Il-Prinċipju tal-Electroplating Orizzontali Huwa Spjegat bis-sħiħ f'Artikolu Wieħed!

Bl-avvanz tat-teknoloġija tal-mikroelettronika, il-manifattura tal-bord taċ-ċirkwit stampat qed tiżviluppa malajr fid-direzzjoni ta 'ħafna saffi, saffi, funzjonali u integrati. Il-proċess tradizzjonali tal-electroplating vertikali ma jistax jibqa' jissodisfa r-rekwiżiti ta' toqob ta' interkonnessjoni ta'-kwalità għolja u ta'-affidabbiltà għolja. Rekwiżiti tekniċi. Għalhekk, it-teknoloġija tal-electroplating orizzontali daħlet. Hija kontinwazzjoni tal-iżvilupp tat-teknoloġija tal-electroplating vertikali, jiġifieri, teknoloġija tal-electroplating ġdida żviluppata fuq il-bażi tat-teknoloġija tal-electroplating vertikali. Illum, aħna se nintroduċu l-prinċipju ta ' l-electroplating orizzontali!

Prinċipju tal-Kisi Orizzontali

Il-metodu u l-prinċipju tal-electroplating orizzontali u l-electroplating vertikali huma l-istess. Irid ikollhom arbli yin u yang. Ir-reazzjoni ta 'l-elettrodu sseħħ wara l-elettrifikazzjoni, li tijonizza l-komponenti ewlenin ta' l-elettrolit, u tikkawża li l-joni pożittivi ċċarġjati jimxu lejn il-fażi negattiva taż-żona ta 'reazzjoni ta' l-elettrodu; il-joni negattivi ċċarġjati jimxu lejn il-fażi pożittiva taż-żona ta 'reazzjoni ta' l-elettrodu, li tirriżulta f'kisja ta 'depożizzjoni tal-metall u emissjoni tal-gass. Minħabba li l-proċess ta 'depożizzjoni tal-metall fuq il-katodu huwa maqsum fi tliet passi: il-jonji idratati tal-metall jinfirxu mal-katodu; it-tieni pass huwa meta l-jonji idratati tal-metall jgħaddu mis-saff doppju elettriku, huma gradwalment deidrati u adsorbiti fuq il-wiċċ tal-katodu; it-tielet pass huwa li adsorbi fuq il-wiċċ tal-katodu. Il-jonji tal-metall fuq il-wiċċ tal-katodu jaċċettaw l-elettroni u jidħlu fil-kannizzata tal-metall. Minħabba l-elettriku statiku, dan is-saff huwa iżgħar mis-saff ta 'barra ta' Helmholtz u huwa affettwat mill-moviment termali. L-arranġament tal-katjoni mhuwiex daqshekk strett u pulit daqs is-saff ta 'barra ta' Helmholtz. Dan is-saff jissejjaħ is-saff tad-diffużjoni. Il-ħxuna tas-saff tad-diffużjoni hija inversament proporzjonali għar-rata tal-fluss tas-soluzzjoni tal-kisi. Jiġifieri, iktar ma tkun mgħaġġla r-rata tal-fluss tas-soluzzjoni tal-kisi, iktar ikun irqaq u eħxen is-saff tad-diffużjoni. Ġeneralment, il-ħxuna tas-saff tad-diffużjoni hija ta 'madwar 5-50 mikron. Fil-post 'il bogħod mill-katodu, is-soluzzjoni tal-kisi milħuqa mill-konvezzjoni tissejjaħ is-soluzzjoni tal-kisi prinċipali. Minħabba li l-konvezzjoni tas-soluzzjoni se taffettwa l-uniformità tal-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni tal-kisi. Il-jonji tar-ram fis-saff tad-diffużjoni huma ttrasportati lejn is-saff ta 'barra ta' Helmholtz permezz ta 'diffużjoni u migrazzjoni tal-jone. Il-joni tar-ram fis-soluzzjoni tal-kisi prinċipali huma ttrasportati lejn il-wiċċ tal-katodu permezz tal-konvezzjoni u l-migrazzjoni tal-jone. Fil-proċess tal-electroplating orizzontali, il-joni tar-ram fis-soluzzjoni tal-kisi huma ttrasportati lejn il-viċinanza tal-katodu fi tliet modi biex jiffurmaw saff doppju elettriku.

