爲了(le)适應PCB制造向(xiàng)多層化、積層(céng)化、功能化和(he)集成化方向(xiàng)迅速發展，帶(dài)來的高縱橫(héng)比通孔電鍍(dù)的需要，發展(zhan)出水👈平電🐇鍍(du)技術。設計與(yu)研制水平電(dian)鍍系統仍然(ran)存在着若幹(gan)技術性的問(wèn)題，但水平電(diàn)鍍系統的使(shǐ)用，對印制電(dian)路行業來說(shuō)是很大的發(fā)展和進步。特(tè)别是多層闆(pǎn)通孔的🧑🏽🤝🧑🏻縱橫(héng)比超過5:1及積(ji)層闆中🈲大量(liang)采用的較深(shēn)的盲孔，使常(chang)規的垂直電(diàn)鍍工藝👣不能(néng)滿足高質量(liàng)、高可靠性互(hu)連孔的技術(shu)要求。
水平電(dian)鍍則在制造(zao)高密度多層(céng)闆方面的運(yùn)用，顯示🥵出很(hen)❤️大的潛力，不(bú)但能節省人(rén)力及作業時(shí)間而且生産(chan)的速度和效(xiao)🛀🏻率比☁️傳統的(de)垂直電鍍線(xian)要高。而且降(jiàng)低能量消耗(hào)、減少所需處(chù)理的廢液廢(fèi)水廢氣，而且(qiě)大大改善工(gōng)藝環境和條(tiao)件，提高電鍍(du)層的質量水(shuǐ)準。
一、水平電(dian)鍍原理簡介(jiè)
水平電鍍技(jì)術，是垂直電(diàn)鍍法技術發(fa)展的繼續，是(shì)在垂直電鍍(dù)工藝的基礎(chǔ)上發展起來(lái)的新穎電鍍(du)技術🔱。這種技(ji)術的關鍵就(jiu)是應制造出(chu)相适應的、相(xiàng)互配套的水(shuǐ)平電鍍系統(tǒng)，能使高分散(sàn)能力的鍍液(ye)，在改進供電(diàn)方式和其它(ta)輔助裝置的(de)配合下，顯示(shì)出比垂直電(diàn)鍍法更爲優(yōu)異的功能作(zuò)用。
水平電鍍(du)與垂直電鍍(du)方法和原理(li)是相同的，都(dou)必須具有陰(yin)陽兩極，通電(dian)後産生電極(jí)反應使電解(jie)液主成份産(chan)生電離，使帶(dai)電的正離子(zi)向電極反應(yīng)區的負相移(yí)動;帶電的負(fù)離子向電極(jí)反❌應區的正(zheng)相移動，于是(shì)産生金屬沉(chén)積鍍層和放(fang)出氣體。
因爲(wèi)金屬在陰極(jí)的沉積過程(cheng)分爲三個步(bu)驟：金屬💰的水(shui)合🔴離子擴散(sàn)到陰極；第二(er)步是當金屬(shu)水合離子通(tōng)♈過雙電層時(shí)，它👉們逐🤟漸脫(tuo)水并吸附在(zai)陰極表面；第(dì)三步是吸💘附(fu)在陰🐕極表面(miàn)💋的金屬✂️離子(zǐ)接受電子并(bìng)進入金屬晶(jīng)格。由于靜電(dian)作用，該層比(bǐ)亥姆霍茲外(wài)層小，并且受(shòu)到熱運動的(de)影響。陽離子(zǐ)排列不像亥(hai)姆霍茲外層(céng)那樣緊密和(hé)整齊。該層稱(chēng)爲擴散層。擴(kuo)散層的厚度(dù)🍉與鍍液的流(liú)速成反比。即(jí)鍍液流速越(yue)快，擴散層越(yue)薄🏃♀️，越厚。通常(chang)，擴散層的厚(hòu)度約爲💋5-50微米(mǐ)。在遠離陰極(jí)的地方，通過(guò)對流到達的(de)鍍液層稱爲(wei)主鍍液。因爲(wei)溶液的對流(liu)會影響鍍液(ye)濃度的均勻(yun)性。擴散層中(zhong)的銅離🔆子通(tong)過擴散和離(li)子遷移傳輸(shū)到亥姆霍茲(zī)外層。主鍍液(yè)中的銅離子(zǐ)通過對流和(he)離子💚遷移被(bèi)輸送到陰極(jí)表面。
二、水平(ping)電鍍的難點(diǎn)及對策
PCB電鍍(dù)的關鍵是如(rú)何保證基闆(pǎn)兩側和通孔(kong)内壁銅層厚(hòu)度的均勻性(xing)。爲了獲得塗(tu)層厚度的均(jun)勻性，必須确(que)保印制闆兩(liang)側和通孔中(zhong)的鍍液流速(sù)應快速一緻(zhi)，以🔞獲得薄而(er)均勻的擴散(san)☁️層。爲了獲得(de)薄而均勻的(de)擴散層，根據(jù)目前水平電(dian)鍍系統的結(jié)構，雖然系統(tǒng)中安裝🌐了許(xǔ)多噴咀，但它(ta)可以将鍍液(yè)快速垂直地(di)噴射到印制(zhì)闆上，從而加(jiā)快鍍液在通(tong)孔中的流速(su)，因此鍍液流(liu)速非常快，并(bing)且在基闆和(he)通孔的上下(xia)部分形成渦(wō)流，從而使擴(kuò)散層減少且(qie)更均勻。但是(shi)，一般情況下(xia)，當鍍🏃液突然(ran)流入狹窄的(de)通孔時，通孔(kong)入口處的鍍(du)液也會🔱出現(xiàn)反向回流🔅現(xiàn)象。
