爲了(le)适應PCB制(zhì)造向多(duo)層化、積(ji)層化、功(gong)能化和(he)集成化(huà)方向✨迅(xun)速發展(zhan)，帶來的(de)高縱橫(heng)比通孔(kong)電鍍的(de)需要，發(fa)展出水(shui)平電鍍(du)技🈲術。設(shè)計與研(yán)制水平(píng)電鍍系(xì)統仍然(rán)存在着(zhe)若幹技(ji)術㊙️性的(de)問題，但(dan)水💛平電(dian)鍍系統(tong)的使用(yong)，對印制(zhi)電路行(háng)業來說(shuō)是很大(da)的發展(zhan)和進⭐步(bù)。特别是(shì)多層闆(pǎn)通孔的(de)縱橫比(bǐ)超過5:1及(jí)積層闆(pan)中大量(liang)采用的(de)較🍉深的(de)盲孔，使(shi)常規的(de)垂直電(dian)鍍工藝(yì)不能滿(mǎn)足🚶高質(zhi)量、高可(kě)靠性互(hù)連孔的(de)技術要(yào)求。
水平(píng)電鍍則(zé)在制造(zao)高密度(dù)多層闆(pan)方面的(de)運用，顯(xiǎn)示出很(hen)大的潛(qian)力，不但(dan)能節省(sheng)人力及(jí)作業時(shí)間而且(qie)生産的(de)👌速度和(hé)效🍓率比(bǐ)傳統的(de)垂直電(diàn)鍍線要(yao)高。而且(qie)降低能(néng)量消耗(hào)、減少所(suǒ)需處理(lǐ)的廢液(yè)廢水廢(fèi)💰氣，而且(qiě)大大改(gai)善工藝(yi)環境和(he)條件，提(tí)高電鍍(dù)層的質(zhi)量水準(zhǔn)。
一、水平(ping)電鍍原(yuan)理簡介(jiè)
水平電(diàn)鍍技術(shù)，是垂直(zhi)電鍍法(fǎ)技術發(fā)展的繼(jì)續，是🌈在(zai)垂直電(diàn)鍍工藝(yi)的基礎(chǔ)上發展(zhǎn)起來的(de)新穎電(diàn)鍍技術(shù)。這種技(ji)術的關(guān)鍵就是(shi)應制造(zao)出相适(shì)應的、相(xiang)互配套(tao)的水平(ping)🏒電鍍系(xi)統，能使(shi)高分散(san)能力的(de)鍍液，在(zai)改進供(gòng)電方式(shì)和其它(tā)輔助裝(zhuang)置的配(pèi)合下，顯(xian)示出比(bi)垂直電(dian)鍍法更(geng)爲優🌈異(yì)的功能(neng)作用。
水(shuǐ)平電鍍(dù)與垂直(zhí)電鍍方(fang)法和原(yuán)理是相(xiang)同的，都(dou)必須✍️具(jù)💁有陰陽(yang)兩極，通(tōng)電後産(chan)生電極(ji)反應使(shǐ)電解液(yè)主成份(fèn)産生電(diàn)離，使帶(dài)電的正(zhèng)離子向(xiang)電極反(fan)應區的(de)負相移(yí)動;帶電(dian)的負離(lí)子向電(dian)極反應(yīng)區的正(zheng)相移動(dòng)，于是産(chǎn)生金屬(shu)沉積鍍(dù)層和放(fàng)出氣體(tǐ)。
因爲金(jīn)屬在陰(yin)極的沉(chen)積過程(cheng)分爲三(sān)個步驟(zhou)：金屬的(de)水合離(lí)子擴散(sàn)到陰極(jí)；第二步(bu)是當金(jīn)屬水合(he)離子通(tōng)過雙👌電(dian)層時，它(ta)們逐漸(jian)脫水并(bing)吸附在(zai)陰極表(biao)面；第三(san)✍️步是吸(xi)附在陰(yin)🌍極表面(miàn)📧的金屬(shu)離子接(jiē)受電✍️子(zǐ)并進入(ru)👣金屬晶(jing)格。由于(yú)靜電作(zuo)用，該層(céng)比亥姆(mu)霍茲外(wai)層小，并(bìng)且受到(dào)熱運動(dòng)的影響(xiǎng)。陽離子(zi)排列不(bú)像亥姆(mu)霍茲外(wai)㊙️層那樣(yàng)緊密和(he)整齊。該(gai)層稱爲(wèi)擴散層(ceng)。擴散層(céng)的厚度(du)與鍍液(yè)的流速(su)成反比(bi)。即鍍液(ye)流速越(yue)快，擴散(san)層越薄(báo)🛀，越厚。通(tong)常，擴散(sàn)層的厚(hòu)度約爲(wèi)5-50微米。在(zai)遠離陰(yin)極的地(dì)方，通過(guo)對流到(dao)達的鍍(du)液層稱(cheng)爲主鍍(dù)液。因爲(wei)溶液的(de)對流會(hui)影響鍍(dù)液濃度(du)的🤟均勻(yun)性。擴散(sàn)層中的(de)銅離🐇子(zǐ)通過擴(kuo)散和離(li)子遷移(yí)傳輸到(dào)亥姆霍(huò)茲外層(céng)。主鍍液(yè)中的銅(tong)離子通(tōng)過對流(liú)和離子(zǐ)遷移被(bei)輸送到(dào)陰極表(biao)面。