Taħt l-azzjoni tal-kamp elettriku, il-joni fis-soluzzjoni tal-electroplating huma soġġetti għal forza elettrostatika biex jikkawżaw trasport tal-joni, li tissejjaħ migrazzjoni tal-joni. Ir-rata ta' migrazzjoni tagħha hija espressa bil-formula kif ġej: u=zeoE/6πrη meħtieġa. Fejn u hija r-rata ta' migrazzjoni tal-jone, z huwa n-numru ta' ċarġ tal-jone, eo huwa l-ħlas ta' elettron wieħed (jiġifieri 1.61019C), E huwa l-potenzjal elettriku, r huwa r-raġġ tal-jone idratat, u η hija l-viskożità tas-soluzzjoni tal-electroplating. Skont il-kalkolu tal-ekwazzjoni, wieħed jista 'jara li iktar ma tkun kbira l-waqgħa E potenzjali, inqas tkun il-viskożità tas-soluzzjoni tal-electroplating, u aktar mgħaġġla tkun ir-rata ta' migrazzjoni tal-jone.

Il-konvezzjoni tas-soluzzjoni tal-kisi hija kkawżata mit-taħwid mekkaniku estern u intern u t-taħwid tal-pompa, l-oxxillazzjoni jew ir-rotazzjoni tal-elettrodu innifsu, u l-fluss tas-soluzzjoni tal-kisi kkawżat mid-differenza fit-temperatura. F'pożizzjoni qrib il-wiċċ tal-elettrodu solidu, minħabba r-reżistenza tal-frizzjoni tiegħu, il-fluss tas-soluzzjoni tal-electroplating isir aktar bil-mod u aktar bil-mod, u l-veloċità tal-konvezzjoni fuq il-wiċċ tal-elettrodu solidu hija żero. Is-saff tal-gradjent tal-veloċità ffurmat mill-wiċċ tal-elettrodu sal-kanal tal-konvezzjoni jissejjaħ is-saff tal-interface tal-fluss. Il-ħxuna tas-saff tal-interface tal-fluss hija madwar 10 darbiet dik tas-saff tad-diffużjoni, għalhekk it-trasport tal-joni fis-saff tad-diffużjoni bilkemm huwa affettwat mill-konvezzjoni.

Skont it-teorija tal-elettrodepożizzjoni, matul il-proċess tal-electroplating, il-bord taċ-ċirkwit stampat fuq il-katodu huwa elettrodu polarizzat mhux-ideal. Il-jonji tar-ram adsorbiti fuq il-wiċċ tal-katodu jiksbu elettroni u jitnaqqsu għal atomi tar-ram, li jnaqqas il-konċentrazzjoni tal-joni tar-ram ħdejn il-katodu. Għalhekk, gradjent tal-konċentrazzjoni tal-jone tar-ram huwa ffurmat ħdejn il-katodu. Is-soluzzjoni tal-kisi li l-konċentrazzjoni tal-jone tar-ram tagħha hija aktar baxxa minn dik tas-soluzzjoni tal-kisi prinċipali hija s-saff tad-diffużjoni tas-soluzzjoni tal-kisi. Il-konċentrazzjoni għolja tal-jone tar-ram fis-soluzzjoni tal-kisi prinċipali se tinfirex għall-konċentrazzjoni baxxa tal-jone tar-ram ħdejn il-katodu, kontinwament timla l-erja tal-katodu. Il-bord taċ-ċirkwit stampat huwa simili għal katodu ċatt, u r-relazzjoni bejn il-kobor tal-kurrent u l-ħxuna tas-saff tad-diffużjoni hija l-ekwazzjoni COTTRELL:

