齐全为了顺应高纵横比通孔电镀的需求。但因为电镀进程的复杂性以及非凡性，程度电镀技巧的出现。设计与研制程度电镀零碎依然存正在着若干技巧性的成绩。这有待于正在理论进程中加以改良。虽然如斯，但程度电镀零碎的应用，对印制电路行业来讲是很年夜的倒退以及提高。由于此类型的设施正在制作高密度多层板方面的运用，显示出很年夜的后劲，岂但能节流人力及功课工夫并且消费的速率以及效率比传统的垂直电镀线要高。并且升高能量耗费、缩小所需解决的废液废水废气，并且年夜年夜改善工艺环境以及前提，进步电镀层的品质水准。程度电镀线实用于年夜规模产量24小时没有间断功课，程度电镀线正在调试的时分较垂直电镀线稍艰难一些，一旦调试终了是非常稳固的同时正在应用进程中要随时监控镀液的状况对镀液进行调整，确保长期稳固工作。

　　PCB制作向多层化、积层化、性能化以及集成化标的目的迅速的倒退。匆匆使印制电路设计年夜量采纳巨大孔、窄间距、细导线进行电路图形的构想以及设计，跟着微电子技巧的飞速倒退。使患上PCB制作技巧难度更高，特地是多层板通孔的纵横比超越5：1及积层板中年夜量采纳的较深的盲孔，使惯例的垂直电镀工艺不克不及餍足高品质、高牢靠性互连孔的技巧要求。其次要缘由需从电镀原理对于电流散布状态进行剖析，经过实际电镀时发现孔内电流的散布出现腰鼓形，呈现孔内电流散布由孔边到孔地方逐步升高，以致年夜量的铜堆积正在表面与孔边，无奈确保孔地方需铜的部位铜层应达到标准厚度，有时铜层极薄或无铜层，重大时会造成无可挽回的丧失，招致年夜量的多层板报废。为处理量产中产物品质成绩，今朝都从电流及增加剂方面去处理深孔电镀成绩。高纵横比PCB电镀铜工艺中，年夜多都是优质的增加剂的辅佐作用下，合营过度的空气搅拌以及阴极挪动，较低的电流密度前提下进行的使孔内的电极反响管制区加年夜，电镀增加剂的作用才智显示出来，再加之阴极挪动十分无利于镀液的深镀才能的进步，镀件的极化度加年夜，镀层电结晶进程中晶核的构成速率与晶粒长年夜速率互相弥补，从而取得高韧性铜层。

　　这两种工艺措施就显患上有力，但是当通孔的纵横比持续增年夜或呈现深盲孔的状况下。于是发作程度电镀技巧。垂直电镀法技巧倒退的持续，也就是垂直电镀工艺的根底上倒退起来的新鲜电镀技巧。这类技巧的要害就是应制作出相顺应的互相配套的程度电镀零碎，能使高扩散才能的镀液，改良供电形式以及其它辅佐安装的合营下，显示出比垂直电镀法更为优良的性能作用。

　　2、程度电镀原理简介

　　通电后发作电极反响使电解液主成分孕育发生电离，程度电镀与垂直电镀办法以及原理是相反的都必需具备阴阳南北极。使带电的正离子向电极反响区的负相挪动;带电的负离子向电极反响区的正相挪动，于是发作金属沉积镀层以及放出气体。由于金属正在阴极堆积的进程分为三步：即金属的水化离子向阴极分散;第二步就是金属水化离子正在经过双电层时，逐渐脱水，并吸附正在阴极的表面上;第三步就是吸附正在阴极外表的金属离子承受电子而进入金属晶格中。从实际察看到功课槽的状况是固相的电极与液相电镀液的界面之间的无奈察看到异相电子通报反响。其构造可用电镀实践中的双电层原理来讲明，当电极为阴极并处于极化状态状况下，则被水份子突围并带有正电荷的阳离子，因静电作使劲而有序的陈列正在阴极左近，接近阴极的阳离子中心点所形成的设相面而称之亥姆霍兹(Helmholtz外层，该外层距电极的间隔约约1-10纳米。然而因为亥姆霍兹外层的阳离子所带正电荷的总电量，其正电荷量有余以中以及阴极上的负电荷。而离阴极较远的镀液遭到对流的影响，其溶液层的阳离子浓度要比阴离子浓度高一些。此层因为静电力作用比亥姆霍兹外层要小，又要遭到热静止的影响，阳离子陈列其实不像亥姆霍兹外层严密而又划一，此层称之谓分散层。分散层的厚度与镀液的活动速度成正比。也就是镀液的活动速度越快，分散层就越薄，反则厚，普通分散层的厚度约5-50微米。离阴极就更远，对流所抵达的镀液层称之谓主体镀液。由于溶液的发作的对流作用会影响到镀液浓度的平均性。分散层中的铜离子靠镀液靠分散及离子的迁徙形式保送到亥姆霍兹外层。而主体镀液中的铜离子却靠对流作用及离子迁徙将其保送到阴极外表。所正在程度电镀进程中，镀液中的铜离子是靠三种形式进行保送到阴极的左近构成双电层。

