχυσης είναι η εξίσωση COTTRELL:

Όπου I είναι το ρεύμα, z είναι το φορτίο των ιόντων χαλκού, F είναι η σταθερά Faraday, A είναι η επιφάνεια της καθόδου, D είναι ο συντελεστής διάχυσης ιόντων χαλκού (D=KT/6πrη), Cb είναι ο χαλκός συγκέντρωση ιόντων στο κύριο διάλυμα επίστρωσης και Co είναι η κάθοδος Η συγκέντρωση ιόντων χαλκού στην επιφάνεια, D είναι το πάχος του στρώματος διάχυσης, K είναι η σταθερά Bowman (K=R/N), T είναι η θερμοκρασία, r είναι η ακτίνα του ιόντος ένυδρου χαλκού, και η είναι το ιξώδες του διαλύματος ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Όταν η συγκέντρωση ιόντων χαλκού στην επιφάνεια της καθόδου είναι μηδέν, το ρεύμα της ονομάζεται οριακό ρεύμα διάχυσης ii:

Αρχή Οριζόντιας Επιμετάλλωσης

Το κλειδί για την ηλεκτρολυτική επίστρωση PCB είναι πώς να διασφαλιστεί η ομοιομορφία του πάχους του στρώματος χαλκού και στις δύο πλευρές του υποστρώματος και στο εσωτερικό τοίχωμα της διαμπερούς οπής. Προκειμένου να επιτευχθεί η ομοιομορφία του πάχους της επίστρωσης, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι ο ρυθμός ροής του διαλύματος επιμετάλλωσης και στις δύο πλευρές της τυπωμένης σανίδας και στις διαμπερείς οπές πρέπει να είναι γρήγορος και συνεπής για να ληφθεί ένα λεπτό και ομοιόμορφο στρώμα διάχυσης. Προκειμένου να ληφθεί ένα λεπτό και ομοιόμορφο στρώμα διάχυσης, σύμφωνα με την τρέχουσα δομή του συστήματος οριζόντιας ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, παρόλο που είναι εγκατεστημένα πολλά ακροφύσια στο σύστημα, μπορεί γρήγορα και κατακόρυφα να ψεκάσει το διάλυμα επιμετάλλωσης πάνω στην τυπωμένη σανίδα, επιταχύνοντας έτσι το διάλυμα επιμετάλλωσης στο η διαμπερής οπή Επομένως, ο ρυθμός ροής του διαλύματος επιμετάλλωσης είναι πολύ γρήγορος και σχηματίζεται μια δίνη στα πάνω και κάτω μέρη του υποστρώματος και στην διαμπερή οπή, έτσι ώστε το στρώμα διάχυσης να είναι μειωμένο και πιο ομοιόμορφο. Ωστόσο, υπό κανονικές συνθήκες, όταν το διάλυμα επιμετάλλωσης ρέει ξαφνικά σε μια στενή διαμπερή οπή, το διάλυμα επιμετάλλωσης στην είσοδο της διαμπερούς οπής θα αντιστρέψει επίσης την αντίστροφη ροή. Επιπλέον, λόγω της επιρροής της κύριας κατανομής ρεύματος και του φαινομένου αιχμής, το πάχος του στρώματος χαλκού στην οπή εισόδου είναι πολύ παχύ και το εσωτερικό τοίχωμα της διαμπερούς οπής σχηματίζει μια επένδυση από χαλκό σκύλου- . Σύμφωνα με την κατάσταση ροής του διαλύματος επιμετάλλωσης στην διαμπερή οπή, δηλαδή το μέγεθος του δινορευτικού ρεύματος και της επαναροής, και την ανάλυση κατάστασης της ποιότητας της αγώγιμης επιμετάλλωσης διαμέσου οπής, οι παράμετροι ελέγχου μπορούν να προσδιοριστούν μόνο από τη δοκιμή διαδικασίας μέθοδος για την επίτευξη της ομοιομορφίας του πάχους επιμετάλλωσης της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Δεδομένου ότι το μέγεθος του δινορευματικού ρεύματος και της αντίστροφης ροής δεν μπορούν να υπολογιστούν θεωρητικά, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο η μέθοδος της διαδικασίας μέτρησης. Μπορεί να φανεί από τα αποτελέσματα των μετρήσεων ότι για να ελεγχθεί η ομοιομορφία του πάχους επιμετάλλωσης χαλκού των διαμπερών οπών, είναι απαραίτητο να ρυθμιστούν οι ελεγχόμενες παράμετροι της διεργασίας σύμφωνα με την αναλογία διαστάσεων του διαμπερούς{{2} }}οπές της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Η μέθοδος τροφοδοσίας είναι η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση με αντίστροφο παλμικό ρεύμα για να ληφθεί επιμετάλλωση χαλκού με ισχυρή ικανότητα διανομής.