Fejn I huwa l-kurrent, z huwa l-ħlas ta 'jonji tar-ram, F hija l-kostanti ta' Faraday, A hija l-erja tal-wiċċ tal-katodu, D hija l-koeffiċjent tad-diffużjoni tal-joni tar-ram (D=KT/6πrη), Cb huwa r-ram konċentrazzjoni tal-jone fis-soluzzjoni prinċipali tal-kisi, u Co huwa l-katodu Il-konċentrazzjoni tal-joni tar-ram fuq il-wiċċ, D hija l-ħxuna tas-saff tad-diffużjoni, K hija l-kostanti Bowman (K=R/N), T hija it-temperatura, r hija r-raġġ tal-jone tal-idrat tar-ram, u η hija l-viskożità tas-soluzzjoni tal-electroplating. Meta l-konċentrazzjoni tal-jone tar-ram fuq il-wiċċ tal-katodu tkun żero, il-kurrent tiegħu jissejjaħ il-kurrent tad-diffużjoni li jillimita ii:

Prinċipju tal-Kisi Orizzontali

Iċ-ċavetta għall-electroplating tal-PCB hija kif tiġi żgurata l-uniformità tal-ħxuna tas-saff tar-ram fuq iż-żewġ naħat tas-sottostrat u l-ħajt ta 'ġewwa tat-toqba ta' ġewwa. Sabiex tinkiseb l-uniformità tal-ħxuna tal-kisi, huwa meħtieġ li jiġi żgurat li r-rata tal-fluss tas-soluzzjoni tal-kisi fuq iż-żewġ naħat tal-bord stampat u fit-toqob permezz għandha tkun veloċi u konsistenti biex tikseb saff ta 'diffużjoni irqiq u uniformi. Sabiex tikseb saff ta 'diffużjoni irqiq u uniformi, skond l-istruttura attwali tas-sistema ta' l-electroplating orizzontali, għalkemm ħafna żennuni huma installati fis-sistema, jista 'malajr u vertikalment roxx is-soluzzjoni tal-kisi fuq il-bord stampat, u b'hekk tħaffef is-soluzzjoni tal-kisi f' it-toqba minn ġewwa Għalhekk, ir-rata tal-fluss tas-soluzzjoni tal-kisi hija mgħaġġla ħafna, u vortiċi huwa ffurmat fuq il-partijiet ta 'fuq u t'isfel tas-sottostrat u t-toqba permezz, sabiex is-saff tad-diffużjoni jitnaqqas u jkun aktar uniformi. Madankollu, f'ċirkostanzi normali, meta s-soluzzjoni tal-kisi f'daqqa tgħaddi f'toqba dejqa, is-soluzzjoni tal-kisi fid-daħla tat-toqba permezz ta 'wara wkoll ireġġa' lura. Barra minn hekk, minħabba l-influwenza tad-distribuzzjoni tal-kurrent primarju u l-effett tal-ponta, il-ħxuna tas-saff tar-ram fit-toqba tad-dħul hija ħoxna wisq, u l-ħajt ta 'ġewwa tat-toqba li jgħaddi jifforma kisi tar-ram tal-kelb-għadam . Skont l-istat tal-fluss tas-soluzzjoni tal-kisi fit-toqba permezz, jiġifieri, id-daqs tal-kurrent eddy u reflow, u l-analiżi tal-istat tal-kwalità tal-kisi konduttiv permezz tat-toqba, il-parametri ta 'kontroll jistgħu jiġu determinati biss mit-test tal-proċess metodu biex tinkiseb l-uniformità tal-ħxuna tal-kisi tal-bord taċ-ċirkwit stampat. Peress li l-kobor tal-kurrent eddy u backflow ma jistgħux jiġu kkalkulati teoretikament, jista 'jintuża biss il-metodu tal-proċess tal-kejl. Wieħed jista 'jara mir-riżultati tal-kejl li sabiex tiġi kkontrollata l-uniformità tal-ħxuna tal-kisi tar-ram tal--toqob, huwa meħtieġ li jiġu aġġustati l-parametri tal-proċess kontrollabbli skond il-proporzjon tal-aspett tal-{{2 }}toqob tal-bord taċ-ċirkwit stampat. Il-metodu tal-provvista tal-enerġija huwa l-electroplating tal-kurrent tal-polz invers biex jikseb kisi tar-ram b'kapaċità qawwija ta 'distribuzzjoni.

