CN111962130B - 一种pcb板中bga区域的电镀系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种PCB板中BGA区域的电镀系统及方法，该系统包括：电镀槽、BGA区域采集模块、控制模块和可移动阳极。PCB板放置于电镀阴极上，可移动阳极与电镀阴极之间的垂直距离小于电镀阳极与电镀阴极之间的垂直距离；BGA区域采集模块用于识别并记录PCB板上的BGA区域；控制模块用于根据BGA区域，控制可移动阳极移动使其正对PCB板上的BGA区域。该方法包括：识别并记录PCB板上的BGA区域，根据BGA区域控制可移动阳极移动，使其正对PCB板上的BGA区域，开启电流对PCB板进行电镀。通过本申请，能够在确保BGA区域的镀铜厚度符合要求的情况下，避免PCB板厚度增加导致的信号传输性能低以及均匀性较差的问题，提高电镀效率。

Description

一种PCB板中BGA区域的电镀系统及方法

技术领域

本申请涉及PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）板制作技术领域，特别是涉及一种PCB板中BGA（Ball Grid Array Package，球栅阵列封装）区域的电镀系统及方法。

背景技术

服务器的PCB板中用于安装CPU的位置，设置有很多密集的阵列小孔，统称为BGA孔。在PCB板电镀过程中，由于抢电流效应，这些密集的BGA孔位置处的镀铜相对较薄，例如：其他位置的镀铜厚度为30μm，而BGA位置的镀铜厚度为10μm。密集的BGA孔位置处的镀铜相对较薄，会导致整个PCB板的性能受到影响。因此，如何对PCB板中BGA区域进行电镀，从而确保PCB板的整体性能，是个重要的技术问题。

目前，对PCB板中BGA区域进行电镀的方法，通常是增加整个PCB板的镀铜厚度，例如：将整个PCB板的厚度增加至40μm，BGA区域的镀铜厚度增加至20μm，从而确保BGA区域的镀铜厚度达标。

然而，目前对PCB板中BGA区域进行电镀的方法中，由于是通过增加PCB板整体的厚度来增加BGA区域的镀铜厚度，PCB板的厚度较高会导致PCB板的均匀性较差，且PCB板制作过程中，刻蚀流程之后较大的厚度会导致PCB板中BGA区域线幼，其他区域线大，不利于信号的传输。因此，目前对PCB板中BGA区域进行电镀的方法使得PCB板的信号传输性能较低、均匀性较差。

发明内容

本申请提供了一种PCB板中BGA区域的电镀系统及方法，以解决现有技术中的方法使得PCB板中信号的传输性能较低、均匀性较差的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

一种PCB板中BGA区域的电镀系统，所述系统包括：电镀槽、BGA区域采集模块、控制模块和可移动阳极，所述电镀槽内设置有电镀阳极和电镀阴极，且所述电镀阳极与电镀阴极平行，所述PCB板放置于电镀阴极上，所述可移动阳极与所述电镀阴极平行，且所述可移动阳极与所述电镀阴极之间的水平距离小于所述电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离；

所述BGA区域采集模块，用于识别并记录PCB板上的BGA区域；

所述控制模块，用于根据所述BGA区域，控制可移动阳极移动，使所述可移动阳极正对PCB板上的BGA区域。

可选地，所述BGA区域采集模块包括：摄像头、判断单元和存储单元，所述摄像头设置于电镀阳极上，所述判断单元与摄像头的输出端连接，所述存储单元分别与所述判断单元的输出端和所述摄像头的输出端连接；

所述摄像头，用于采集PCB板上BGA孔的排布，所述BGA孔用于安装CPU；

所述判断单元，用于根据所述排布，判断单位面积内的孔数是否≥设定的孔数，如果是，判定当前排布为BGA区域，否则，不是BGA区域；

所述存储单元，用于当所述判断单元判定所述排布为BGA区域时，存储所述BGA区域的位置。

可选地，所述电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离为20cm，所述可移动阳极与所述电镀阴极的水平距离≤5cm。

可选地，所述可移动阳极与所述电镀阴极的水平距离为5cm。

一种PCB板中BGA区域的电镀方法，所述方法包括：

识别并记录PCB板上的BGA区域；

根据所述BGA区域，控制可移动阳极移动，使所述可移动阳极正对PCB板上的BGA区域，其中，所述可移动阳极与电镀阴极平行，且所述可移动阳极与电镀阴极之间的水平距离小于电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离；

