Felhasználói útmutatók
User Guide Description
A galvanizálási folyamat
Mi a galvanizálás?
A gyártási folyamatban a galvanizálás a rajzolatfelvitel után következő lépés.
A rajzolatfelvitel során a rézréteg negatív képét visszük fel a panelekre száraz reziszt fólia segítségével. Ezután rezet galvanizálunk a furatokba és a vezetőkre. A folyamat célja, hogy legalább 20 um rézréteg kerüljön a vezetőkre és a furatokba.
A galvanizálási folyamat végén egy vékony ónréteget is leválasztunk. Az ón maszként fog szolgálni a maratás során és a rajzolatot fogja védeni.
Galvanizálás előtti lépések
A galvanizálási folyamat megkezdése előtt szimulációt futtatunk, hogy meghatározzuk a homogén rézréteg eléréséhez szükséges áramsűrűséget és ciklusidőt. A szimulációhoz használt szoftver neve Smartplate, amelyet a belgiumi Elsyca fejlesztett ki.
A PCB Visualizer használata és a rendelési folyamat során hasonló ellenőrzésre van lehetőség a galvanizálást illetően az egyedi PCB esetében. Az eredményről azonnali visszacsatolás érhető el PCB Checker DFM szekciójában.
Minden egyes nyomtatott áramköri lapra vagy vevői panelra kiszámításra kerül a galvanizálási mutató és megjelenítünk egy grafikus képet is, amely kiemeli a lapon azokat a területeket, amelyeknél fennáll a galvanizálási folyamat során az alul- vagy felülgalvanizálás kockázata. A cél az, hogy a galvanizálási mutató a lehető legközelebb legyen 1-hez, ami a tökéletesen kiegyensúlyozott rézeloszlást jelenti.
A folyamat lényege
A galvanizálás megkezdéséhez először a gyártási paneleket a galván szerszámokra rögzítjük, amikre maximum 4 panel kerülhet. A galván szerszám a megfelelő elektromos kapcsolatot biztosítja, a gyártási panelek pedig katódként működnek a folyamatban. A panelek különböző kádakon haladnak végig, amelyek mindegyike más-más funkcióval rendelkezik, úgymint tisztítás, mikromaratás, réz- és ón galvanizálás, öblítés és szárítás.
A réz galvanizálással kerül a gyártási panel szabadon hagyott réz felületére. Továbbá köszönhetően a rajzolatfelvitelt megelőzően a furatokba leválasztott szénrétegnek, a fémezett furatokat is ki tudjuk alakítani.
A réz galvanizáláshoz kétféle áramforrást használhatunk:
- Egyenáram (DC = Direct Current)
- Impulzus galvanizálás (PP = Pulse Plating)
Ez a két módszer eltérő hatással van a réz eloszlására a panelen. Nézzük meg ezeket részletesebben.
Galvanizálás egyenáramú egyenirányítókkal
A folyamatot három különböző paraméterrel tudjuk befolyásolni:
- A nyomtatott áramköri lapok rézfelülete, mind a felső, mind az alsó oldalon.
- A galvanizálási idő.
- Az áramsűrűség (A/dm2).
A galvanizálási idő és az áramsűrűség változtatható. Különböző ciklusidejű galvánprogramok állnak rendelkezésre. Minél hosszabb a galvanizálási idő és minél kisebb az áramsűrűség, annál egyenletesebb lesz a rézleválás a paneleken
Másrészről azonban a ciklusidő megváltoztatása két különböző futás között nagymértékben negatívan befolyásolja a kapacitást.
Az egyenáramú módszerrel folytonos áram van bekapcsolva az anódák és a panelek között. Így állandó áramot kapunk, az ionok mindig az anódáktól a panelek felé mozognak.