此外，由于(yú)一次電流分(fen)布的影響，由(you)于尖端效應(yīng)，入口孔處的(de)🔆銅層厚度過(guò)厚，通孔内壁(bì)形成狗骨狀(zhuàng)銅塗層🌂。根據(ju)鍍液在通孔(kong)内的流動狀(zhuang)态，即渦流和(he)回流的大小(xiao)，以及導電鍍(du)♌通孔質😘量的(de)狀态分析，控(kong)制參數隻能(neng)通過工藝測(ce)試方法确定(ding)，以實現印刷(shua)電路闆電鍍(dù)厚度的均勻(yun)性。由于渦流(liu)和📐回流的大(dà)小💞無法通過(guo)理論計算得(dé)到，因此隻能(neng)采用測量🧑🏾🤝🧑🏼過(guò)程👈的方法。
從(cong)測量結果可(kě)知，爲了控制(zhi)通孔鍍銅層(céng)厚度的均🥰勻(yún)❗性，需要㊙️根據(ju)印刷電路闆(pan)通孔的縱橫(heng)比調整可♍控(kòng)的工藝參數(shu)🙇🏻，甚至選擇🚩分(fen)散能力強的(de)鍍銅溶液，添(tian)加合适的添(tiān)🔴加劑，改進供(gòng)電方式，即反(fǎn)向脈沖電🙇🏻流(liú)電鍍，獲得分(fèn)布能力強的(de)銅鍍層。特别(bié)🌈是積層闆☂️微(wei)盲孔數量增(zeng)加，不但要采(cai)用水平電鍍(du)系統進行電(dian)鍍，還要采用(yong)🐇超聲波震動(dòng)來促進微盲(mang)孔内鍍液的(de)更換及流通(tong)，再改進供電(dian)方式利🧑🏽🤝🧑🏻用反(fǎn)脈沖電流及(jí)實際測試的(de)數據來調正(zhèng)可控參數，就(jiu)🌈能獲得滿意(yì)的效果🐉。
三、水(shui)平電鍍的發(fā)展優勢
水平(píng)電鍍技術的(de)發展不是偶(ǒu)然的，而是高(gāo)密度、高精度(dù)、多功能😘、高縱(zòng)橫比多層印(yin)制電路闆産(chǎn)品特殊⛱️功能(neng)的需☁️要是個(gè)必然的結果(guǒ)。它的優勢就(jiu)是要比現在(zài)所采用的垂(chuí)直挂鍍工藝(yi)方法更爲先(xian)進，産品質量(liang)更爲💔可靠，能(neng)實現規模化(hua)的大生産🐆。它(tā)與垂直♻️電鍍(dù)工藝方法相(xiàng)比具有以下(xià)長處：
（１）适應尺(chǐ)寸範圍較寬(kuan)，無需進行手(shǒu)工裝挂，實現(xian)全部自動🔞化(huà)作業，對提高(gāo)和确保作業(ye)過程對基闆(pan)表面無損害(hài)，對實現規模(mo)化的大生産(chǎn)極爲有利。
（２）在(zài)工藝審查中(zhong)，無需留有裝(zhuang)夾位置，增加(jia)實用面積，大(da)大節🚶約原材(cái)料的損耗。
（３）水(shuǐ)平電鍍采用(yòng)全程計算機(ji)控制，使基闆(pan)在相同的條(tiáo)🙇🏻件⛹🏻♀️下，确保每(měi)塊印制電路(lù)闆的表面與(yu)孔的鍍層🚶♀️的(de)均一性。
（４）從管(guan)理角度看，電(dian)鍍槽從清理(lǐ)、電鍍液的添(tian)加和更換，可(ke)完全實現自(zì)動化作業，不(bu)會因爲人爲(wei)的錯誤造成(cheng)管理上的失(shi)控🏃問題🍉。
（５）從實(shi)際生産中可(kě)測所知，由于(yú)水平電鍍采(cǎi)用多段🌈水平(ping)清洗，節約清(qing)洗水用量及(jí)減少污水處(chù)理的壓力。
（６）由(you)于該系統采(cǎi)用封閉式作(zuò)業，減少對作(zuo)業空間污👄染(ran)和熱量蒸發(fā)對工藝環境(jìng)的直接影響(xiǎng)，大大改善作(zuò)業環境。特别(bie)是烘闆時由(you)于減少熱量(liàng)損耗，節約🐕了(le)能量的無謂(wei)🌈消耗及提高(gāo)生産效率。
四(si)、總結
水平電(dian)鍍技術的出(chū)現，完全爲了(le)适應高縱橫(heng)比通孔電鍍(dù)的需✊要。但由(yóu)于電鍍過程(cheng)的複雜性和(he)特殊性，在🔞設(she)計與研制水(shuǐ)平電鍍系統(tǒng)仍存在着若(ruo)幹技術性的(de)🔞問題。這有待(dài)在實踐過程(cheng)中改進。盡管(guan)如此，水平電(diàn)鍍系統的使(shǐ)☁️用對印制電(dian)路行業來說(shuo)是很大的發(fa)展和進步。因(yin)爲此類型的(de)設備在制造(zào)高密⛱️度多層(céng)闆方🐉面的運(yun)用，顯示出㊙️很(hěn)大的潛力。水(shui)平電鍍線适(shi)用于大規模(mo)産量24小時不(bu)間斷作業，水(shuǐ)平電鍍線在(zai)調試的時候(hou)較垂直電鍍(dù)線稍❓困🐉難一(yi)些，一⛹🏻♀️旦調試(shi)完畢是十分(fen)穩定的，同✂️時(shí)在使用過程(chéng)👌中要随時監(jian)控鍍液的情(qing)況對鍍液進(jìn)行調整，确保(bǎo)長時間穩定(ding)工作。
