L'utilisation d'anodes insolubles dans le placage de cuivre acide

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Introduction

Le cuivre acide électrolytique est le processus qui crée les traces qui transportent le courant dans un PCB. Le défi consiste à savoir comment optimiser votre placage de cuivre à l'acide électrolytique pour les conceptions actuelles (rapports d'aspect > 20:1 pour les trous traversants et > 1:1 pour les remplissages borgnes). L'utilisation d'insolubles (maille en titane revêtue d'oxydes métalliques mélangés ou revêtus de MMO) produit un produit plaqué cohérent et reproductible, est respectueuse de l'environnement (élimine les déchets) et élimine l'entretien des anodes, augmentant ainsi la productivité de la ligne de placage.

Le cuivrage acide vertical reste un moyen très courant de placage des PCB. Pour de meilleurs résultats, l’équipement doit être optimisé avec une rectification et une connectivité appropriées. L'électrolyte et les additifs utilisés, ainsi que la densité de courant de placage, jouent tous un rôle dans la répartition de l'épaisseur du cuivre sur le panneau plaqué. Les anodes ont un impact direct sur la répartition de l'épaisseur du cuivre. La forme, la taille et l'emplacement de l'anode jouent un rôle essentiel dans la répartition de l'épaisseur du cuivre plaqué lors du placage vertical des panneaux d'un réservoir. Le réservoir de placage vertical présente un défi à sa manière, contrairement au placage horizontal sur convoyeur où tous les panneaux sont exposés au même jeu d'anodes, lorsque la pièce est transportée à travers le module de placage. En placage horizontal, si la configuration de l'anode n'est pas optimale, la répartition de l'épaisseur à l'intérieur du panneau peut varier ; cependant, la variation d'un panneau à l'autre est éliminée.

Anodes solubles

Les anodes solubles doivent être filmées pour une dissolution correcte. Ceci est réalisé en simulant une anode de cuivre fraîche à faible densité de courant pendant 2 à 3 heures. Une fois filmé, le film se renouvelle au fur et à mesure de la dissolution. En tant que sous-produit de la formation du film anodique, ce film (oxyde de cuivre) éliminera le cuivre anodique et, s'il est laissé sans surveillance, créera des nodules à la surface du panneau plaqué. Pour empêcher l'oxyde de cuivre rejeté, appelé boue, de contaminer le bain, les anodes sont mises en sac. Les sacs doivent être remplacés lors de la maintenance de l'anode.

Dans les cuves de placage verticales, les panneaux sont plaqués dans différentes cellules et à divers endroits de la cellule. Pour minimiser la variation de la répartition de l'épaisseur du cuivre à partir du panneau placé sur le bord extérieur du réservoir par rapport au panneau situé au centre de la barre de vol et d'une cellule à l'autre dans le réservoir et d'un réservoir à l'autre, il faut une bonne compréhension du rôle de l'anode.

Placement des anodes

Un placement approprié par rapport à la fenêtre cathodique des paniers ou des dalles anodiques a un impact direct sur la répartition de l'épaisseur du cuivre. Dans le cas du placage de panneaux, l’épaisseur du cuivre sera toujours plus élevée vers les bords que vers le centre du panneau. Les bords extérieurs de 2 à 3 pouces, supérieur, inférieur, gauche et droit, présenteront une épaisseur beaucoup plus élevée que la zone intérieure. L'épaisseur augmente à mesure que le point de mesure s'éloigne du centre. L'augmentation pourrait être >50 % ; à titre d'exemple, la zone éloignée des bords pourrait être en moyenne de 1,0 mil. Et à mesure que vous vous déplacez vers l'extérieur de 2 à 3 pouces du bord, l'épaisseur augmentera progressivement jusqu'à 1,5 à 2,0 mils à l'extrémité du bord (Figure 1).

Figure 1 : Distribution de l’épaisseur du cuivre.

Idéalement, la longueur de l'anode devrait être inférieure de 3 à 4 pouces au bas du panneau. Cela minimisera l’augmentation de l’épaisseur au bord inférieur du panneau. Le rapprochement des bords verticaux (des panneaux) élimine l'épaisseur supplémentaire le long des bords verticaux, faisant pratiquement de la cathode un grand panneau dont seuls les bords extérieurs extrêmes nécessitent une attention particulière. Le moyen le plus simple de réduire le placage excessif sur les bords verticaux extérieurs consiste à rentrer les anodes à l’intérieur de la fenêtre cathodique de 3 à 4 pouces. Cela laisse le bord horizontal supérieur plaqué de cuivre plus épais. Le remède ici est beaucoup plus simple. Placez les panneaux à moins de 1 pouce du niveau de solution. Cela coupera les lignes de flux qui provoqueraient un placage excessif sur le bord supérieur du panneau (Figure 2).