В электронной промышленности процесс производства печатных плат представляет собой сложную и запутанную технологическую цепочку. Среди них технология Plating Through Hole (PTH) является ключевым шагом в обеспечении электрического соединения и механической прочности много-слойныхпечатные платы. В основе процесса металлизации отверстий лежит гальваническое покрытие, которое является важным проявлением технической мощи производителей печатных плат.
1. Основные принципы процесса гальваники.
Гальваника — это метод, в котором используется принцип электролиза для нанесения металла на поверхность проводящих материалов. При производстве печатных плат основной целью гальваники является формирование однородного и плотного проводящего металлического слоя на внутренней стенке просверленного отверстия для достижения электрических связей между слоями. К обычным гальваническим металлам относятся медь, никель, золото и т. д. Среди них медь является наиболее широко используемым материалом из-за ее превосходной проводимости и относительно низкой стоимости.
Основной принцип гальваники заключается в восстановлении ионов металла до атомов металла с помощью источника постоянного тока и нанесении их на поверхность заготовки. В процессе металлизации отверстий внутренняя стенка отверстия печатной платы используется в качестве катода, а ионы металлов в электролите под действием электрического поля движутся к катоду, образуя слой осаждения металла.
2. Ключевые технологии процесса гальваники.
1. Формула гальванического раствора
Формула гальванического раствора является основой процесса гальваники. Различные металлы и требования применения требуют разных гальванических решений. При металлизации отверстий печатной платы обычно используемые гальванические растворы включают раствор медного купороса, раствор фосфата меди и т. д. Состав гальванического раствора не только влияет на однородность и плотность слоя покрытия, но также напрямую влияет на скорость нанесения покрытия и качество поверхности.
2. Контроль плотности тока
Плотность тока является важным параметром, влияющим на гальванический эффект. Чрезмерная плотность тока может привести к неровным покрытиям или явлению «пригорания», тогда как чрезмерно низкая плотность тока может привести к медленной скорости осаждения или неравномерному покрытию. Производители печатных плат обычно используют автоматизированное оборудование для точного контроля плотности тока и обеспечения качества покрытия на внутренней стенке отверстия.
3. Применение добавок
Чтобы улучшить внешний вид и характеристики слоя покрытия, производители печатных плат добавляют в раствор покрытия различные органические и неорганические добавки. Например, отбеливатели могут улучшить гладкость и яркость покрытий, а выравнивающие вещества помогают заполнить небольшие отверстия и неровные поверхности.
4. Соотношение диафрагмы и формата изображения
В многослойных печатных платах диаметр и глубина сверления отверстий предъявляют более высокие требования к гальваническим процессам. Особенно когда отношение глубины к диаметру отверстия велико, проникновение гальванического раствора и однородность гальванического слоя становятся более трудными. Поэтому производителям печатных плат необходимо использовать современное гальваническое оборудование и процессы, такие как импульсная гальваника или вибрационная гальваника, чтобы преодолеть проблемы гальваники глубоких отверстий.
3, процесс технологии гальваники
1. Очистка и активация стенки отверстия.
Перед гальванопокрытием внутреннюю стенку скважины необходимо тщательно очистить и активировать, чтобы удалить мусор и жир, образующиеся в процессе сверления, и обеспечить хорошую адгезионную основу для последующей гальванизации. Общие методы очистки включают химическую очистку и ультразвуковую очистку.
2. Предварительная обработка меднением
Перед формальным нанесением гальванического покрытия обычно необходимо выполнить предварительную обработку меднением просверленных отверстий, чтобы гарантировать, что на внутренней стенке отверстий первоначально образуется тонкий проводящий слой. Предварительное меднение может быть достигнуто путем химического меднения или гальванического покрытия, в зависимости от технологических требований и условий оборудования.
3. Формальная гальваника
Формальное гальванопокрытие является основным этапом металлизации отверстий. Гальваническое оборудование погружает печатную плату в качестве катода в гальванический раствор и наносит однородный и плотный слой меди на внутреннюю стенку отверстия, контролируя такие параметры, как плотность тока, время гальваники и скорость перемешивания.
4. Постобработка
После завершения гальванического покрытия также требуется последующая-обработка печатной платы, чтобы гарантировать качество и работоспособность слоя покрытия. Например, удаление излишков гальванического раствора путем очистки и улучшение механической прочности и коррозионной стойкости покрытия путем термообработки.