Jista 'jidher mill-formula ta' hawn fuq li l-kurrent tad-diffużjoni tal-limitu huwa determinat mill-konċentrazzjoni tal-jone tar-ram tas-soluzzjoni prinċipali tal-kisi, il-koeffiċjent tad-diffużjoni tal-joni tar-ram u l-ħxuna tas-saff tad-diffużjoni. Meta l-konċentrazzjoni tal-joni tar-ram fis-soluzzjoni tal-kisi prinċipali hija għolja, il-koeffiċjent tad-diffużjoni tal-joni tar-ram huwa kbir, u l-ħxuna tas-saff tad-diffużjoni hija rqiqa, il-kurrent tad-diffużjoni li jillimita huwa akbar. Skont il-formula ta 'hawn fuq, huwa magħruf li sabiex jinkiseb limitu ogħla ta' valur kurrenti, għandhom jittieħdu miżuri ta 'proċess xierqa, jiġifieri, il-proċess tat-tisħin għandu jiġi adottat. Minħabba li ż-żieda fit-temperatura tista 'żżid il-koeffiċjent tad-diffużjoni, iż-żieda tar-rata tal-konvezzjoni tista' tagħmilha vortiċi u tikseb saff ta 'diffużjoni irqiq u uniformi. Mill-analiżi teoretika ta 'hawn fuq, iż-żieda tal-konċentrazzjoni tal-joni tar-ram fis-soluzzjoni tal-kisi prinċipali, iż-żieda tat-temperatura tas-soluzzjoni tal-kisi, u ż-żieda tar-rata tal-konvezzjoni kollha jistgħu jżidu l-kurrent tad-diffużjoni li jillimitaw u jiksbu l-iskop li jaċċelleraw ir-rata tal-kisi. L-electroplating orizzontali huwa bbażat fuq l-aċċelerazzjoni tal-veloċità tal-konvezzjoni tas-soluzzjoni tal-kisi biex tifforma kurrenti eddy, li jistgħu effettivament inaqqsu l-ħxuna tas-saff tad-diffużjoni għal madwar 10 mikroni. Għalhekk, meta s-sistema tal-electroplating orizzontali tintuża għall-electroplating, id-densità tal-kurrent tista 'tkun għolja daqs 8A/dm2.

Speċjalment maż-żieda fin-numru ta 'toqob għomja fil-pellikola, mhux biss is-sistema orizzontali tal-electroplating għandha tintuża għall-electroplating, iżda għandha tintuża wkoll vibrazzjoni ultrasonika biex tippromwovi s-sostituzzjoni u ċ-ċirkolazzjoni tas-soluzzjoni tal-kisi fit-toqob għomja, u mbagħad il-metodu tal-provvista tal-enerġija għandu jitjieb u l-kurrent tal-polz invers għandu jintuża. Aġġusta parametri kontrollabbli b'dejta tat-test attwali.

L-electroplating orizzontali huwa metodu ta 'electroplating żviluppat ibbażat fuq electroplating vertikali. Minn ċertu perspettiva, hija l-perfezzjoni u l-estensjoni tal-electroplating vertikali. Għalhekk, huwa importanti ħafna li wieħed jifhem il-prinċipju tal-electroplating orizzontali. Nittama li dan l-artikolu jista 'jagħtik xi għajnuna!