爲了(le)适應PCB制造向多(duo)層化、積層化、功(gong)能化和集成化(huà)方向迅速發展(zhǎn)，帶來的高縱橫(heng)比通孔電鍍的(de)需要，發展出水(shuǐ)平電鍍技術。設(she)計與研制水平(píng)電鍍系統仍然(rán)存在着若幹技(jì)術性的問♌題，但(dan)水平電鍍系統(tong)⁉️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(liang)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(zhì)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(dan)能節省人力及(ji)作業時間而且(qiě)生産的🤩速度和(he)效率比傳統的(de)垂直電鍍線要(yao)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(qiě)大大改善工藝(yi)環境和條件，提(tí)高🈲電鍍層的🧑🏾🤝🧑🏼質(zhì)量水準。
一、水平(ping)電鍍原理簡介(jiè)
水平電鍍技術(shù)，是垂直電鍍法(fǎ)技術發展的繼(jì)續，是在🤞垂直電(dian)鍍工藝的基礎(chǔ)上發展起來的(de)新穎電鍍技術(shu)。這種技術的關(guan)鍵就🔱是應制造(zao)出相适應的、相(xiàng)互配套的水平(ping)電鍍系統，能使(shi)✉️高分散能力的(de)鍍液，在改進供(gong)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(du)與垂直電鍍方(fang)法和原理是相(xiàng)同的，都必須❄️具(ju)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(zhèng)離子向電極反(fǎn)應區的負相移(yí)動;帶電的負離(lí)子向電極反㊙️應(yīng)區的正相移動(dong)，于是産生金屬(shu)沉積鍍層和放(fang)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(bu)是當金屬水合(he)離子通過雙電(diàn)層👈時，它們逐漸(jian)脫水并吸附在(zài)陰極表面；第三(sān)步是吸附在陰(yīn)極表面的金屬(shǔ)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(mu)霍茲外層小，并(bing)且受到熱運動(dòng)的影響。陽離子(zi)排列不💋像亥姆(mǔ)霍茲外層那樣(yang)緊密和整齊。該(gāi)層稱爲擴散👨❤️👨層(ceng)。擴散層的厚度(dù)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(tōng)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(wèi)溶液的對流會(huì)影響鍍液濃度(dù)的均勻性。擴散(san)🏒層中的銅離子(zǐ)🥵通過擴散和離(lí)子遷移✏️傳輸到(dào)亥姆霍茲外層(ceng)。主鍍液中的銅(tong)離子通過對🔅流(liú)和離子⛷️遷移被(bei)輸送到陰極表(biao)面。
二、水平電鍍(du)的難點及對策(ce)
PCB電鍍的關鍵是(shì)如何保證基闆(pan)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(ce)🈲和通孔中的鍍(dù)液流速應快速(sù)🌈一緻，以獲得薄(bao)而均勻的擴散(sàn)層。爲了獲得薄(bao)而均勻的擴散(san)層，根據目前水(shui)平電⚽鍍系統的(de)結構，雖然系統(tǒng)中安裝了許多(duō)噴咀，但它可以(yi)将鍍液快速垂(chuí)直地噴射到印(yìn)制闆上，從而加(jiā)快鍍液在通孔(kǒng)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(ceng)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(kou)處的鍍液也會(huì)💚出現反向回流(liú)現象。
此外，由于(yú)一次電流分布(bu)的影響，由于尖(jiān)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(liú)動狀态，即渦流(liú)和回流的大🐕小(xiǎo)，以及導電鍍通(tong)孔質量的狀态(tai)分析，控制參數(shu)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(yú)渦流和㊙️回流的(de)大小無法通過(guò)理論🛀計算得到(dao)，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(zhi)通孔鍍銅層厚(hòu)度的均勻性💚，需(xu)💔要根據印刷電(dian)路闆通孔的縱(zong)橫比調整可控(kòng)的工藝🔱參數，甚(shèn)至選擇分散能(neng)力強的鍍銅溶(róng)液，添加合适的(de)添加劑，改進供(gong)電方式，即反向(xiang)脈沖電流電鍍(du)，獲得分布能力(lì)強的銅☂️鍍層。特(te)别是積層闆微(wēi)盲孔數量增加(jiā)，不但要采用水(shuǐ)平電鍍系統進(jìn)行電鍍，還要采(cǎi)用超聲波震動(dong)來促進微盲孔(kong)内鍍液✍️的更換(huan)及📧流通，再🌈改進(jìn)供電方式利🔞用(yòng)反脈沖電流及(ji)實際測試的數(shù)據㊙️來調正可控(kong)參數，就能獲得(de)滿✉️意的效果。
三(sān)、水平電鍍的發(fa)展優勢
水平電(dian)鍍技術的發展(zhan)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(zhì)電路闆産品特(tè)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(suo)采用的垂直挂(guà)鍍工藝方法更(gèng)爲先進，産品質(zhì)量更爲可靠，能(neng)實現規模化的(de)大生産📱。它與垂(chuí)直🈲電鍍工藝方(fang)法相比具有以(yǐ)下長處：
（１）适應尺(chi)寸範圍較寬，無(wú)需進行手工裝(zhuāng)挂，實現全部自(zì)動化作業，對提(tí)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(li)。
（２）在工藝審查中(zhong)，無需留有裝夾(jia)位置，增加實用(yong)面積，大大節🧑🏾🤝🧑🏼約(yue)原材料的損耗(hào)。
（３）水平電鍍采用(yong)全程計算機控(kòng)制，使基闆在相(xiang)同的條件下，确(què)保⁉️每塊印制電(diàn)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(cóng)清理、電鍍液的(de)添加和更換，可(ke)⁉️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(shi)際生産中可測(cè)所知，由于水平(ping)電鍍采用多段(duan)水🔆平清🥵洗，節約(yue)清洗水用量及(jí)減少污水處理(lǐ)的壓力。
（６）由于該(gai)系統采用封閉(bi)式作業，減少對(duì)作業空間污🏃♀️染(ran)🚶♀️和熱量蒸發對(dui)工藝環境的直(zhí)接影響，大大改(gǎi)善作業環境。特(te)别是烘闆時由(you)于減少熱量損(sǔn)耗，節約了能量(liàng)的無謂消耗及(ji)提高生産效率(lǜ)。
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(kǒng)電鍍的需要。但(dan)由于電鍍過程(cheng)的複雜性和特(te)殊性，在設計與(yǔ)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(zài)🏃實踐過程中改(gǎi)進。盡管如此，水(shui)平電鍍☔系統的(de)使用對印制電(dian)路行業來說是(shì)很🏒大的發展和(hé)進步。因爲此🔅類(lèi)型的設備🔞在制(zhì)造高密🏃♀️度多層(céng)闆方面的運用(yong)，顯示出很大的(de)潛力。水⛷️平電鍍(dù)線适用🌐于大規(gui)🈲模産量24小時不(bú)間斷作業，水平(ping)電鍍線在調試(shì)的時候較垂直(zhi)電鍍線稍困難(nan)一些，一旦調試(shi)完畢是十分穩(wěn)定的，同時在使(shi)用過程中要❗随(suí)時監控鍍液的(de)✨情況對鍍液進(jin)行調整，确保長(zhǎng)時🈲間穩定工作(zuò)🌂。