二、水(shuǐ)平電鍍(dù)的難點(diǎn)及對策(ce)
PCB電鍍的(de)關鍵是(shì)如何保(bao)證基闆(pǎn)兩側和(hé)通孔内(nei)壁銅層(ceng)厚度的(de)均勻性(xìng)。爲了獲(huò)得塗層(ceng)厚度的(de)均勻性(xing)，必須确(què)保印制(zhi)闆兩側(ce)和通孔(kong)中的鍍(du)液流速(su)應快速(su)一緻，以(yǐ)獲得薄(báo)而均勻(yún)⭕的擴散(sàn)😍層。爲了(le)獲得薄(báo)而均勻(yún)的擴散(san)層，根據(jù)目前水(shuǐ)平電鍍(dù)系統的(de)結構，雖(suī)然系統(tǒng)中安裝(zhuāng)了許多(duō)噴咀⚽，但(dàn)它可以(yi)将鍍液(yè)快速垂(chuí)直地噴(pēn)射到印(yìn)制闆上(shàng)，從而加(jia)快鍍液(ye)在通孔(kǒng)🏒中的流(liú)速，因此(cǐ)鍍液流(liu)🈲速非常(cháng)🏃🏻♂️快，并且(qie)在基闆(pǎn)和通孔(kong)的上下(xià)部分形(xing)成渦流(liu)，從而使(shǐ)擴散層(ceng)減少且(qie)更均勻(yún)。但是，一(yi)般情況(kuang)下，當鍍(dù)💁液突然(rán)流入狹(xiá)窄的通(tōng)孔時，通(tōng)孔入口(kǒu)處的鍍(dù)液也會(huì)📐出現反(fan)向回流(liú)🏃🏻♂️現象。
此(cǐ)外，由于(yu)一次電(dian)流分布(bu)的影響(xiǎng)，由于尖(jian)端效應(ying)，入口孔(kong)處的銅(tong)🔞層厚度(du)過厚，通(tong)孔内壁(bi)形成狗(gou)骨狀銅(tóng)✌️塗層。根(gēn)據鍍液(ye)在通孔(kǒng)内⁉️的流(liu)動狀态(tài)，即渦流(liú)和回流(liú)的大小(xiao)，以及導(dao)電鍍通(tong)孔質量(liang)的狀态(tai)分析，控(kong)制😘參數(shu)隻能💰通(tong)過工藝(yì)測試方(fāng)法确定(ding)，以實現(xiàn)印刷電(diàn)路闆電(diàn)鍍厚😘度(dù)的均勻(yun)性❄️。由于(yú)渦流和(hé)回流的(de)大小無(wú)法通過(guo)理論計(jì)算得到(dào)，因此隻(zhi)能采用(yòng)測量過(guò)程的方(fāng)法。
從測(cè)量結果(guo)可知，爲(wèi)了控制(zhi)通孔鍍(dù)銅層厚(hou)度的均(jun1)勻🌍性，需(xū)要根♊據(jù)印刷電(dian)路闆通(tōng)孔的縱(zong)橫比調(diào)整可控(kòng)的工藝(yì)參數🍓，甚(shen)至👉選擇(zé)分散能(néng)力強的(de)鍍銅溶(rong)液，添加(jiā)合📧适的(de)添🍉加劑(jì)，改進供(gòng)電☁️方式(shi)，即反向(xiang)脈沖電(diàn)流電鍍(dù)，獲得分(fèn)布能力(lì)強的銅(tóng)鍍層。特(te)别是積(jī)層闆微(wēi)盲孔數(shu)量增加(jiā)，不但要(yao)采用水(shuǐ)平電鍍(dù)系統進(jìn)行電鍍(dù)，還要采(cǎi)用超聲(shēng)波震動(dong)來促進(jin)微盲孔(kong)内鍍液(yè)的更換(huàn)及流通(tōng)，再改進(jìn)供電方(fang)式利用(yong)反脈沖(chong)電流及(ji)實際測(cè)試的數(shu)據來調(diào)正可控(kong)參數，就(jiu)能獲得(de)滿⚽意的(de)效果。
