爲了适應PCB制(zhi)造向多層化、積層(céng)化、功能化和集成(cheng)化方向迅速發展(zhan)，帶來的高縱橫比(bǐ)通孔電鍍的需要(yào)🐅，發展出水🔴平電鍍(du)技術。設計與研制(zhì)水平電鍍系統仍(réng)然存在着若幹技(ji)術性的問題，但水(shuǐ)平電鍍系統的使(shǐ)用，對印制電路💞行(hang)業來說是很大的(de)發展和進步。特别(bié)是多層闆通孔的(de)縱橫比超過5:1及積(ji)層闆中大量采用(yòng)的較❌深的盲孔，使(shi)常規的垂直電鍍(du)工藝不能滿足高(gāo)質量、高可靠性互(hu)連孔的技術要求(qiú)。
水平電鍍則在制(zhi)造高密度多層闆(pǎn)方面的運用，顯示(shì)😄出很大的潛力，不(bú)但能節省人力及(jí)作業時間而且生(sheng)産的速度和效率(lü)比傳統的垂直電(diàn)鍍線要高。而且降(jiàng)♻️低能量消耗、減少(shao)所需處理的廢液(yè)廢水廢氣，而且大(da)大改善工藝環境(jìng)和條件，提高電鍍(du)層的質量水準。
一(yi)、水平電鍍原理簡(jiǎn)介
水平電鍍技術(shù)，是垂直電鍍法技(ji)術發展的繼續，是(shi)🧑🏾🤝🧑🏼在垂直🈲電😘鍍工藝(yi)的基礎上發展起(qǐ)來的新穎電鍍👉技(ji)術。這種🌂技術的關(guān)鍵就是應制造出(chū)相适應的、相互配(pèi)套的水平電鍍系(xi)統，能使高分散😍能(néng)力的鍍液，在改進(jin)供🔞電方式和其它(ta)輔助🈲裝置的配合(hé)下，顯示出比垂直(zhí)電♉鍍法更爲優異(yì)的功能作💃用。
水平(ping)電鍍與垂直電鍍(du)方法和原理是相(xiàng)同的，都必須具🔞有(you)陰陽兩極，通電後(hòu)産生電極反應使(shi)電解液主成份産(chǎn)生電🈲離，使帶電的(de)正離子向電極反(fǎn)應區的負相移動(dòng);帶電的負🙇♀️離子向(xiang)電極反應區的正(zheng)相移動，于是産生(shēng)金屬沉積鍍層🌈和(he)放出氣體。
因爲金(jīn)屬在陰極的沉積(jī)過程分爲三個步(bu)驟：金屬的水合離(lí)子擴散到陰極；第(di)二步是當金屬水(shui)合離子通💰過雙✉️電(diàn)層時，它們逐㊙️漸脫(tuō)水并吸附在陰極(ji)表面；第三步是吸(xi)附在陰極表面🥰的(de)金屬離子接受電(dian)📞子并進入金屬晶(jīng)格。由于靜電作用(yòng)，該層比亥姆霍🆚茲(zi)外層小，并且受到(dào)熱運動的影響。陽(yáng)離子排列不✊像亥(hài)姆霍茲♍外層那樣(yang)緊密和整齊。該層(céng)稱爲擴散層。擴散(san)層的厚度🔴與鍍液(yè)的流速成反比。即(ji)鍍液流速🔞越快，擴(kuo)散層越薄，越厚。通(tōng)常，擴散層的厚度(dù)約爲👄5-50微米。在遠☎️離(li)陰極的地方，通過(guo)對流到達的鍍液(ye)層稱爲主鍍液。因(yīn)爲溶液的對流會(hui)影響鍍液濃度的(de)均勻性。擴散層中(zhong)的銅離子🔞通過擴(kuò)散和離子遷移傳(chuan)輸到亥姆霍茲外(wai)層。主鍍液中的銅(tong)離子通過對流和(he)離子遷移被輸送(sòng)到陰極表面。
二、水(shui)平電鍍的難點及(ji)對策
PCB電鍍的關鍵(jian)是如何保證基闆(pan)兩側和通孔内壁(bì)銅🈲層厚🌏度🙇♀️的均勻(yun)性。爲了獲得塗層(ceng)厚度的均勻性，必(bì)須确保印制闆兩(liǎng)側和通孔中的鍍(dù)液流速應快速一(yī)緻，以✊獲得薄✂️而均(jun1)勻的擴散層。爲了(le)獲得薄而均勻的(de)擴散層，根據目✂️前(qian)水平電🐆鍍系統的(de)🏃♀️結構，雖然系統中(zhong)安裝了許多噴咀(jǔ)，但它可以将鍍液(yè)快速垂直地噴射(she)到印制闆上，從而(ér)加快鍍液在通孔(kǒng)中的流速，因此⛹🏻♀️鍍(dù)液流💞速非常快，并(bing)且在基闆和通孔(kong)的㊙️上下部分形成(chéng)渦流🔅，從而使擴散(sàn)層減少且更均勻(yún)。但是，一般情況下(xia)，當鍍液突然流入(ru)狹窄的通孔時，通(tong)孔入口處的鍍液(yè)也會出現反向回(huí)流現象。