Amennyiben a panelen lévő nyomtatott áramköri lapok kialakítása kiegyensúlyozatlan vagy egyenetlen rézeloszlású, akkor a kevesebb rézzel rendelkező rajzolati területeken nagyobb rézleválás lesz, míg a több rézzel rendelkező rajzolati területeken kisebb lesz a rézleválás.
Ahhoz, hogy a galvanizálás során egyenletes rézleválást érjünk el, olyan panelekre van szükségünk, amelyek galvanizálási mutatója a lehető legközelebb van az 1-hez. A galvanizálási mutató jelzi a réz eloszlását a kialakításban, mind a PCB felső, mind az alsó oldalán.
Impulzus galvanizálási eljárás
Impulzus galvanizálásnál 6 különböző lépést határozhatunk meg egy galvanizálási cikluson belül, és beállíthatjuk a fordított áramot. A következő példa bemutatja miről is van szó.
A teljes galvanizálási idő, azaz a panelek rézfürdőben töltött teljes ideje 100%.
Ez a 100% felosztható 6 különböző hosszúságú időzónára.
Tehát az első dolog, amit meg kell határoznunk, az a különböző zónák ideje.
Ezután a zónákon belül beállíthatjuk az előremenő áram amplitúdóját és idejét, valamint a hátramenő áram amplitúdóját és idejét.
Milliszekundum pontossággal.
Mit történik pontosan?
A panelek (amelyek a katódok) a rézfürdőben vannak, és amikor a pozitív áramot bekapcsoljuk, rézleválás történik a rézfelületen.
A kiegyensúlyozatlan rézeloszlás miatt vannak helyek, ahol nagyobb a leválás, jellemzően ezek azok a helyek, ahol kevesebb réz van a rajzolatban. Ennek ellensúlyozására a cikluson belül időszakosan negatív áramot kapcsolunk be.
Így egy nagyon rövid időre a paneljeink anódokká válnak, és a felhalmozódott ionok ismét eltávolodnak a paneltől.
Ezzel az eljárással egyenletesebb rézeloszlást érünk el a végterméken. Másrészről azonban egy ilyen impulzusos egyenirányító költsége 10-szer több, mint a hagyományos egyenáramú egyenirányítóké.
A galvanizálás befejeződött
Megtörtént a panelek galvanizálása DC vagy PP technológiával.
Ezt követően minden technológiai panelen ellenőrizzük a rézvastagságot, amihez örvényáramú szondát használunk. Ez egy roncsolásmentes mérőeszköz.
A folyamat ellenőrzéséhez, valamint a pontosabb és részletesebb információk megszerzéséhez keresztmetszeti vizsgálatokat végzünk, ami a szondás méréssel ellentétben már roncsolásos eljárás és több időt vesz igénybe. Mélyebb betekintést nyújt azonban a folyamatokba.
A DC és a PP technológia galvanizálási eredményeit ugyanazon áramkör esetében keresztmetszeti vizsgálattal összehasonlítva elmondható, hogy a DC esetében a rézleválás nem egyenletes. A galvánréz vastagabb a furatokban és a vezetők felületén a ritkább rajzolat esetében és sokkal vékonyabb a telifóliás részeken.
A PP csiszolati képein azonban a galvánréz eloszlása homogénebb volt. Több tapasztalatot kell szereznünk a PP technológiával a galvanizálási paraméterek finomhangolásához, de bízunk abban, hogy a jövőben garantálni tudjuk a jobb galvanizálási eredményeket az alacsonyabb galvanizálási mutatóval rendelkező lapok esetében. A cél azonban továbbra is az egyenletes rézeloszlású nyomtatott áramköri lapok tervezése kell, hogy maradjon.
Other ways to find help
Glossary
To simplify communication Eurocircuits uses abbreviations for many of these technical terms. Most of the technical terms and abbreviations are international standards in the Printed Circuit Board manufacturing industry. However to make it clear to everyone involved, we here present a list of technical terms and abbreviations along with their explanation.
Still need help?
Talk to our customer support via our online chat, telephone or email.