In de elektronische productie-industrie is het productieproces van printplaten een complexe en ingewikkelde procesketen. Onder hen is de Plating Through Hole-technologie (PTH) een belangrijke stap in het garanderen van de elektrische verbinding en mechanische sterkte van meer-lagenprintplaten. De kern van het metallisatieproces van gaten ligt in het galvaniseren, wat een belangrijke uiting is van de technische kracht van fabrikanten van printplaten.
1, Basisprincipes van galvaniseerproces
Het galvaniseerproces is een techniek die het principe van elektrolyse gebruikt om metaal op het oppervlak van geleidende materialen af te zetten. Bij de productie van printplaten is het belangrijkste doel van galvaniseren het vormen van een uniforme en dichte geleidende metaallaag op de binnenwand van het geboorde gat om elektrische verbindingen tussen de lagen tot stand te brengen. Veel voorkomende gegalvaniseerde metalen zijn onder meer koper, nikkel, goud, enz. Hiervan is koper het meest gebruikte materiaal vanwege zijn uitstekende geleidbaarheid en relatief lage kosten.
Het basisprincipe van galvaniseren is het reduceren van metaalionen tot metaalatomen via een gelijkstroombron en het afzetten ervan op het oppervlak van het werkstuk. Bij het metalliseren van gaten wordt de binnenwand van het boorgat van de printplaat gebruikt als kathode, en bewegen metaalionen in de elektrolyt onder invloed van een elektrisch veld naar de kathode en vormen zo een metaalafzettingslaag.
2, sleuteltechnologieën voor het galvaniseren
1. Formule van galvaniseeroplossing
De formule van de galvaniseeroplossing is de kern van het galvaniseerproces. Verschillende metalen en toepassingsvereisten vereisen verschillende galvaniseeroplossingen. Bij het metalliseren van gaten in printplaten omvatten veelgebruikte galvaniseeroplossingen kopersulfaatoplossing, koperfosfaatoplossing, enz. De samenstelling van de galvaniseeroplossing heeft niet alleen invloed op de uniformiteit en dichtheid van de galvaniseerlaag, maar heeft ook rechtstreeks invloed op de galvaniseersnelheid en oppervlaktekwaliteit.
2. Controle van de stroomdichtheid
Stroomdichtheid is een belangrijke parameter die het galvanische effect beïnvloedt. Een te hoge stroomdichtheid kan leiden tot een ruw coating- of "brand"-fenomeen, terwijl een te lage stroomdichtheid kan resulteren in een langzame afzettingssnelheid of een ongelijkmatige coating. Fabrikanten van printplaten gebruiken doorgaans geautomatiseerde apparatuur om de stroomdichtheid nauwkeurig te regelen om de kwaliteit van de coating op de binnenwand van het gat te garanderen.
3. Toepassing van additieven
Om het uiterlijk en de prestaties van de plateerlaag te verbeteren, voegen fabrikanten van printplaten verschillende organische en anorganische additieven aan de plateeroplossing toe. Witmakers kunnen bijvoorbeeld de gladheid en helderheid van coatings verbeteren, terwijl egalisatiemiddelen kleine gaatjes en oneffen oppervlakken helpen opvullen.
4. Diafragma-beeldverhouding
In meer-laagse printplaten stellen de diameter en diepte van de boorgaten hogere eisen aan galvaniseerprocessen. Vooral wanneer de verhouding tussen diepte en diameter van het gat groot is, worden de penetratie van de galvaniseringsoplossing en de uniformiteit van de galvaniseringslaag moeilijker. Daarom moeten fabrikanten van printplaten geavanceerde galvaniseerapparatuur en -processen toepassen, zoals pulsgalvaniseren of vibratie-galvaniseren, om de uitdagingen van diepgatgalvaniseren te overwinnen.
3, het proces van galvaniserende technologie
1. Reiniging en activering van de gatwand
Vóór het galvaniseren moet de binnenwand van het boorgat grondig worden gereinigd en geactiveerd om vuil en vet te verwijderen dat tijdens het boorproces is gegenereerd, en om een goede hechtingsbasis te bieden voor daaropvolgend galvaniseren. Veel voorkomende reinigingsmethoden zijn onder meer chemisch reinigen en ultrasoon reinigen.
2. Pre-koperbehandeling
Vóór het formele galvaniseren is het meestal nodig om een pre-koperbehandeling op de geboorde gaten uit te voeren om ervoor te zorgen dat er aanvankelijk een dunne geleidende laag op de binnenwand van de gaten wordt gevormd. Pre-koperplating kan worden bereikt door middel van chemisch koperplating of galvaniseren, afhankelijk van de procesvereisten en apparatuuromstandigheden.
3. Formeel galvaniseren
Formeel galvaniseren is de kernstap van het metalliseren van gaten. De galvaniseerapparatuur dompelt de printplaat als kathode onder in de galvaniseeroplossing en brengt een uniforme en dichte koperlaag aan op de binnenwand van het gat door parameters zoals stroomdichtheid, galvaniseertijd en roersnelheid te regelen.
4. Nabewerking
Nadat het galvaniseren is voltooid, is na-nabewerking van de printplaat ook vereist om de kwaliteit en prestaties van de galvaniseringslaag te garanderen. Bijvoorbeeld het verwijderen van overtollige plateeroplossing door middel van reiniging en het verbeteren van de mechanische sterkte en corrosieweerstand van de coating door middel van warmtebehandeling.