Μπορεί να φανεί από τον παραπάνω τύπο ότι το οριακό ρεύμα διάχυσης προσδιορίζεται από τη συγκέντρωση ιόντων χαλκού του κύριου διαλύματος επιμετάλλωσης, τον συντελεστή διάχυσης των ιόντων χαλκού και το πάχος του στρώματος διάχυσης. Όταν η συγκέντρωση ιόντων χαλκού στο κύριο διάλυμα επιμετάλλωσης είναι υψηλή, ο συντελεστής διάχυσης των ιόντων χαλκού είναι μεγάλος και το πάχος του στρώματος διάχυσης είναι λεπτό, το περιοριστικό ρεύμα διάχυσης είναι μεγαλύτερο. Σύμφωνα με τον παραπάνω τύπο, είναι γνωστό ότι για να επιτευχθεί υψηλότερη οριακή τιμή ρεύματος πρέπει να ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα διεργασίας, δηλαδή να υιοθετηθεί η διαδικασία θέρμανσης. Επειδή η αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να αυξήσει τον συντελεστή διάχυσης, η αύξηση του ρυθμού μεταφοράς μπορεί να τον κάνει δίνη και να αποκτήσει ένα λεπτό και ομοιόμορφο στρώμα διάχυσης. Από την παραπάνω θεωρητική ανάλυση, η αύξηση της συγκέντρωσης ιόντων χαλκού στο κύριο διάλυμα επιμετάλλωσης, η αύξηση της θερμοκρασίας του διαλύματος επιμετάλλωσης και η αύξηση του ρυθμού μεταφοράς μπορούν όλα να αυξήσουν το περιοριστικό ρεύμα διάχυσης και να επιτύχουν τον σκοπό της επιτάχυνσης του ρυθμού επιμετάλλωσης. Η οριζόντια ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση βασίζεται στην επιτάχυνση της ταχύτητας μεταφοράς του διαλύματος επιμετάλλωσης για να σχηματιστούν δινορεύματα, τα οποία μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά το πάχος του στρώματος διάχυσης σε περίπου 10 μικρά. Επομένως, όταν το σύστημα οριζόντιας επιμετάλλωσης χρησιμοποιείται για ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, η πυκνότητα ρεύματος μπορεί να είναι τόσο υψηλή όσο 8A/dm2.

Ειδικά με την αύξηση του αριθμού των τυφλών οπών στο laminate, όχι μόνο το οριζόντιο σύστημα ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης θα πρέπει να χρησιμοποιείται για την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, αλλά και η δόνηση υπερήχων θα πρέπει να χρησιμοποιείται για την προώθηση της αντικατάστασης και της κυκλοφορίας του διαλύματος επιμετάλλωσης στις τυφλές οπές και στη συνέχεια θα πρέπει να βελτιωθεί η μέθοδος τροφοδοσίας και να χρησιμοποιηθεί αντίστροφο παλμικό ρεύμα. Προσαρμόστε τις ελεγχόμενες παραμέτρους με τα πραγματικά δεδομένα δοκιμής.

Η οριζόντια επιμετάλλωση είναι μια μέθοδος επιμετάλλωσης που αναπτύχθηκε με βάση την κάθετη επιμετάλλωση. Από μια άποψη, είναι η τελειότητα και η επέκταση της κάθετης επιμετάλλωσης. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να κατανοήσουμε την αρχή της οριζόντιας επιμετάλλωσης. Ελπίζω ότι αυτό το άρθρο μπορεί να σας προσφέρει κάποια βοήθεια!