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淺談陶瓷熱沉基板之脈沖電鍍填孔技術(shù)

斯利通陶瓷電路板 ? 來(lái)源: 斯利通陶瓷電路板 ? 作者: 斯利通陶瓷電路板 ? 2023-08-10 11:49 ? 次閱讀

隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,斯利通陶瓷熱沉基板在高溫、高絕緣、高導(dǎo)熱等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在生產(chǎn)過(guò)程中,脈沖電鍍填孔是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),它直接影響著陶瓷線路板的導(dǎo)電性能和穩(wěn)定性。本文旨在介紹陶瓷線路板之脈沖電鍍填孔的技術(shù)性原理、工藝驗(yàn)證及特點(diǎn)等。

一、什么是脈沖電鍍填孔

脈沖電鍍填孔技術(shù)是利用脈沖電流在電極和電解液之間產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),使電解液中的金屬離子在電場(chǎng)作用下還原并沉積在陶瓷線路板的孔內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)填孔。與傳統(tǒng)的直流電鍍相比,脈沖電鍍填孔具有填孔速度快、填孔質(zhì)量好、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。

傳統(tǒng)的電鍍工藝,一般都是采用直流電流。由于直流電流陰極表面附近的液層中金屬離子不斷被沉積,不可避免地會(huì)引起濃差極化和析氫等副反應(yīng),這將直接影響鍍層的質(zhì)量。

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二、原理分析

脈沖電鍍是通過(guò)槽外控制方法改善鍍層質(zhì)量的一種強(qiáng)有力的手段。相比于普通的直流電鍍電源,脈沖電鍍電源提供的是一種具有一定通斷比例的變化電流。在電流導(dǎo)通時(shí),陰極表面附近液層中金屬離子被充分沉積;當(dāng)電流關(guān)斷時(shí),陰極周圍的放電離子又恢復(fù)到初始濃度。這樣,不斷重復(fù)的周期脈沖電流主要用于金屬離子的還原,同時(shí),脈沖電源還可以選擇相當(dāng)大的瞬間電流,以實(shí)現(xiàn)極高過(guò)電位下的電沉積,這樣得到的沉積層晶粒細(xì)化,還能降低析氫等副反應(yīng)。

常見的脈沖電流波形有方波、三角波、鋸齒波、階梯波等。根據(jù)確定脈沖波形的幾點(diǎn)原則(如實(shí)鍍效果、便于分析和研究、易于獲得和調(diào)控、便于推廣等),方波是最符合要求的脈沖波形。典型的方波脈沖波形,如圖所示,可見脈沖電流實(shí)質(zhì)上是一種通斷的直流電。

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三、脈沖封孔電鍍實(shí)驗(yàn)

1.設(shè)備

整流器:脈沖整流器

電鍍線:自動(dòng)龍門線

銅球:不溶性陽(yáng)極銅球

2.脈沖參數(shù),共分為四段 電鍍總時(shí)長(zhǎng)4小時(shí)10分鐘

(1)段為直流電流密度:1.5ASD 電流大小:24.2A 電鍍時(shí)長(zhǎng)20分鐘

(2)段脈沖TOP面:80T/MS ,BOT面4T/MS 1.5ASD電鍍時(shí)長(zhǎng)2小時(shí)15分鐘

(3)段脈沖TOP面:60T/MS BOT面,3T/MS 1.6ASD電鍍時(shí)長(zhǎng)45分鐘

(4)段直流電流密度:1.5ASD電流24A 電鍍時(shí)長(zhǎng)50分鐘

3.脈沖電鍍后切片效果圖

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斯利通陶瓷熱沉基板電鍍填孔橫切圖

四、脈沖電鍍的主要特點(diǎn)是什么?

脈沖電鍍與間隙電鍍相似,其主要特點(diǎn)是脈沖波的幅度大,頻率高,脈沖寬度與脈沖間隙的比值一般小于1。因此,脈沖電鍍所允許的峰值電流密度比起直流電鍍、周期換向電鍍或間隙電鍍都要大許多倍。又因脈沖持續(xù)時(shí)間和脈沖間隙時(shí)間一般以毫秒計(jì)算,所以脈沖電鍍可以克服周期換向電鍍方法中反向時(shí)間太長(zhǎng)的缺點(diǎn)。

五、脈沖電鍍填孔的優(yōu)點(diǎn):

(1)有利于設(shè)計(jì)疊孔和盤上孔;

(2)改善電氣性能,有助于高頻設(shè)計(jì);

(3)有助于散熱;

(4)塞孔和電氣互連一步完成;

(5)盲孔內(nèi)用電鍍銅填滿,可靠性更高,導(dǎo)電性能比導(dǎo)電膠更好。

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,陶瓷熱沉基板之脈沖電鍍填孔技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊。隨著技術(shù)的進(jìn)步,脈沖電鍍填孔技術(shù)將更加成熟,效率更高,質(zhì)量更穩(wěn)定。同時(shí),隨著技術(shù)要求更高,脈沖電鍍填孔技術(shù)的生產(chǎn)方式將得到更廣泛的應(yīng)用。

審核編輯 黃宇

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