1. Τι είναι η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση PCB;
Η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση PCB αναφέρεται στη διαδικασία εναπόθεσης ενός στρώματος μετάλλου στην επιφάνεια ενός PCB για την επίτευξη ηλεκτρικής σύνδεσης, μετάδοσης σήματος, απαγωγής θερμότητας και άλλων λειτουργιών. Η παραδοσιακή ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση DC υποφέρει από προβλήματα όπως η κακή ομοιομορφία της επίστρωσης, το ανεπαρκές βάθος επιμετάλλωσης και τα φαινόμενα στις άκρες, γεγονός που καθιστά δύσκολη την κάλυψη των κατασκευαστικών απαιτήσεων προηγμένων PCB, όπως οι πλακέτες υψηλής πυκνότητας διασύνδεσης (HDI) και τα εύκαμπτα τυπωμένα κυκλώματα (FPC). Τα τροφοδοτικά υψηλής συχνότητας μετατρέπουν την τροφοδοσία AC από το δίκτυο σε AC υψηλής συχνότητας, το οποίο στη συνέχεια ανορθώνεται και φιλτράρεται για να παράγει σταθερό DC ή παλμικό ρεύμα. Οι συχνότητες λειτουργίας τους μπορούν να φτάσουν δεκάδες ή και εκατοντάδες kilohertz, υπερβαίνοντας κατά πολύ τη συχνότητα ισχύος (50/60Hz) των παραδοσιακών τροφοδοτικών DC. Αυτό το χαρακτηριστικό υψηλής συχνότητας προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα στην ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση PCB.
2. Πλεονεκτήματα των τροφοδοτικών υψηλής συχνότητας μεταγωγής στην ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση PCB
Βελτιωμένη ομοιομορφία επίστρωσης: Το «φαινόμενο του δέρματος» των ρευμάτων υψηλής συχνότητας προκαλεί τη συγκέντρωση του ρεύματος στην επιφάνεια του αγωγού, βελτιώνοντας αποτελεσματικά την ομοιομορφία της επίστρωσης και μειώνοντας τα φαινόμενα των ακμών. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για την επιμετάλλωση σύνθετων δομών όπως λεπτές γραμμές και μικροοπές.
Βελτιωμένη ικανότητα βαθιάς επιμετάλλωσης: Τα ρεύματα υψηλής συχνότητας μπορούν να διαπεράσουν καλύτερα τα τοιχώματα των οπών, αυξάνοντας το πάχος και την ομοιομορφία της επιμετάλλωσης στο εσωτερικό των οπών, γεγονός που πληροί τις απαιτήσεις επιμετάλλωσης για οπές υψηλής αναλογίας διαστάσεων.
Αυξημένη απόδοση ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης: Τα χαρακτηριστικά γρήγορης απόκρισης των τροφοδοτικών υψηλής συχνότητας επιτρέπουν τον ακριβέστερο έλεγχο ρεύματος, μειώνοντας τον χρόνο επιμετάλλωσης και αυξάνοντας την αποδοτικότητα της παραγωγής.
Μειωμένη Κατανάλωση Ενέργειας: Τα τροφοδοτικά υψηλής συχνότητας έχουν υψηλή απόδοση μετατροπής και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, ευθυγραμμιζόμενα με την τάση της πράσινης κατασκευής.
Δυνατότητα παλμικής επιμετάλλωσης: Τα τροφοδοτικά υψηλής συχνότητας μπορούν εύκολα να παράγουν παλμικό ρεύμα, επιτρέποντας την παλμική ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση. Η παλμική επιμετάλλωση βελτιώνει την ποιότητα της επίστρωσης, αυξάνει την πυκνότητα της επίστρωσης, μειώνει το πορώδες και ελαχιστοποιεί τη χρήση προσθέτων.
3. Παραδείγματα εφαρμογών τροφοδοτικού υψηλής συχνότητας μεταγωγής στην ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB)
Α. Επιμετάλλωση χαλκού: Η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση χαλκού χρησιμοποιείται στην κατασκευή PCB για να σχηματίσει το αγώγιμο στρώμα του κυκλώματος. Οι ανορθωτές υψηλής συχνότητας με διακόπτη παρέχουν ακριβή πυκνότητα ρεύματος, εξασφαλίζοντας ομοιόμορφη εναπόθεση στρώματος χαλκού και βελτιώνοντας την ποιότητα και την απόδοση του επιμεταλλωμένου στρώματος.
Β. Επιφανειακή επεξεργασία: Οι επιφανειακές επεξεργασίες των PCB, όπως η επιμετάλλωση με χρυσό ή ασήμι, απαιτούν επίσης σταθερή ισχύ συνεχούς ρεύματος. Οι ανορθωτές υψηλής συχνότητας μπορούν να παρέχουν το σωστό ρεύμα και τάση για διαφορετικά μέταλλα επιμετάλλωσης, εξασφαλίζοντας ομαλότητα και αντοχή στη διάβρωση της επικάλυψης.
