隨著電子、通信產(chǎn)品的飛速發(fā)展, 線路板的設(shè)計(jì)也朝著高層次、高密度的方向進(jìn)行。通孔電鍍是PCB制造流程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),為實(shí)現(xiàn)不同層次的導(dǎo)電金屬提供電連接,需要在通孔的孔壁上電鍍導(dǎo)電性良好的金屬銅。那么銅球作為電鍍的必須消耗品,你知道每個(gè)月有3噸的多余消耗量是怎么來的嗎?又需要怎樣去避免呢?
深鍍能力
深鍍能力定義為孔中心銅鍍層厚度與孔口鍍銅層厚度的比值(即深鍍能力=孔銅厚度/面銅厚度),如圖1
一般而言,深鍍能力的數(shù)值在75%左右,當(dāng)TOC(有機(jī)副產(chǎn)物)高時(shí),即TOC值上升到新開缸時(shí)的兩倍,深鍍能力下降5%-10%。那么,孔銅厚度就會(huì)變薄,嚴(yán)重影響產(chǎn)品品質(zhì)。為了保證孔內(nèi)銅的厚度,就要電鍍更厚的銅。
這里,我們以1萬升電鍍?nèi)芤旱幕A(chǔ),計(jì)算當(dāng)TOC高時(shí),深鍍能力下降5%時(shí)一個(gè)月所消耗的銅球質(zhì)量
這里我們首先要了解一個(gè)基本理論——法拉第定律。法拉第定律是描述電極上通過的電量與電極反應(yīng)物重量之間的關(guān)系的,又稱為電解定律。是電鍍過程遵循的基本定律。它又分為兩個(gè)子定律,即法拉第第一定律和法拉第第二定律。(1)法拉第第一定律法拉第的研究表明,在電解過程中,陰極上還原物質(zhì)析出的量與所通過的電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。(2)物質(zhì)的電化當(dāng)量k跟它的化學(xué)當(dāng)量成正比,所謂化學(xué)當(dāng)量是指該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M跟它的化合價(jià)的比值,單位kg/mol。
一般而言,在1萬升電鍍?nèi)芤?/strong>中,有4個(gè)飛把,每個(gè)飛把會(huì)對(duì)應(yīng)8個(gè)板,每個(gè)版的面積是3ft2,電流密度為18ASF。套用以上公式,我們可以得到一天消耗的銅球質(zhì)量為98243.5g,所以一個(gè)月消耗約3噸銅球。
深鍍能力下降5%,孔內(nèi)電鍍厚度下降5%,為保證得到原有的品質(zhì),需要提高電流密度或延長(zhǎng)電鍍時(shí)間,電鍍的總厚度提高超過5%,將多消耗超過5%的銅球,所以高TOC導(dǎo)致有300公斤的銅球是浪費(fèi)的。
按照一家工有20萬升電鍍?nèi)芤?/strong>計(jì)算,那么每個(gè)月消耗了60噸銅球,而有6噸銅球是多余消耗的!相當(dāng)于多投入240000元!
高TOC不僅導(dǎo)致品質(zhì)下降,更使成本增加!
若TOC值能夠降低,那么深鍍能力就會(huì)上升,相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品品質(zhì)得到保證,并且不再需要消耗如此之多的銅球,光劑、整平劑的添加量也會(huì)減少!
高效降低TOC是非常有必要的