开启电流，对所述PCB板进行电镀。

可选地，所述识别并记录PCB板上的BGA区域，包括：

采集PCB板上BGA孔的排布，所述BGA孔用于安装CPU；

根据所采集的BGA孔的排布，识别BGA区域。

可选地，根据所采集的BGA孔的排布，识别BGA区域的方法，包括：

根据所采集的BGA孔的排布，判断单位面积内的孔数是否≥设定的孔数；

如果是，判定当前排布为BGA区域；

存储所述BGA区域的位置。

可选地，所述电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离为20cm，所述可移动阳极与所述电镀阴极的水平距离≤5cm。

可选地，所述可移动阳极与电镀阴极之间的水平距离为5cm。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供一种PCB板中BGA区域的电镀系统，该系统主要包括：电镀槽、BGA区域采集模块、控制模块和可移动阳极四部分。其中，电镀槽内设置有电镀阳极和电镀阴极，且电镀阳极与电镀阴极平行，PCB板放置于电镀阴极上，可移动阳极与电镀阴极平行，且可移动阳极与电镀阴极之间的水平距离小于电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离。BGA区域采集模块用于识别并记录PCB板上的BGA区域，控制模块用于根据BGA区域，控制可移动阳极移动，使可移动阳极正对PCB板上的BGA区域。本实施例中BGA区域采集模块的设置，能够及时而准确地采集到PCB板上的BGA区域。可移动阳极的设置，能够为BGA区域设置专门的阳极，且可移动阳极与电镀阴极之间的水平距离小于电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离，根据电场分布原理，距离阳极越近BGA区域电场越强，因此，BGA区域相比于PCB板上的其他区域能够获取到更多的电子，从而有效提高电镀效率，增加镀铜厚度，使得BGA区域的镀铜厚度和PCB板上其他区域的镀铜厚度保持一致。控制模块的设置，能够根据所确定的BGA 区域，准确地控制可移动阳极的位置，有利于提高位置控制的准确性，进而提高电镀效率。由于本实施例中的电镀系统并没有增加整个PCB板的厚度，因此，在确保BGA区域的镀铜厚度符合要求的情况下，还能够避免PCB板厚度增加导致的信号传输性能低以及均匀性较差的问题，在确保信号传输符合要求的基础上，有利于提高电镀效率。

本申请还提供一种PCB板中BGA区域的电镀方法，该方法首先识别并记录PCB板上的BGA区域，然后根据BGA区域控制可移动阳极移动，使其正对PCB板上的BGA区域，最后，最后开启电流对PCB板进行电镀。本实施例中通过设置可移动阳极，使其与电镀阴极之间的水平距离小于电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离，能够使BGA区域在电镀过程中获取到更多的电子，从而增加BGA 区域的厚度，并根据BGA区域控制可移动阳极使其正对BGA区域，能够提高对BGA区域电镀的准确性，进而提高电镀效率。由于本实施例中并没有增加整个PCB板的厚度，因此，这种方法不会产生PCB板信号传输性能低以及均匀性较差的问题，在确保信号传输稳定性和均匀性的前提下，有利于提高电镀效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种PCB板中BGA区域的电镀系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中电镀槽的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种PCB板中BGA区域的电镀方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。

实施例一

参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种PCB板中BGA区域的电镀系统的结构示意图。由图1可知，本实施例PCB板中BGA区域的电镀系统主要包括：电镀槽、BGA区域采集模块、控制模块和可移动阳极四部分。

其中，电镀槽内设置有电镀阳极和电镀阴极，电镀阳极与电镀阴极平行，PCB板放置于电镀阴极上，可移动阳极与电镀阴极平行，且可移动阳极与电镀阴极之间的水平距离小于电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离。BGA区域采集模块用于识别并记录PCB板上的BGA区域；控制模块用于根据BGA区域，控制可移动阳极移动，使可移动阳极正对PCB板上的BGA区域。本实施例中电镀槽的结构示意图可以参见图2所示，图2中PCB板上虚线处为BGA区域，图2右侧为BGA区域在PCB板上的俯视图。