　　和温差惹起的电镀液的活动。越接近固体电极的表面之处，镀液的对流的发作是采纳内部现外部以机器搅拌以及泵的搅拌、电极自身的摆动或旋转形式。因为其摩擦阻力的影响至使电镀液的活动变患上愈来愈迟缓，此时的固体电极外表的对流速度为零。从电极外表到对流镀液间所构成的速度梯度层称之谓活动界面层。该活动界面层的厚度约为分散层厚度的十倍，故分散层内离子的保送简直没有受对流作用的影响。

　　电镀液中的离子受静电力而惹起离子保送称之谓离子迁徙。其迁徙的速度用公式示意以下：u=zeoE/6πrη要。此中u为离子迁徙速度、z为离子的电荷数、eo为一个电子的电荷量(即1.61019CE为电位、r为水合离子的半径、η为电镀液的粘度。依据方程式的较量争论能够看出，电埸的作用下。电位E下降越年夜，电镀液的粘度越小，离子迁徙的速度也就越快。

　　电镀时，依据电堆积实践。位于阴极上的PCB为非理想的极化电极，吸附正在阴极的表面上的铜离子取得电子而被复原成铜原子，而使接近阴极的铜离子浓度升高。因而，阴极左近会构成铜离子浓度梯度。铜离子浓度比主体镀液的浓度低的这一层镀液即为镀液的分散层。而主体镀液中的铜离子浓度较高，会向阴极左近铜离子浓度较低之处，进行分散，时时地增补阴极区域。PCB相似一个立体阴极，其电流的巨细与分散层的厚度的关系式为COTTRELL方程式：

　　其电流称为极限分散电流ii此中I为电流、z为铜离子的电荷数、F为法拉第常数、A为阴极外表积、D为铜离子分散系数(D=KT/6πrη)Cb为主体镀液中铜离子浓度、Co为阴极外表铜离子的浓度、D为分散层的厚度、K为波次曼常数(K=R/N)T为温度、r为铜水合离子的半径、η为电镀液的粘度。当阴极外表铜离子浓度为零时。

　　极限分散电流的巨细决议于主体镀液的铜离子浓度、铜离子的分散系数及分散层的厚度。当主体镀液中的铜离子的浓度高、铜离子的分散系数年夜、分散层的厚度薄时，从上式可看出。极限分散电流就越年夜。

　　要达到较高的极限电流值，依据上述公式患上知。就必需采取适当的工艺措施，也就是采纳加温的工艺办法。由于降低温度可以使分散系数变年夜，增快对流速度可以使其成为涡流而取得薄而又均一的分散层。从上述实践剖析，添加主体镀液中的铜离子浓度，进步电镀液的温度，和增快对流速度等均能进步极限分散电流，而达到放慢电镀速度的目的程度电镀基于镀液的对流速率放慢而构成涡流，能无效地使分散层的厚度降至10微米阁下。故采纳程度电镀零碎进行电镀时，其电流密度可高达8A/dm2

　　就是若何确保基板两面及导通孔内壁铜层厚度的平均性。要失去镀层厚度的均一性，PCB电镀的要害。就必需确保印制板的两面及通孔内的镀液流速要快而又要分歧，以取得薄而均一的分散层。要达到薄均一的分散层，就今朝程度电镀零碎的构造看，虽然该零碎内装置了许多喷咀，能将镀液疾速垂直的喷向印制板，以减速镀液正在通孔内的活动速率，以致镀液的活动速度很快，基板的上上面及通孔内构成涡流，使分散层升高而又较均一。然而通常当镀液忽然流入狭隘的通孔内时，通孔的入口处镀液还会有反向回流的景象发作，再加之一次电流散布的影响，演常常造成入口处孔部位电镀时，因为尖端效应招致铜层厚渡过厚，通孔内壁形成狗骨头形态的铜镀层。依据镀液正在通孔内活动的状态即涡流及回流的巨细，导电镀通孔品质的状态剖析，只能经过工艺实验法来确定管制参数达到PCB电镀厚度的均一性。由于涡流及回流的巨细至今仍是无奈经过实践较量争论的办法获知，以是只有采纳实测的工艺办法。从实测的后果患上知，要管制通孔电镀铜层厚度的平均性，就必须依据PCB通孔的纵横近调整可控的工艺参数，乃至还要抉择高扩散才能的电镀铜溶液，再增加适当的增加剂及改良供电形式即采纳反向脉冲电流进行电镀才给取得具备高散布才能的铜镀层。

