수평 전기 도금의 원리는 한 기사에서 완전히 설명됩니다!

마이크로 일렉트로닉스 기술의 발전으로 인쇄 회로 기판 제조는 다층, 적층, 기능 및 통합 방향으로 빠르게 발전하고 있습니다. 기존의 수직 전기도금 공정은 더 이상 고품질{0}및{1}신뢰성 상호 연결 구멍의 요구사항을 충족할 수 없습니다. 기술 요구 사항. 따라서 수평 전기 도금 기술이 등장했습니다. 그것은 수직 전기 도금 기술의 발전의 연속, 즉 수직 전기 도금 기술을 기반으로 개발 된 새로운 전기 도금 기술입니다. 오늘은 수평 전기도금의 원리를 소개하겠습니다!

수평 도금의 원리

수평 전기 도금과 수직 전기 도금의 방법과 원리는 동일합니다. 음양극이 있어야 합니다. 전극 반응은 대전 후에 발생하며, 이는 전해질의 주요 구성 요소를 이온화하여 대전된 양이온을 전극 반응 구역의 음상으로 이동시킵니다. 대전된 음이온은 전극 반응 영역의 양극으로 이동하여 금속 증착 코팅 및 가스 방출을 유발합니다. 음극의 금속 증착 공정은 세 단계로 나누어지기 때문에 금속 수화된 이온이 음극으로 확산됩니다. 두 번째 단계는 금속 수화된 이온이 전기 이중층을 통과할 때 점차적으로 탈수되어 음극 표면에 흡착되는 것입니다. 세 번째 단계는 음극 표면에 흡착하는 것입니다. 음극 표면의 금속 이온은 전자를 받아 금속 격자로 들어갑니다. 정전기로 인해 이 층은 헬름홀츠 외부 층보다 작으며 열 운동의 영향을 받습니다. 양이온의 배열은 Helmholtz 외층만큼 단단하고 깔끔하지 않습니다. 이 층을 확산층이라고 합니다. 확산층의 두께는 도금액의 유량에 반비례한다. 즉, 도금액의 유속이 빠를수록 확산층이 얇아지고 두꺼워진다. 일반적으로 확산층의 두께는 약 5-50 마이크론입니다. 음극에서 멀리 떨어진 곳에서 대류에 의해 도달한 도금액을 주도금액이라고 합니다. 용액의 대류가 도금액 농도의 균일성에 영향을 미치기 때문입니다. 확산층의 구리 이온은 확산과 이온 이동을 통해 헬름홀츠 외층으로 수송됩니다. 주 도금액의 구리 이온은 대류 및 이온 이동을 통해 음극 표면으로 이동합니다. 수평 전기도금 공정에서 도금액의 구리 이온은 세 가지 방식으로 음극 부근으로 이동하여 전기 이중층을 형성합니다.

전기장의 작용하에 전기도금 용액의 이온은 정전기력을 받아 이온 이동을 일으키는 이온 이동을 유발합니다. 마이그레이션 속도는 다음 공식으로 표현됩니다. u=zeoE/6πrη가 필요합니다. 여기서 u는 이온 이동 속도, z는 이온의 전하 수, eo는 한 전자의 전하(즉, 1.61019C), E는 전위, r은 수화된 이온의 반경, η는 점도 전기도금 용액의. 방정식의 계산에 따르면 전위 E 강하가 클수록 전기 도금액의 점도가 낮고 이온 이동 속도가 빨라짐을 알 수 있습니다.

도금액의 대류는 외부 및 내부의 기계적 교반 및 펌프 교반, 전극 자체의 진동 또는 회전, 온도차에 의한 도금액의 흐름에 의해 발생합니다. 고체 전극 표면에 가까운 위치에서는 마찰 저항으로 인해 전기 도금액의 흐름이 점점 느려지고 고체 전극 표면의 대류 속도는 0입니다. 전극표면에서 대류홈까지 형성되는 속도구배층을 유동계면층이라 한다. 유동계면층의 두께는 확산층의 약 10배이므로 확산층의 이온수송은 대류의 영향을 거의 받지 않는다.

전착 이론에 따르면 전기도금 과정에서 음극의 인쇄 회로 기판은{0}비이상적인 분극 전극입니다. 음극 표면에 흡착된 구리 이온은 전자를 얻고 구리 원자로 환원되어 음극 근처의 구리 이온 농도를 감소시킵니다. 따라서 음극 근처에서 구리 이온 농도 구배가 형성됩니다. 구리 이온 농도가 주 도금액보다 낮은 도금액이 도금액의 확산층이다. 주 도금액의 높은 구리 이온 농도는 음극 근처의 낮은 구리 이온 농도로 확산되어 음극 영역을 지속적으로 보충합니다. 인쇄 회로 기판은 평면 음극과 유사하며 전류의 크기와 확산층의 두께 사이의 관계는 COTTRELL 방정식입니다.