此外，由于(yu)一次電流分布的(de)影響，由于尖端效(xiao)應，入口孔處的銅(tong)層厚度過厚，通孔(kong)内壁形成狗骨狀(zhuang)銅塗層🏃♀️。根據鍍液(yè)在通🈚孔内的流動(dòng)狀态，即渦流和回(huí)流的大☁️小，以及👨❤️👨導(dao)電鍍通孔質量的(de)狀态分析，控制🌐參(cān)數隻能通過工藝(yì)🔴測試方法确定，以(yǐ)實現印刷電路闆(pǎn)電鍍厚度的均勻(yun)性❤️。由于渦流和回(huí)流的大小🔞無法通(tōng)過理論📐計算得到(dao)，因此隻能采用測(cè)量過程的方法。
從(cong)測量結果可知，爲(wei)了控制通孔鍍銅(tóng)層厚度的均勻💔性(xing)，需要根據印刷電(dian)路闆通孔的縱橫(heng)比調整可控的工(gong)藝參數，甚至選擇(zé)分散能力強的鍍(du)銅溶液，添加合适(shi)的添加劑，改進供(gòng)電方式，即💃🏻反向脈(mò)沖電流電鍍，獲得(de)分布能力強的銅(tong)鍍層。特别是積層(ceng)闆微盲孔數量增(zēng)加，不但要❄️采用水(shui)平電鍍系統進行(hang)電鍍，還要采用🔆超(chao)聲波震動來促進(jin)微盲孔内💚鍍液的(de)更換及流通，再改(gai)進供電方式利用(yòng)反脈沖電流♻️及實(shi)際測試的數據來(lai)調正可控參數，就(jiù)🚶♀️能獲得滿意的效(xiao)果。
三、水平電鍍的(de)發展優勢
水平電(dian)鍍技術的發展不(bu)是偶然的，而是高(gao)密度、高🍉精度、多功(gōng)能💛、高縱橫比多層(céng)印制電路闆産品(pin)特殊功能的需要(yào)是個必然的結果(guǒ)。它的優勢就是要(yao)比現在所✍️采用的(de)垂直挂鍍工藝方(fāng)法更爲先進，産品(pin)質量更爲✌️可靠，能(neng)實㊙️現規模化🏃♂️的大(dà)生産。它與垂直電(diàn)鍍工藝方法相比(bǐ)具有以下長處：
（１）适(shi)應尺寸範圍較寬(kuān)，無需進行手工裝(zhuāng)挂，實現全部自動(dòng)化作業，對提高和(hé)确保作業過程對(dui)基闆表面💯無損害(hài)，對實現規模化的(de)大生産極爲有利(li)。
（２）在工藝審查中，無(wu)需留有裝夾位置(zhì)，增加實用面積，大(dà)大節約原🔴材料的(de)損耗。
（３）水平電鍍采(cǎi)用全程計算機控(kòng)制，使基闆在相同(tóng)的條件下，确保💘每(měi)塊印制電路闆的(de)表面與孔的鍍層(ceng)📧的均一性。
（４）從管理(lǐ)角度看，電鍍槽從(cóng)清理、電鍍液的添(tian)加和更🔴換，可完全(quan)實♋現自動化作業(ye)，不會因爲人爲的(de)錯誤造成管理上(shang)的失控問題🈲。
（５）從實(shí)際生産中可測所(suo)知，由于水平電鍍(dù)采用多段水平♊清(qīng)洗，節約清洗水用(yong)量及減少污水處(chù)理的壓力。
（６）由于該(gāi)系統采用封閉式(shi)作業，減少對作業(ye)空間污染和💋熱量(liang)😄蒸發對工藝環境(jìng)的直接影響，大大(da)改善作業環境。特(te)别是烘闆時由于(yu)減少熱量損耗，節(jiē)約了能量的無謂(wèi)消耗及提高生産(chan)效率。
四、總結
水平(píng)電鍍技術的出現(xiàn)，完全爲了适應高(gao)縱橫比通孔電鍍(dù)的需要。但由于電(diàn)鍍過程的複雜性(xing)和特殊👉性，在設計(ji)與研制水平電鍍(dù)系統仍存在着若(ruò)幹技術性的問題(tí)。這有待在♉實踐過(guo)程中改進。盡管如(rú)此✌️，水平電鍍系統(tǒng)的使👈用對印制電(dian)路行業來說是很(hen)大的發展和🤟進步(bù)。因爲此類型的設(she)備🍉在制造高密度(du)多層闆方🙇♀️面的運(yùn)用，顯示出很大的(de)潛力。水🐉平電鍍線(xian)适用于大規模産(chan)量24小時不間斷作(zuo)業，水平電鍍線在(zai)調試的時候較垂(chui)直電鍍線稍困㊙️難(nán)一些，一旦調試完(wán)畢是十分穩定的(de)，同時在使用過程(cheng)中要随時監控鍍(dù)液的📞情況對鍍液(yè)進行調整㊙️，确保長(zhang)時🧡間穩定工作。