　　岂但要采纳程度电镀零碎进行电镀，特地是积层板微盲孔数目添加。还要采纳超声波触动来促成微盲孔内镀液的改换及畅通流畅，再改良供电形式行使反脉冲电流及实际测试的数据来调正可控参数，就能取得称心的成果。

　　3、程度电镀零碎根本构造

　　将PCB搁置的形式由垂直式变为平行镀液液面的电镀形式。这时候的PCB为阴极，依据程度电镀的特性。而电流的供给形式有的程度电镀零碎采纳导电夹子以及导电滚轮两种。从操作零碎不便来谈，采纳滚轮导电的供给形式较为普遍。程度电镀零碎中的导电滚轮除了作为阴极外，还具备传送PCB的性能。每一个导电滚轮都装置着弹簧安装，其目的能顺应没有同厚度的PCB(0.10-5.00妹妹)电镀的需求。但正在电镀时就会呈现与镀液接触的部位均可能被镀上铜层，久面久之该零碎就无奈运转。因而，今朝的所制作的程度电镀零碎，年夜多将阴极设计成可切换成阳极，再行使一组辅佐阴极，即可将被镀互滚轮上的铜电解溶解掉。为培修或改换方面起见，新的电镀设计也思考到容易损耗的部位便于拆除或改换。阳极是采纳数组可调整巨细的没有溶性钛篮，辨别搁置正在PCB的上下地位，内装有直径为25妹妹圆球状、含磷量为0.004-0.006%可溶性的铜、阴极与阳极之间的间隔为40妹妹。

　　使镀液正在关闭的镀槽内先后、上下瓜代迅速的活动，镀液的活动是采纳泵及喷咀组成的零碎。并能确保镀液活动的均一性。镀液为垂直喷向PCB，PCB面构成冲壁放射涡流。其终极目的达到PCB两面及通孔的镀液疾速活动构成涡流。另外槽内装有过滤零碎，此中所采纳的过滤网为网眼为1.2微米，以过滤去电镀进程中所孕育发生的颗粒状的杂质，确保镀液的洁净无净化。

　　还要思考到操作不便以及工艺参数的主动管制。由于正在实际电镀时，制作程度电镀零碎时。跟着PCB尺寸的巨细、通孔孔径的尺寸的巨细及所要求的铜厚度的没有同、传送速率、PCB间的间隔、泵马力的巨细、喷咀的标的目的及电流密度的高下等工艺参数的设定，都需求进行实际测试以及调整及管制，才智取得符合技巧要求的铜层厚度。就必采纳较量争论机进行管制。为进步消费效率及低档次产物品质的分歧性以及牢靠性，将PCB的通孔先后解决(包罗镀覆孔)按照工艺程序，形成完好的程度电镀零碎，才是餍足新品开发、上市的需求。

　　4、程度电镀的倒退劣势

　　产物品质更为牢靠，程度电镀技巧的倒退没有是偶尔的而是高密度、高精度、多性能、高纵横比多层PCB产物非凡性能的需求是个必定的后果。劣势就是要比如今所采纳的垂直挂镀工艺办法更为进步前辈。能完成规模化的年夜消费。与垂直电镀工艺办法相比具备如下优点：

　　无需进行手工装挂，1)顺应尺寸范畴较宽。完成全副主动化功课，对进步以及确保功课进程对基板外表无侵害，对完成规模化的年夜消费极为无利。

　　无需留有装夹地位，2)工艺审查中。添加适用面积，年夜小节约原资料的损耗。

　　使基板正在相反的前提下，3)程度电镀采纳全程较量争论机管制。确保每一块PCB的表面与孔的镀层的均一性。

　　电镀槽从清算、电镀液的增加以及改换，4)从治理角度看。可齐全完成主动化功课，没有会由于工钱的谬误造成治理上的失控成绩。

　　因为程度电镀采纳多段程度荡涤，5)从实际消费中可测所知。年夜小节约荡涤水的用量及缩小污水解决的压力。

　　缩小对功课空间的净化以及热量的蒸发对工艺环境的间接影响，6)因为该零碎采纳关闭式功课。年夜年夜改善功课环境。特地是烘板时因为缩小热量的损耗，节约了能量的无谓耗费及年夜年夜进步消费效率。