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测试结果摘要 自1998年6月以来，瑞典加力富利用各种牌子镀液在不同的电路板厂现场 测试： | 电路板厂 | 国家 | 镀液厂家名称 | | A | 德国 | 励乐(LeaRonal) | | B | 丹麦 | 励乐(Shipley) | | C | 丹麦 | Schlotter | | D | 瑞典 | 安美特(Atotech) | | D | 瑞典 | 励乐(Lea Ronal) |
利用脉冲电镀工艺，在电路板的生产,可以改善以下三方面情况： - 品质改善，如改良分散能力(throwing power)和宏观结构。
- 对于预定的分散能力，能减少工艺时间而提高生产力。
- 节省材料，即是覆阻焊膏。
每一客人有其优先次序关注的改善地方。例如客人D专注于减少工艺时间而 增加生产能力，用户B著重降低隔离导线镀层厚度而节省焊膏材料而不理会 提高生产速度。 在测试时要论证的其他重要因素是再生的物理参数，例如在隔离导线的分散 能力及其镀层厚度，用户A著重上述参数的论证。 对于复杂的电路板，以下的物理特性应该重视： 1． 高板厚孔径比(High aspect ratio) 2． 低电流密度(Low Current Density LCD)部份及通孔浓度(地平面等) 3． 高电流密度(High Current Density HCD)部份，如单独导线。 - 微导通孔
1．扳厚孔径比(Aspect Ratio) 下表展述测试结果。分散能力大大改善而工艺时间亦减少了40?/FONT>50％。 只有电路板厂A和D著重在穿孔镀铜工艺流程，用户B和C有其他要求。 电路 板厂 | 板厚 (mm) | 孔径 (mm) | 板厚 孔径比 | 电流密度 (A/dm2) | 电流比 (%) | 脉冲时间 (ms) | 分散能力 (%) | 工艺时间 (分) | 分放能力 (直流) (%) | 工艺时间 (直流) (分) | A | 2．4 | 0．3 | 8：1 | 3．3 | 310 | 20／1．0 | 92 | 58 | 75 | 113 | D | 3.2 | 0．3 | 10.7：1 | 3．0 | 250 | 20／1．0 | 78 | 45 | 70 75 | 70 | D | 3．2 | 0．35 | 9.2：1 | 3．0 | 250 | 20／1．0 | 85 | 45 | 80 85 | 70 | D | 1．6 | 0．40 | 4：1 | 3．0 | 250 | 10／0．5 | 112 | 60 | 103 | 120 |
2，低电流密度部份与大地平面 大幅地平面的电路板其镀层结果如下： 电路 板厂 | 板厚 [mm) | 孔径 〔mm) | 板厚孔 径比 | 电流密 度 [A／dm2) | 电流 比(%) | 脉冲 时间 〔ms) | 分散能 力(%) | 工艺 时间 〔分) | 分散能 力(直 流(％) | 工艺时 间(直流) 〔分〕 | A | 2．4 | 0．75 | 3．2：1 | 3.3 | 310 ： | 20／1．0 | 95 100 | 58 | 90 | 113 | B | 1．6 | 0．25 | 6．4：1 | 2．0 | 300 | 10／0．5 | 127* | 70 | 109 | 68 | D | 1．6 | 0．30 | 5．3：1 | 3．0 | 250 | 10／0．5 | 96 107 | 50 | 90 95 | 120 |
这板亦包含隔离导线。如以镀层高度减少为最大目标时，电流比(I后/I前)要改 为25％，才提供100％分散能力，但此改动亦是满意的。请参考以下第3部 份资料。 3.高电流密度和隔离导线 电路板厂B和D，其目标放在隔离导线的镀层厚度减少。对于焊膏消耗来说， 此情况有其经济效益。请参考以下的"材料节省"部份。以电路板厂D的测试 结果为最佳，其隔离导线高度比传统直流电镀降低51％，而电镀时间亦比直 流电镀减少一半。用户A亦实施此测试，但在他的情况下未能产生最优化之 参数效果。 电路 板厂 | 板厚 (mm) | 孔径 (mm) | 板厚孔 径比 | 电流密 度 (A／dm2) | 电流 比(%) | 脉冲时 间(ms) | 分散能 力(%) | 工艺 时间 (分) | 导线高 度减少 率(%) | 工艺时 间(直流) (分) | A | 1．6 | 0．75 | 2．1：1 | 3．0 | 320 | 10／0．5 | 95 100 | 58 | 18 | 113 | B | 1．6 | 0．25 | 6．4：1 | 2．0 | 25 | 10／0.5 | 90 100 | 70 | 32.5 | 70 | D | 1．6， | 0．30 | 5．3：1 | 3．0 | 250 | 10／0．5 | 118 | 50 | 30 | 120 | D | 3．0 | 0．35 | 8．6：1 | 3．0 | 320 | 20／1 | 104 | 60 | 51 | 144 |
