Параметры управления электрохимическими процессами в производстве печатных плат

23.03.2020 | Статьи Печатные платы ● Журнал «Вектор высоких технологий»

Стремительное развитие современных технологий требует от производителей постоянного поиска новых способов организации производства, в том числе и цифровизации изготовления печатных плат и химических процессов. Последняя задача является достаточно сложной по причине мультифакторности, разнообразия и тесной взаимозависимости данных процессов. Но так или иначе, а не менее 70% всех технологических процессов при изготовлении печатных плат являются химическими, а значит их цифровизация – важный и нужный этап на пути развития микроэлектроники. В этой статье будут освещены вопросы факторов, которыми необходимо управлять для успешной цифровизиции электрохимических процессов.

Внешние и внутренние параметры управления

Для анализа процессов управления, как правило, используют устоявшийся подход управления гальваническими процессами, которые можно разделить на внутренние и внешние. Внутренние – это база, на которой строится управление самим процессом. К ним можно отнести такие параметры как состав ванны, плотность тока, время осаждения, температура, активация приэлектродных пространств. Внешние, по своей сути, - это только признаки корректности процессов, заставляющих реагировать на те или другие свойства электрохимических осадков, например, пластичность, сплошность осадков и др.

Базовые основы электрохимических процессов осаждения металлов.

Плотность тока. Электрохимическое (гальваническое) покрытие является результатом восстановления металла электрическим током из электролита, содержащего ионы этого металла. Масса гальванического осадка зависит от тока и времени и выражается законом Фарадея:
M = ItА / nF, где:
M – масса металла, г
I – ток, A
t – время, с
A – атомный вес металла
n – число электронов, задействованных в восстановлении ионов металла
F – постоянная Фарадея (96 485 г/моль).
Осаждение происходит на катоде (отрицательном электроде). Соответственно, толщина осаждения определяется временем и током, направленным к поверхности, на которой происходит осаждение металла. А используя приведенную формулу, можно легко рассчитать массу осажденного металла, распределенную по осаждаемой поверхности.

Читайте полный текст статьи «Параметры управления электрохимическими процессами в производстве печатных плат» № 45, 2019 г. в формате .pdf