爲了(le)适應PCB制造向多(duo)層化、積層化、功(gōng)能化和集成化(huà)方向迅速發展(zhan)，帶來的高縱橫(héng)比通孔電鍍的(de)需要，發展出水(shui)平電鍍技術。設(she)計與研制水平(ping)電鍍系統仍然(rán)存在着若🔞幹技(jì)術性的問題，但(dàn)水平電鍍系統(tǒng)的使用，對印制(zhi)電路♌行業來說(shuō)☁️是很大的發展(zhǎn)和進步。特别是(shì)多層闆通孔的(de)縱橫比超過♈5:1及(jí)積層闆中大量(liàng)采用的較深的(de)盲孔，使常規的(de)垂直電鍍工藝(yi)不能滿足高質(zhi)量、高可靠性互(hù)連孔☔的技術要(yao)求。
水平電鍍則(ze)在制造高密度(du)多層闆方面的(de)運用，顯示出⛱️很(hen)♉大的潛力，不但(dàn)能節省人力及(jí)作業時間而且(qie)生👈産的速度和(he)效率比傳統的(de)垂直電鍍線要(yào)高。而且降低能(neng)量消耗、減少所(suo)需處理的廢液(yè)廢水廢氣，而且(qie)大大改善工藝(yì)環境和條件，提(ti)高🔞電鍍層的💃質(zhi)量水準。
一、水平(ping)電鍍原理簡介(jiè)
水平電鍍技術(shu)，是垂直電鍍法(fa)技術發展的繼(jì)續，是在垂直電(dian)鍍工藝的基礎(chu)上發展起來的(de)新穎電鍍技術(shù)。這種技術的關(guan)🌈鍵就是應制造(zào)出相适應的、相(xiàng)🌈互配套的水平(píng)電鍍系統，能使(shǐ)高分散能力的(de)鍍液👉，在改進供(gòng)電方式和🤟其它(ta)輔助裝置的配(pèi)合下，顯示出比(bi)垂直電鍍法更(gèng)爲優異的功能(néng)作♈用。
水平電鍍(dù)與垂直電鍍方(fāng)法和原理是相(xiang)同的，都必須具(jù)有陰陽兩極，通(tōng)電後産生電極(jí)反應使電解液(ye)🚶♀️主成份産生電(dian)離，使帶電的正(zheng)離子向電極反(fan)應區的負相✍️移(yi)動;帶電的負離(li)子向電極反應(yīng)區的正相🈲移動(dòng)，于是産生金屬(shu)沉積鍍層和放(fàng)出氣體。
因爲金(jin)屬在陰極的沉(chén)積過程分爲三(san)個步驟：金屬的(de)🏃🏻水合離子擴散(sàn)到陰極；第二步(bù)是當金屬水合(hé)離🌐子通過雙電(diàn)層時，它🈲們逐漸(jian)脫水并吸附在(zai)陰極表面；第三(san)步是吸附在陰(yīn)極表面的金屬(shu)離子接受電子(zi)并進入金屬晶(jīng)格。由于靜電作(zuo)用，該層比亥姆(mǔ)霍茲外層小，并(bìng)且受到熱運動(dòng)的影響。陽離子(zǐ)排列不✍️像亥姆(mǔ)霍茲外層那樣(yang)緊密和整齊。該(gai)層稱爲擴散層(céng)。擴散層的厚度(du)與鍍液的流速(su)成反比。即鍍液(ye)流速越快，擴散(san)層越薄，越厚。通(tong)常，擴散層🌈的厚(hòu)度約爲5-50微米。在(zài)遠離陰極的地(di)🌈方，通過🚶對流到(dào)達的鍍液層🌈稱(chēng)爲主鍍液。因爲(wei)溶液的🌈對流會(huì)影響鍍♉液濃度(dù)的均勻性。擴散(sàn)層中的銅離子(zi)通過擴散和離(li)子遷移傳輸到(dào)亥姆霍茲外層(céng)。主鍍液中的銅(tong)離子通過對流(liú)和離子遷移被(bèi)輸送到陰極表(biao)面。
二、水平電鍍(du)的難點及對策(cè)
PCB電鍍的關鍵是(shi)如何保證基闆(pǎn)兩側和通孔内(nei)壁銅♍層厚度的(de)均勻性。爲了獲(huò)得塗層厚度的(de)均勻性，必須确(que)保印制闆兩側(cè)和通孔中的鍍(du)液流速應快速(sù)🚩一緻，以獲得薄(báo)而均勻的擴散(sàn)層。爲了獲得薄(báo)而均🤟勻的擴散(sàn)層，根據目前水(shuǐ)平電💯鍍系統的(de)結構，雖然💰系統(tong)中安裝了許多(duō)噴咀，但它可以(yǐ)将👉鍍液快速垂(chui)✨直地噴射到印(yìn)制闆上，從而加(jia)快鍍液在通孔(kong)中的流速，因此(ci)鍍液流速非常(cháng)快，并且在基闆(pan)和通孔的⛱️上下(xia)部分形成渦流(liu)，從而使擴散層(céng)減少且更均勻(yún)。但是，一般情況(kuang)下，當鍍液突然(rán)🐪流入狹窄的通(tong)孔時👈，通孔入口(kǒu)處的鍍液也會(huì)✂️出現反向回流(liu)現象。