여기서 I는 전류, z는 구리 이온의 전하, F는 패러데이 상수, A는 음극 표면적, D는 구리 이온 확산 계수(D{0}}KT/6πrη), Cb는 구리 주 도금액의 이온 농도, Co는 음극 표면의 구리 이온 농도 D는 확산층의 두께 K는 보우만 상수(K{2}}R/N), T는 온도, r은 구리 수화물 이온의 반경, η는 전기도금 용액의 점도입니다. 음극 표면의 구리 이온 농도가 0일 때 전류를 제한 확산 전류 ii라고 합니다.

수평 도금의 원리

PCB 전기 도금의 핵심은 기판 양면과 관통 홀 내벽의 구리 층 두께의 균일성을 보장하는 방법입니다. 코팅 두께의 균일성을 얻기 위해서는 얇고 균일한 확산층을 얻기 위해 인쇄 기판의 양면과 관통 구멍의 도금액의 유속이 빠르고 일정해야 합니다. 얇고 균일한 확산층을 얻기 위해 현재 수평 전기도금 시스템 구조에 따르면 많은 노즐이 시스템에 설치되어 있지만 도금액을 인쇄기판에 빠르고 수직으로 분사할 수 있어 도금액의 속도를 높일 수 있다. 관통홀 따라서 도금액의 유속이 매우 빠르고 기판의 상하부 및 관통홀에 와류가 형성되어 확산층이 감소되고 균일해진다. 그러나 정상적인 상황에서 도금액이 좁은 관통 구멍으로 갑자기 흘러 들어가면 관통 구멍 입구의 도금액도 역류하게 됩니다. 또한 1차 전류 분포와 팁 효과의 영향으로 입구 구멍의 구리층 두께가 너무 두꺼워 관통 구멍의 내벽이 도그 뼈 구리 코팅을 형성합니다.{0} . 스루홀에 있는 도금액의 흐름 상태, 즉 와전류 및 리플로의 크기와 전도성 도금 스루홀의 품질 상태 분석에 따라 제어 매개변수는 공정 테스트에 의해서만 결정될 수 있습니다. 인쇄 회로 기판의 도금 두께의 균일성을 달성하는 방법. 와전류 및 역류의 크기는 이론적으로 계산할 수 없기 때문에 측정 과정의 방법만 사용할 수 있습니다. 측정 결과를 통해 관통 홀의 구리 도금 두께의 균일성을 제어하기 위해{1}} 관통 홀의 종횡비에 따라 제어 가능한 공정 매개변수를 조정할 필요가 있음을 알 수 있습니다{{2 }}인쇄 회로 기판의 구멍. 전원 공급 방식은 역펄스 전류 전기도금으로 강력한 분배 능력을 가진 구리 도금을 얻습니다.

위 식으로부터 한계확산전류는 주도금액의 구리이온 농도, 구리이온의 확산계수, 확산층의 두께에 의해 결정됨을 알 수 있다. 주 도금액의 구리 이온 농도가 높을 때 구리 이온의 확산 계수가 크고 확산층의 두께가 얇을수록 제한 확산 전류가 커집니다. 상기 공식에 따르면, 더 높은 한계 전류값을 달성하기 위해서는 적절한 공정 조치, 즉 가열 공정이 채택되어야 하는 것으로 알려져 있다. 온도를 높이면 확산 계수가 증가할 수 있기 때문에 대류 속도를 높이면 소용돌이가 발생하여 얇고 균일한 확산층을 얻을 수 있습니다. 위의 이론적 분석에서 주 도금액의 구리 이온 농도를 높이고 도금액의 온도를 높이고 대류 속도를 높이는 것은 모두 제한 확산 전류를 증가시키고 도금 속도를 가속화하는 목적을 달성 할 수 있습니다. 수평 전기 도금은 와전류를 형성하기 위해 도금 용액의 대류 속도의 가속을 기반으로 하며, 이는 확산층의 두께를 약 10미크론으로 효과적으로 줄일 수 있습니다. 따라서 수평 전기도금 시스템이 전기도금에 사용될 때 전류 밀도는 8A/dm2만큼 높을 수 있습니다.

특히 라미네이트의 블라인드 홀 수가 증가함에 따라 전기 도금을 위해 수평 전기 도금 시스템을 사용해야 할뿐만 아니라 블라인드 홀에서 도금액의 교체 및 순환을 촉진하기 위해 초음파 진동을 사용하고 그 다음 전원 공급 방식을 개선하고 역펄스 전류를 사용해야 합니다. 실제 테스트 데이터로 제어 가능한 매개변수를 조정합니다.

수평 전기 도금은 수직 전기 도금을 기반으로 개발된 전기 도금 방법입니다. 어떤 관점에서 보면 수직 전기도금의 완성과 확장이다. 따라서 수평 전기 도금의 원리를 이해하는 것이 매우 중요합니다. 이 글이 조금이나마 도움이 되었으면 합니다!