爲了适應PCB制(zhi)造向多層化、積層(céng)化、功能化和集成(chéng)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(reng)然存在着若幹技(ji)術性的問題，但水(shui)平電鍍系統的使(shǐ)用，對印制電路行(háng)業來說是很大的(de)發展和進💃🏻步。特别(bie)是多層闆通孔的(de)縱橫比超過🏃♀️5:1及積(jī)層闆中大量采用(yong)的較🈲深的盲孔，使(shǐ)常規的垂直電鍍(dù)工藝不能滿足✨高(gao)質量、高可靠☀️性互(hu)連孔的技術要求(qiu)。
水平電鍍則在制(zhi)造高密度多層闆(pan)方面的運用，顯示(shi)出✨很大的潛力，不(bú)但能節省人力及(ji)作業時間而且生(sheng)産的✨速度和效率(lǜ)比傳統的垂直電(dian)鍍線要高。而且降(jiang)低能量消耗、減少(shao)所需處理的廢液(ye)廢水廢氣，而且大(dà)大改善工💃藝環境(jing)和條件，提高👌電鍍(dù)層的質量水準。
一(yī)、水平電鍍原理簡(jiǎn)介
水平電鍍技術(shu)，是垂直電鍍法技(jì)術發展的繼續，是(shì)在垂⭐直電鍍工藝(yi)的基礎上發展起(qi)來的新穎電鍍🔅技(ji)術。這種技術的關(guān)🔴鍵就是應制造出(chu)相适應的、相🌂互配(pei)套的水平電鍍系(xi)統，能使高分散能(neng)力的鍍液㊙️，在改進(jin)供電方式和其它(ta)輔助裝置的配合(he)下，顯示出比垂直(zhi)電鍍法更爲優異(yì)的功能作用。
水平(píng)電鍍與垂直電鍍(dù)方法和原理是相(xiang)同的，都必須🔞具有(yǒu)陰🔞陽兩極，通電後(hou)産生電極反應使(shi)電解液主成份産(chan)生電離，使帶電☀️的(de)正離子向電極反(fan)應區的負相移動(dong);帶電的負離子向(xiàng)👉電極反應區的正(zhèng)相移動，于是産生(sheng)金屬沉積鍍層和(hé)放出氣體。
因爲金(jin)屬在陰極的沉積(jī)過程分爲三個步(bù)驟：金屬的水合離(lí)子擴散到陰極；第(di)二步是當金屬水(shuǐ)合離子通過雙電(diàn)層時，它⭐們逐漸脫(tuō)水并吸附在陰極(jí)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(dao)熱運動的影響。陽(yáng)離子排列不像亥(hai)姆霍茲🌈外層那樣(yang)緊密和整齊。該層(ceng)稱爲擴散層。擴散(san)層的厚度與鍍液(ye)的流速成反比。即(jí)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(lí)陰極的地🈲方，通過(guò)對流到達的鍍液(yè)層稱爲主鍍液。因(yin)爲溶液的對流會(huì)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(tóng)離子通過對流和(hé)離子遷移被輸送(song)到陰極表👈面。
二、水(shuǐ)平電鍍的難點及(jí)對策
PCB電鍍的關鍵(jian)是如何保證基闆(pǎn)兩側和通孔内壁(bi)銅層厚度的均勻(yun)性。爲了獲得塗層(céng)厚度的均勻性，必(bì)須确保印制闆兩(liang)側和通孔中的鍍(du)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(zhōng)安裝了許多噴咀(jǔ)，但它可以将鍍液(ye)快速垂直地噴射(she)到印制闆上，從而(er)加快鍍液在通孔(kong)🐉中的🌍流速，因此鍍(du)液流速非常快，并(bìng)且在🧑🏽🤝🧑🏻基闆和通孔(kong)的上下部分形成(chéng)渦流，從而使擴散(san)層減少且更均勻(yún)。但是，一般情況下(xia)，當鍍液突然流入(rù)狹窄的通💚孔時，通(tong)孔入口處的鍍液(ye)也會出現反向回(huí)流現象。
此外，由于(yú)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(zhuàng)銅塗層。根據🔱鍍液(yè)在通孔内的流動(dòng)狀态，即渦流和回(hui)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(yi)測試方法确定，以(yi)實🌈現印刷電路闆(pan)電鍍厚度的均勻(yun)性。由于渦流和回(huí)流的大小🧑🏽🤝🧑🏻無法通(tong)過理論計算得到(dào)，因此隻能采用測(ce)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(xìng)🔆，需要根據印刷電(dian)路闆通孔的縱橫(héng)比調整可控的工(gōng)藝參數💰，甚至選擇(ze)分散能力強的鍍(dù)銅溶液，添加合适(shì)的添加劑，改進供(gòng)電方式，即反向脈(mo)沖電流電鍍，獲💯得(dé)分布能力強的銅(tóng)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(háng)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(shí)際測試的數據⛹🏻♀️來(lái)調正可控參數，就(jiù)能獲得滿意的效(xiào)果🔞。
三、水平電鍍的(de)發展優勢
水平電(diàn)鍍技術的發展不(bu)是偶然的，而是高(gao)密度、高精💞度、多功(gong)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(yào)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(dian)鍍工藝方💛法相比(bi)具有🤞以下長處：
（１）适(shì)應尺寸範圍較寬(kuan)，無需進行手工裝(zhuāng)挂，實現全部自動(dòng)化作業，對提高和(he)确保作業過程對(duì)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(da)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(tong)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(quán)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(suǒ)知，由于水平電鍍(dù)采用多段水🔴平清(qing)洗，節約清洗水用(yòng)量及減少污水處(chu)理的壓力。
（６）由于該(gai)系統采用封閉式(shi)作業，減少對作業(yè)空間污染🚶和熱量(liàng)蒸發對工藝環境(jìng)的直接影響，大大(dà)改善作業環境。特(te)别是烘闆時由于(yú)減少熱量損耗，節(jie)約了能量的無謂(wei)消耗及提高生産(chǎn)效率。
四、總結
水平(ping)電鍍技術的出現(xiàn)，完全爲了适應高(gāo)縱橫比通💰孔電鍍(dù)的需要。但由于電(dian)鍍過程的複雜性(xìng)和特殊性，在設計(jì)與研制水平電鍍(du)系統仍存在着若(ruo)幹技🏃♂️術性的㊙️問題(ti)。這有待在實踐過(guo)程中改進。盡管如(ru)此✂️，水平電鍍♊系統(tǒng)的使用對印制電(dian)路行業來說是很(hěn)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(xiàn)适用🈲于大規模産(chǎn)量24小時不間斷作(zuo)業，水平電鍍線在(zài)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(chéng)中要随時監控鍍(dù)液的情況對鍍液(yè)進行調整，确保長(zhǎng)時間穩定工作🍓。
