1.Mitä on piirilevyjen galvanointi?
Piirilevyjen galvanointi tarkoittaa prosessia, jossa piirilevyn pinnalle kerrostetaan metallikerros sähköisen kytkennän, signaalinsiirron, lämmönpoiston ja muiden toimintojen aikaansaamiseksi. Perinteisessä tasavirtagalvanoinnissa on ongelmia, kuten huono pinnoitteen tasaisuus, riittämätön pinnoitussyvyys ja reunavaikutukset, mikä vaikeuttaa edistyneiden piirilevyjen, kuten HDI-levyjen ja joustavien painettujen piirilevyjen (FPC), valmistusvaatimusten täyttämistä. Korkeataajuiset kytkentävirtalähteet muuntavat verkkovirran korkeataajuiseksi vaihtovirraksi, joka sitten tasasuunnataan ja suodatetaan vakaan tasavirran tai pulssitetun virran tuottamiseksi. Niiden toimintataajuudet voivat olla kymmeniä tai jopa satoja kilohertsejä, mikä ylittää selvästi perinteisten tasavirtalähteiden tehotaajuuden (50/60 Hz). Tämä korkeataajuusominaisuus tuo useita etuja piirilevyjen galvanointiin.
2. Suurtaajuisten kytkentävirtalähteiden edut piirilevyjen galvanoinnissa
Parannettu pinnoitteen tasaisuus: Korkeataajuisten virtojen "ihovaikutus" saa virran keskittymään johtimen pinnalle, mikä parantaa tehokkaasti pinnoitteen tasaisuutta ja vähentää reunavaikutuksia. Tämä on erityisen hyödyllistä monimutkaisten rakenteiden, kuten hienojen viivojen ja mikroreikien, pinnoituksessa.
Parannettu syväpinnoituskyky: Korkeataajuiset virrat voivat tunkeutua paremmin reikien seinämiin, mikä lisää reikien sisällä olevan pinnoituksen paksuutta ja tasaisuutta, mikä täyttää suuren kuvasuhteen läpivientien pinnoitusvaatimukset.
Lisääntynyt galvanointitehokkuus: Korkeataajuisten kytkentävirtalähteiden nopea reagointikyky mahdollistaa tarkemman virransäädön, mikä lyhentää pinnoitusaikaa ja lisää tuotantotehokkuutta.
Pienempi energiankulutus: Korkeataajuisilla kytkentävirtalähteillä on korkea muuntotehokkuus ja alhainen energiankulutus, mikä on linjassa vihreän valmistuksen trendin kanssa.
Pulssipinnoitusmahdollisuus: Korkeataajuiset kytkentävirtalähteet voivat helposti tuottaa pulssivirtaa, mikä mahdollistaa pulssigalvanoinnin. Pulssipinnoitus parantaa pinnoitteen laatua, lisää pinnoitteen tiheyttä, vähentää huokoisuutta ja minimoi lisäaineiden käytön.
3. Esimerkkejä suurtaajuisten kytkentävirtalähteiden sovelluksista piirilevyjen galvanoinnissa
A. Kuparointi: Kuparointia käytetään piirilevyjen valmistuksessa piirin johtavan kerroksen muodostamiseen. Korkeataajuiset kytkentätasasuuntaajat tarjoavat tarkan virrantiheyden, mikä varmistaa kuparikerroksen tasaisen laskeutumisen ja parantaa pinnoitetun kerroksen laatua ja suorituskykyä.
B. Pintakäsittely: Piirilevyjen pintakäsittelyt, kuten kultaus tai hopeointi, vaativat myös vakaata tasavirtaa. Korkeataajuiset kytkentätasasuuntaajat voivat tarjota oikean virran ja jännitteen eri pinnoitemetalleille, mikä varmistaa pinnoitteen tasaisuuden ja korroosionkestävyyden.
C. Kemiallinen pinnoitus: kemiallinen pinnoitus suoritetaan ilman virtaa, mutta prosessilla on tiukat lämpötila- ja virrantiheysvaatimukset. Korkeataajuiset kytkentätasasuuntaajat voivat tarjota apuvirtaa tälle prosessille, mikä auttaa hallitsemaan pinnoitusnopeutta.
4. Kuinka määrittää piirilevyjen galvanointivirtalähteen tekniset tiedot
Piirilevyn galvanointiin tarvittavan tasavirtalähteen tekniset tiedot riippuvat useista tekijöistä, kuten galvanointiprosessin tyypistä, piirilevyn koosta, pinnoitusalueesta, virrantiheysvaatimuksista ja tuotantotehokkuudesta. Alla on joitakin keskeisiä parametreja ja yleisiä virtalähteen teknisiä tietoja:
A. Nykyiset tiedot
●Virrantiheys: Piirilevyjen galvanoinnin virrantiheys vaihtelee tyypillisesti välillä 1–10 A/dm² (ampeeria neliödesimetriä kohden) galvanointiprosessista (esim. kuparipinnoitus, kultaus, nikkelipinnoitus) ja pinnoitusvaatimuksista riippuen.
● Kokonaisvirrantarve: Kokonaisvirrantarve lasketaan piirilevyn pinta-alan ja virrantiheyden perusteella. Esimerkiksi:
Jos piirilevyn pinnoitusala on 10 dm² ja virrantiheys on 2 A/dm², kokonaisvirrantarve olisi 20 A.
Suurissa piirilevyissä tai massatuotannossa voidaan tarvita useita satoja ampeereja tai jopa suurempia virtalähtöjä.
Yleiset virta-alueet:
●Pienet piirilevyt tai laboratoriokäyttöön: 10–50 A
●Keskikokoisten piirilevyjen tuotanto: 50–200 A
●Suuret piirilevyt tai massatuotanto: 200–1000 A tai enemmän
B. Jännitetiedot
⬛Piirilevyjen galvanointi vaatii yleensä alhaisempia jännitteitä, tyypillisesti 5–24 V.
⬛Jännitevaatimukset riippuvat tekijöistä, kuten pinnoituskylvyn vastuksesta, elektrodien välisestä etäisyydestä ja elektrolyytin johtavuudesta.
Erikoistuneissa prosesseissa (esim. pulssipinnoitus) voidaan tarvita korkeampia jännitealueita (kuten 30–50 V).
Yleiset jännitealueet:
● Vakio DC-galvanointi: 6–12 V
●Pulssipinnoitus tai erikoisprosessit: 12–24 V tai korkeampi
Virtalähdetyypit
●DC-virtalähde: Käytetään perinteiseen DC-galvanointiin, tarjoaa vakaan virran ja jännitteen.
●Pulssivirtalähde: Käytetään pulssigalvanointiin, pystyy tuottamaan korkeataajuisia pulssivirtoja pinnoituslaadun parantamiseksi.
●Suurtaajuuskytkentävirtalähde: Korkea hyötysuhde ja nopea vasteaika, sopii erittäin tarkkaan galvanointiin.
C. Virtalähteen virta
Virtalähteen teho (P) määräytyy virran (I) ja jännitteen (V) perusteella kaavalla: P = I × V.
Esimerkiksi virtalähteellä, joka tuottaa 100 A 12 V:n jännitteellä, olisi teho 1200 W (1,2 kW).
Yleinen tehoalue:
●Pienet laitteet: 500 W - 2 kW
●Keskikokoiset laitteet: 2 kW - 10 kW
●Suuret laitteet: 10 kW - 50 kW tai enemmän
Julkaisun aika: 13. helmikuuta 2025