Γ. Χημική Επιμετάλλωση: η χημική επιμετάλλωση πραγματοποιείται χωρίς ρεύμα, αλλά η διαδικασία έχει αυστηρές απαιτήσεις για τη θερμοκρασία και την πυκνότητα ρεύματος. Οι ανορθωτές υψηλής συχνότητας μπορούν να παρέχουν βοηθητική ισχύ για αυτήν τη διαδικασία, βοηθώντας στον έλεγχο των ρυθμών επιμετάλλωσης.
4. Πώς να προσδιορίσετε τις προδιαγραφές του τροφοδοτικού ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης PCB
Οι προδιαγραφές της τροφοδοσίας συνεχούς ρεύματος που απαιτείται για την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση PCB εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες, όπως ο τύπος της διαδικασίας ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, το μέγεθος της PCB, η περιοχή επιμετάλλωσης, οι απαιτήσεις πυκνότητας ρεύματος και η αποδοτικότητα της παραγωγής. Παρακάτω παρατίθενται ορισμένες βασικές παράμετροι και κοινές προδιαγραφές τροφοδοσίας:
Α. Τρέχουσες προδιαγραφές
●Πυκνότητα ρεύματος: Η πυκνότητα ρεύματος για την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση PCB κυμαίνεται συνήθως από 1-10 A/dm² (αμπέρ ανά τετραγωνικό δεκατόμετρο), ανάλογα με τη διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης (π.χ., επιχάλκωση, επιχρύσωση, επινικέλωση) και τις απαιτήσεις επίστρωσης.
● Συνολική απαίτηση ρεύματος: Η συνολική απαίτηση ρεύματος υπολογίζεται με βάση την περιοχή και την πυκνότητα ρεύματος της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Για παράδειγμα:
⬛Εάν η επιφάνεια επένδυσης της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB) είναι 10 dm² και η πυκνότητα ρεύματος είναι 2 A/dm², η συνολική απαιτούμενη ένταση ρεύματος θα είναι 20 A.
⬛Για μεγάλες πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος (PCB) ή μαζική παραγωγή, ενδέχεται να απαιτούνται αρκετές εκατοντάδες αμπέρ ή και υψηλότερες τρέχουσες εξόδους.
Κοινά εύρη ρεύματος:
● Μικρά PCB ή εργαστηριακή χρήση: 10-50 A
●Παραγωγή PCB μεσαίου μεγέθους: 50-200 A
● Μεγάλα PCB ή μαζική παραγωγή: 200-1000 A ή υψηλότερη
Β. Προδιαγραφές τάσης
Η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση με PCB απαιτεί γενικά χαμηλότερες τάσεις, συνήθως στην περιοχή των 5-24 V.
⬛Οι απαιτήσεις τάσης εξαρτώνται από παράγοντες όπως η αντίσταση του λουτρού επιμετάλλωσης, η απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων και η αγωγιμότητα του ηλεκτρολύτη.
⬛Για εξειδικευμένες διαδικασίες (π.χ., παλμική επιμετάλλωση), ενδέχεται να απαιτούνται υψηλότερα εύρη τάσης (όπως 30-50 V).
Κοινά εύρη τάσης:
● Τυπική ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση DC: 6-12 V
●Επιμετάλλωση παλμών ή εξειδικευμένες διαδικασίες: 12-24 V ή υψηλότερη
Τύποι τροφοδοτικών
● Τροφοδοτικό DC: Χρησιμοποιείται για την παραδοσιακή ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση DC, παρέχοντας σταθερό ρεύμα και τάση.
● Τροφοδοτικό παλμικής ισχύος: Χρησιμοποιείται για ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση παλμών, ικανό να εξάγει παλμικά ρεύματα υψηλής συχνότητας για τη βελτίωση της ποιότητας της επιμετάλλωσης.
● Τροφοδοτικό υψηλής συχνότητας: Υψηλή απόδοση και γρήγορη απόκριση, κατάλληλο για απαιτήσεις ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης υψηλής ακρίβειας.
Γ. Τροφοδοτικό ρεύματος
Η ισχύς της τροφοδοσίας (P) καθορίζεται από το ρεύμα (I) και την τάση (V), με τον τύπο: P = I × V.
Για παράδειγμα, ένα τροφοδοτικό που αποδίδει 100 A στα 12 V θα έχει ισχύ 1200 W (1,2 kW).
Κοινό εύρος ισχύος:
●Μικρός εξοπλισμός: 500 W - 2 kW
●Μεσαίος εξοπλισμός: 2 kW - 10 kW
●Μεγάλος εξοπλισμός: 10 kW - 50 kW ή υψηλότερος
Ώρα δημοσίευσης: 13 Φεβρουαρίου 2025
