电路板穿孔脉冲电镀的概念和原理

Aug. 16, 2023   |   1280 views

I、 脉冲电镀的宽泛定义

脉冲电镀被广泛定义为间歇电流电镀。间歇电流是指一次出现正向电流,另一次出现反向电流。自20世纪50年代以来,人们一直在从事脉冲电镀的研究,因为脉冲电流可以细化结晶、高附着力、无孔隙的涂层,从而使涂层具有优异的物理和化学性能。

II、 脉冲电镀参数

根据大量实验,对于预定的电解质系统,金属镀覆速率取决于四个参数:(1)脉冲频率,(2)周期(占空比),(3)波形和(4)电流密度。此外,添加剂、化学溶液和金属本身的特性也对脉冲电镀的效果有一定的影响。应用脉冲电镀时,无需预设标准参数即可执行。每种特定的金属都必须通过实验寻找其特定的参数组合,以提高涂层的物理性能,这是脉冲电镀的最大缺点。我们不能将其他金属脉冲电镀参数的组合应用于另一个金属脉冲电镀方面。由于电路板的设计要求趋向于细线、高密度和细孔(甚至微通孔),目前的直流电镀无法满足这些要求。由于孔径的减小和板厚的增加,穿孔镀铜带来了很大的技术困难,特别是在孔径中心的镀层中,孔径两端的铜层太厚,但中心铜层不足。涂层不均匀会影响电流传输的有效性。这个问题可以通过从周期性电镀转向脉冲电镀来克服。高速循环车削脉冲电镀的工作原理是应用正向电流电镀一段时间(约95%),然后使用高能短速度反向电流电镀(约5%)。高速循环转变为与电镀溶液和添加剂相互作用的脉冲电流,使高电流密度区域极化,并将电镀电流重新分配到低电流密度区域。其效果是在高电流密度区域减少铜涂层,但在低电流密度区域不会出现这种情况。因此,电路板孔径中的电镀铜层比表面铜层厚。

III、 脉冲电镀原理介绍

在电镀过程中,镀筒中有三个电阻:阳极电阻、阴极电阻和镀液电阻。在阴极沉积过程中,阴极电阻可分为两个主要部分;几何电阻和极化电阻。

电镀几何电气元件(初级电流分布)时,由于形状不同,电路板的表面电阻与孔中的电阻不同。表面电阻(Rs)低于孔径电阻极限(RH)。因此,流向表面的电流(Is)远大于孔径中的电流(IH)。因此,孔径和表面铜层分布不均。

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