三(san)、水平電(diàn)鍍的發(fā)展優勢(shì)
水平電(diàn)鍍技術(shù)的發展(zhan)不是偶(ǒu)然的，而(ér)是高密(mì)度、高精(jing)🔴度🌈、多功(gong)能、高縱(zòng)橫比多(duo)層印制(zhì)電路闆(pan)産品特(tè)殊功能(néng)的需要(yào)是個必(bì)然的結(jie)果。它的(de)優勢就(jiù)是要比(bǐ)現在所(suǒ)采用的(de)垂直挂(guà)鍍工藝(yi)方法更(gèng)爲先進(jin)，産品質(zhi)量更爲(wei)✨可靠，能(neng)實現規(gui)模化的(de)大生産(chǎn)。它與垂(chuí)直電鍍(du)工藝方(fāng)法相比(bǐ)具有以(yǐ)下長處(chu)：
（１）适應尺(chi)寸範圍(wei)較寬，無(wu)需進行(háng)手工裝(zhuāng)挂，實現(xian)全部自(zi)動🚶化作(zuò)💃業📱，對提(tí)高和确(què)保作業(yè)過程對(duì)基闆表(biǎo)面無損(sǔn)害，對實(shi)現🔴規模(mo)化的大(dà)生産極(ji)爲有利(lì)。
（２）在工藝(yì)審查中(zhong)，無需留(liu)有裝夾(jia)位置，增(zēng)加實用(yòng)面積，大(da)大節約(yue)原📞材料(liào)的損耗(hao)。
（３）水平電(dian)鍍采用(yong)全程計(ji)算機控(kòng)制，使基(ji)闆在相(xiàng)同的條(tiao)件下，确(que)保每塊(kuai)印制電(dian)路闆的(de)表面與(yu)孔的鍍(du)層🔴的均(jun1)一性☎️。
（４）從(cong)管理角(jiao)度看，電(diàn)鍍槽從(cóng)清理、電(dian)鍍液的(de)添加和(he)更🈲換，可(ke)完全🤞實(shi)✔️現自動(dong)化作業(ye)，不會因(yin)爲人爲(wèi)的錯誤(wu)造成管(guǎn)理上的(de)失控問(wèn)題。
（５）從實(shi)際生産(chan)中可測(ce)所知，由(yóu)于水平(píng)電鍍采(cai)用多段(duàn)水平♊清(qīng)洗，節約(yuē)清洗水(shuǐ)用量及(jí)減少污(wū)水處理(lǐ)的壓力(lì)。
（６）由于該(gai)系統采(cai)用封閉(bi)式作業(yè)，減少對(duì)作業空(kōng)間污染(rǎn)和熱量(liang)蒸發對(duì)工藝環(huán)境的直(zhi)接影響(xiang)，大大改(gǎi)善作業(ye)環境。特(tè)别是烘(hōng)闆時由(you)于減少(shǎo)熱量損(sun)耗，節約(yue)了能量(liàng)的無謂(wèi)消耗及(jí)提高生(shēng)産效率(lǜ)。
四、總結(jie)
水平電(dian)鍍技術(shù)的出現(xiàn)，完全爲(wèi)了适應(ying)高縱橫(heng)比通孔(kong)電鍍的(de)需要。但(dan)由于電(dian)鍍過程(chéng)的複雜(zá)性和特(te)殊性，在(zài)設計與(yǔ)研✊制水(shuǐ)平電鍍(dù)系統仍(reng)存在着(zhe)若幹技(ji)術性的(de)問題。這(zhè)有待在(zài)⁉️實踐過(guò)⛱️程中改(gai)進。盡管(guǎn)如此，水(shuǐ)平電鍍(du)系統的(de)使用對(duì)印制電(diàn)路行業(yè)來說是(shi)很大的(de)發展和(he)進步。因(yin)爲此類(lei)型的設(she)備在制(zhì)造高密(mì)度多層(céng)闆方面(mian)的運用(yòng)，顯示出(chū)很大的(de)潛力。水(shuǐ)♋平電鍍(dù)線适用(yòng)于大規(gui)模産量(liàng)24小時不(bu)間😄斷作(zuo)業，水平(ping)電鍍🐇線(xiàn)在調試(shi)的時候(hou)較垂直(zhí)電鍍線(xian)稍困🎯難(nan)一些，一(yī)旦調試(shi)完畢是(shì)十分穩(wen)定的，同(tóng)💃時在使(shi)用過程(cheng)中要💔随(sui)時監控(kòng)鍍液的(de)情況對(duì)鍍液進(jin)行調整(zhěng)，确保長(zhǎng)時間穩(wen)定工作(zuò)。