在高电流密度部份还有其他难题，如怎样令通孔的镀铜足够均匀。下表亦比 较传统直流电的测试结果： 电路 板厂 | 板厚 (mm) | 孔径 (mm) | 板厚孔 径比 | 电流密度 (A／dm2) | 电流 比(%) | 脉冲 时间 (ms) | 分散 能力 (%) | 工艺 时间 (分) | 分散能 力(直 流)(％) | 工艺时 间(直流) (分) | D | 3．2 | O．30 | 10．7：1 | 3．0 | 250 | 20／1 | 67 | 45 | 32 | 120 | D | 3．2 | 0．35 | 9．2：1 | 3．0 | 250 | 20／1 | 76 | 45 | 21 | 120 | D | 3．2 | 0．30 | 10．7：1 | 2．5 | 250 | 20／1 | 78 | 70 | 32 | 120 | D | 3．2 | 0．35 | 9．2：1 | 2．5 | 250 | 20／1 | 81 | 70 | 21 | 120 |
利用直流电镀，效果不能证实满意，因其需要极端地延长直流电镀工艺时间 才能达到所需效果。这会产生极厚的导线高度。 4.微导通孔 电路板厂A和D都能完成微导通孔测试，用户A测试微孔，孔径0.5mm，0.5mm 深而有93％分散能力，而所需约为传统电镀一半时间。 在用户D来说，其测试结果甚为有趣。一微导孔孔径175微米(LL m)，50微 米深，其孔层最小镀铜层为13微米，用了40分钟脉冲电镀便达到镀铜层厚 度22-24微米。如以此镀层用直流电镀，其工艺时间为180分钟，故此，减 少了工艺时间超过75％! 该转向脉冲电镀系统用下列参数： ● 电流密度 ： 2.5A／dm2 ● I反/I前 ： 250％ ● 脉冲时间 ： 10／0．5mS ● 工艺时间 ： 40分钟 ● 镀层厚度 ： 超过其指定最低厚度170％ 请参阅附图! 材料节省 除了上述的品质改善以及因提高生产速度而降低生产成本外，转向脉冲电镀 还有以下材料节约： — 由于电流均匀分布，因而减少镀钢材料。 — 由于整块电路板的镀铜层分布改善，覆阻焊膏消耗降低。 当节约镀铜的经济效益被其高成本的添加剂所取消，但焊膏消耗量提供了一 个成本节省极大潜力，以下列计算为例： ● 以每平方米的正常消耗量 ： 150g ● 利用脉冲电镀，平均减少导线高度 ： 30％ ● 每平方米的节省 ： 45g ● 每公斤(kg)的焊膏价格 ： 30美元 以年产100，000平方米为例，其节省成本为： 45g×30％×100，000÷1,000＝135，000美元/年! 可靠性 在设计开发加力富(KRAFT)之转向脉冲电源(PRPP)时，我们以下面两大目标 为焦点： ● 创造最优化的脉冲波型，即是在反向脉冲时供给高速提升时间。这对于 工艺流程时的阳极功能，最优化的能量集中是十分重要的，因为它能保 持高极化电阻而达到更佳电流分布。 ● 设计一个可靠的脉冲电源。该系统能在不同负载下运作而不受短路 (Short-circuit)及开路(Open-circuit)事件而影响。 在电路板厂A的现场试验期最长，脉冲电源在其厂方正常连续生产运作3个 月。厂长对于该电源十分满意，认为该系统“能生产可再生的高质量电镀效 果，增加生产速率，而在测试期间没有发生生产停顿的问题”。 附页： ● (用户D)的反向脉冲波型图 根据上述测试结果，本司脉冲电源能与下列药水配套， 每一药水商测试结果摘要如下： A)Schloetter 证明加力富之脉冲电源测试成功。能提供良好的分散能 力和快速工艺时间。利用加力富脉冲系统和本厂镀液能 解决很多复杂电路板的工艺问题。 B) Lea Ronal励乐 测试结果： a． 良好分散能力 b． 良好表面镀层分布 c． 均匀镀铜结构 C） Atotech安美特 利用板厚1．6mm及3．2mm’孔径0．25mm’其测试结果 依据其板厚孔径比而定。结论是镀层分布与其他电路板 吻合。此次测试，安美特药水与加力富脉冲电源配套。 D)Mac Dermid 药水能与加力富脉冲电源配套。 |