此外，由于(yu)一次電流分布(bù)的影響，由于尖(jian)端效應，入⭕口孔(kong)❄️處的銅層厚度(du)過厚，通孔内壁(bì)形成狗骨狀銅(tong)塗層。根據鍍液(yè)在通💜孔内的流(liu)動狀态，即渦流(liu)和回💜流的大小(xiao)，以及導電鍍通(tong)孔質量的狀❓态(tai)分析，控制參數(shù)隻能通過工藝(yi)測試方法确定(ding)，以實現印刷電(diàn)路闆電鍍厚度(du)的均勻性。由于(yu)渦流和回流的(de)大小無法通過(guo)理論計算得到(dào)，因此隻能采用(yong)測量過程的方(fang)法。
從測量結果(guo)可知，爲了控制(zhì)通孔鍍銅層厚(hou)度的均勻性，需(xū)要根據印刷電(dian)路闆通孔的縱(zòng)橫比調整可控(kong)的工藝參數，甚(shèn)至👈選擇分散能(neng)力強的鍍銅溶(rong)液🌍，添加合适的(de)添加劑，改進供(gòng)電方式，即反向(xiang)脈沖電流電鍍(dù)，獲✌️得分布能💯力(lì)強的銅鍍層。特(tè)别是積層闆🛀🏻微(wēi)盲孔數量增加(jiā)，不但要采用水(shui)平電鍍系統進(jin)行電鍍，還要采(cǎi)用超聲波震動(dòng)來促進微盲孔(kong)内鍍液的更換(huan)及流通，再改進(jin)供電方式利用(yòng)反脈沖電流及(ji)📐實際測試的數(shu)據來調正可控(kòng)參數，就能獲得(de)滿意的效果。
三(san)、水平電鍍的發(fa)展優勢
水平電(dian)鍍技術的發展(zhǎn)不是偶然的，而(er)是高密度、高☔精(jīng)🤩度、多功能、高縱(zong)橫比多層印制(zhi)電路闆産品特(te)殊🧡功能的需要(yao)是個必然的🐉結(jie)果。它的優勢就(jiu)是要比現在所(suǒ)采用的垂直挂(gua)鍍工藝方法更(gèng)爲先進，産品質(zhi)量更爲可靠，能(neng)實現規模化📧的(de)大生産。它與垂(chui)直電鍍工藝方(fang)法相比具有⛷️以(yi)下長處：
（１）适應尺(chi)寸範圍較寬，無(wú)需進行手工裝(zhuang)挂，實現全部🈲自(zì)動化作業，對提(ti)高和确保作業(ye)過程對基闆表(biǎo)面無損害，對🏃♂️實(shí)現規模化的大(da)生産極爲有利(lì)。
（２）在工藝審查中(zhōng)，無需留有裝夾(jiá)位置，增加實用(yòng)面積，大💋大節約(yuē)原材料的損耗(hào)。
（３）水平電鍍采用(yòng)全程計算機控(kong)制，使基闆在相(xiàng)同的條件下，确(que)保每塊印制電(dian)路闆的表面與(yǔ)孔的鍍層的均(jun1)一性。
（４）從管理角(jiǎo)度看，電鍍槽從(cong)清理、電鍍液的(de)添加和更換，可(kě)完🤞全實💋現自動(dòng)化作業，不會因(yin)爲人爲的錯誤(wù)造成管理上的(de)失控問題。
（５）從實(shí)際生産中可測(ce)所知，由于水平(píng)電鍍采用多段(duàn)⛷️水平清洗，節約(yue)清洗水用量及(jí)減少污水處理(li)的壓力。
（６）由于該(gai)系統采用封閉(bì)式作業，減少對(duì)作業空間污染(rǎn)🏃🏻和🌍熱量蒸發對(duì)工藝環境的直(zhí)接影響，大大改(gai)善作業環境。特(tè)别是烘闆時由(yóu)于減少熱量損(sǔn)耗，節約了能量(liàng)的無謂😄消耗及(jí)提高生産效率(lü)⁉️。
四、總結
水平電(dian)鍍技術的出現(xiàn)，完全爲了适應(yīng)高縱橫比通孔(kong)電⛷️鍍的需要。但(dàn)由于電鍍過程(chéng)的複雜性和特(te)殊性，在設計與(yu)研制水平電鍍(du)系統仍存在着(zhe)若幹技術性的(de)問題。這有待在(zai)實踐過程中改(gai)進。盡管如此，水(shui)平電鍍系統的(de)使用對印制電(diàn)路行業來說是(shi)很大的發展和(hé)進步。因爲此類(lèi)型的設備在制(zhi)造高密🍓度多層(ceng)闆方♍面的運用(yòng)，顯示出很大的(de)潛力。水平電鍍(du)線适用于大規(guī)模産量24小時不(bu)間斷作業，水平(píng)電鍍♻️線在調試(shì)的時候較垂直(zhi)電鍍線稍困難(nán)一些，一旦調試(shi)完畢是十分穩(wěn)定的，同㊙️時在使(shǐ)用過程中要随(suí)時監控鍍液的(de)情況對鍍液進(jìn)行調整，确保長(zhǎng)時✏️間穩定工作(zuo)。
