בתעשיית הייצור האלקטרוני, תהליך הייצור של מעגלים הוא שרשרת תהליכים מורכבת ומסובכת. ביניהם, טכנולוגיית Plating Through Hole (PTH) היא שלב מרכזי בהבטחת החיבור החשמלי והחוזק המכני של-רב שכבותמעגלים מודפסים. הליבה של תהליך מתכת החורים טמונה בציפוי אלקטרוני, שהוא ביטוי חשוב לחוזק הטכני של יצרני המעגלים.
1, עקרונות בסיסיים של תהליך ציפוי אלקטרוני
תהליך אלקטרוליזה הוא טכניקה המשתמשת בעקרון האלקטרוליזה כדי להפקיד מתכת על פני השטח של חומרים מוליכים. בייצור מעגלים מודפסים, המטרה העיקרית של ציפוי אלקטרוניקה היא ליצור שכבת מתכת מוליכה אחידה וצפופה על הקיר הפנימי של החור הקדח כדי להשיג חיבורים חשמליים בין שכבות. מתכות מצופה אלקטרוניקה נפוצות כוללות נחושת, ניקל, זהב וכו'. ביניהן, נחושת היא החומר הנפוץ ביותר בשל מוליכותו המעולה ועלותה הנמוכה יחסית.
העיקרון הבסיסי של ציפוי אלקטרוניקה הוא הפחתת יוני מתכת לאטומי מתכת באמצעות מקור מתח DC והפקדתם על פני השטח של חומר העבודה. בתהליך של מתכת חורים, הקיר הפנימי של קידוח המעגל המודפס משמש כקתודה, ויוני מתכת באלקטרוליט נעים לעבר הקתודה תחת פעולת שדה חשמלי, ויוצרים שכבת שקיעה מתכתית.
2, טכנולוגיות מפתח של תהליך ציפוי אלקטרוני
1. נוסחה של תמיסת ציפוי אלקטרוני
הנוסחה של תמיסת ציפוי האלקטרוניקה היא הליבה של תהליך הציפוי. מתכות ודרישות יישום שונות דורשות פתרונות ציפוי אלקטרוניים שונים. במטאליזציה של חורים במעגלים מודפסים, פתרונות הציפוי הנפוצים כוללים תמיסת נחושת סולפט, תמיסת פוספט נחושת וכו'. הרכב תמיסת הציפוי משפיע לא רק על האחידות והצפיפות של שכבת הציפוי, אלא גם משפיע ישירות על מהירות הציפוי ואיכות פני השטח.
2. בקרת צפיפות זרם
צפיפות זרם היא פרמטר חשוב המשפיע על אפקט האלקטרוני. צפיפות זרם מופרזת עלולה להוביל לציפוי מחוספס או לתופעה של "שריפה", בעוד שצפיפות זרם נמוכה מדי עלולה לגרום לקצב שיקוע איטי או ציפוי לא אחיד. יצרני לוחות מעגלים משתמשים בדרך כלל בציוד אוטומטי כדי לשלוט במדויק על צפיפות הזרם כדי להבטיח את איכות הציפוי על הקיר הפנימי של החור.
3. יישום תוספים
על מנת לשפר את המראה והביצועים של שכבת הציפוי, יצרני המעגלים מוסיפים לתמיסת הציפוי תוספים שונים אורגניים ואי-אורגניים. לדוגמה, מבהירים יכולים לשפר את החלקות והבהירות של ציפויים, בעוד שחומרי פילוס עוזרים למלא חורים קטנים ומשטחים לא אחידים.
4. יחס צמצם לגובה רוחב
במעגלים מודפסים מרובי-שכבות, הקוטר והעומק של חורים מעמידים דרישות גבוהות יותר לתהליכי ציפוי אלקטרוניקה. במיוחד כאשר יחס העומק לקוטר של החור גדול, חדירת תמיסת הציפוי והאחידות של שכבת הציפוי הופכות לקשות יותר. לכן, יצרני לוחות מעגלים צריכים לאמץ ציוד ותהליכים מתקדמים של ציפוי אלקטרוני, כגון ציפוי דופק או ציפוי רטט, כדי להתגבר על האתגרים של ציפוי חורים עמוקים.
3, תהליך של טכנולוגיית ציפוי אלקטרוני
1. ניקוי והפעלה של קירות חורים
לפני ציפוי האלקטרוניקה, יש לנקות ולהפעיל היטב את הדופן הפנימית של הקידוח כדי להסיר פסולת ושומן שנוצרו במהלך תהליך הקידוח, ולספק בסיס הידבקות טוב עבור ציפוי חשמלי לאחר מכן. שיטות הניקוי הנפוצות כוללות ניקוי כימי וניקוי קולי.
2. טיפול טרום ציפוי נחושת
לפני ציפוי אלקטרוני רשמי, בדרך כלל יש צורך לבצע טיפול טרום ציפוי נחושת על החורים הקודחים כדי להבטיח שתיווצר תחילה שכבה מוליכה דקה על הדופן הפנימית של החורים. ניתן להשיג ציפוי טרום נחושת באמצעות ציפוי נחושת כימי או ציפוי אלקטרוני, בהתאם לדרישות התהליך ותנאי הציוד.
3. ציפוי רשמי
ציפוי רשמי הוא שלב הליבה של מתכת חורים. ציוד האלקטרוני טובל את המעגל המודפס כקתודה לתוך תמיסת הציפוי, ומפקיד שכבת נחושת אחידה וצפופה על הדופן הפנימית של החור על ידי שליטה בפרמטרים כגון צפיפות זרם, זמן ציפוי אלקטרוני ומהירות ערבוב.
4. עיבוד לאחר
לאחר השלמת הציפוי, נדרש גם עיבוד שלאחר-של המעגל המודפס כדי להבטיח את האיכות והביצועים של שכבת הציפוי. לדוגמה, הסרת עודפי תמיסת ציפוי באמצעות ניקוי ושיפור החוזק המכני ועמידות הציפוי בפני קורוזיה באמצעות טיפול בחום.