服务器的PCB板制作过程中，在PCB板上安装CPU的位置会存在很多密集的阵列小孔，这些小孔即BGA孔，BGA孔聚集的区域即为BGA区域。本实施例通过设置BGA区域采集模块，能够及时采集到BGA区域，并将所采集的BGA区域相关信息传输至控制模块，控制模块根据BGA区域控制可移动阳极使其正对PCB板上的BGA区域，使得在PCB板电镀过程中，BGA区域所对应的阳极为可移动阳极，PCB板上其他区域所对应的阳极为电镀阳极，而可移动阳极与电镀阴极之间的水平距离小于电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离，因此，根据电场分布原理，这种结构设计使得PCB板在电镀过程中，BGA区域能够比其他区域获取到更多的电子，从而有效提高电镀效率，使得BGA区域的镀铜厚度与其他区域的镀铜厚度能够达到基本保持一致。由于这种结构并没有增加整个PCB板的镀铜厚度，因此该系统在确保BGA区域的镀铜厚度符合要求的情况下，不会产生信号传输性能较低以及均匀性差的问题，还有利于提高电镀效率。

由于本实施例中并不涉及增加整个PCB板的镀铜厚度，能够降低电镀参数，从而降低电镀成不，进而大大降低PCB板的制作成本。

可移动阳极的设置，能够为BGA区域设置专门的阳极，从而确保在同一个电镀条件下增加BGA区域的镀铜厚度。

进一步地，本实施例中BGA区域采集模块包括：摄像头、判断单元和存储单元，摄像头设置于电镀阳极上，判断单元与摄像头的输出端连接，存储单元与判断单元的输出端连接，存储单元还与摄像头的输出端连接。本实施例的摄像头用于采集PCB板上BGA孔的排布，BGA孔用于安装CPU。

摄像头可以采用CCD（Charge coupled Device，电荷耦合元件）相机，也就是CCD图像传感器。摄像头的设置，能够在电镀槽内准确地识别PCB板上的BGA区域。

判断单元用于根据BGA孔的排布，判断单位面积内的孔数是否≥设定的孔数，如果单位面积内的孔数是否≥设定的孔数，判定当前排布为BGA区域，否则，判定当前排布不是BGA区域。其中，设定的孔数根据具体应用场景确定，例如：可以判断2cm*2cm的面积内BGA孔数是否大于或等于2000个，如果是，判定当前排布为BGA区域，否则不是BGA区域。图2右侧即为PCB板中BGA区域的示意图。

存储单元用于当判断单元判定排布为BGA区域时，存储BGA区域的位置。

进一步地，本实施例中电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离为20cm，可移动阳极与电镀阴极的水平距离≤5cm。可移动阳极与电镀阴极的水平距离优选为：5cm。这种距离设计，能够在电镀过程中，快速而有效地提高BGA区域的电场强度，使其较短的时间内获取到更多的电子，又不会影响PCB电镀过程，从而有利于进一步提高电镀效率。可移动阳极与电镀阴极的水平距离设计原理，可以参见图2所示的电镀槽的结构示意图。

实施例二

在图1和图2所示实施例的基础之上参见图3，图3为本申请实施例所提供的一种PCB板中BGA区域的电镀方法的流程示意图。由图3可知，本实施例PCB板中BGA区域的电镀方法，主要包括如下过程：

S1：识别并记录PCB板上的BGA区域。具体地，步骤S1包括：

S11：采集PCB板上BGA孔的排布，BGA孔用于安装CPU。

本实施例中可以利用摄像头采集PCB板上BGA孔的排布。

S12：根据所采集的BGA孔的排布，识别BGA区域。

具体地，步骤S12包括如下过程：

S121：根据所采集的BGA孔的排布，判断单位面积内的孔数是否≥设定的孔数。

如果单位面积内的孔数是否≥设定的孔数，执行步骤S122：判定当前排布为BGA区域。否则，判定当前排布不是BGA区域。

当前排布为BGA区域时，执行步骤S123：存储BGA区域的位置。

通过存储BGA区域的位置，便于后续在电镀槽内利用可移动阳极对BGA区域进行电镀，提高电镀的准确性和电镀效率。

S2：根据BGA区域，控制可移动阳极移动，使可移动阳极正对PCB板上的BGA区域。

其中，可移动阳极与电镀阴极平行，且可移动阳极与电镀阴极之间的水平距离小于电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离。两种距离的这种大小关系，能够确保在电镀过程中，BGA区域相比于其他区域获取到更多的电子，从而提升电镀效率。

本实施例中电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离为20cm，可移动阳极与电镀阴极的水平距离≤5cm。其中，可移动阳极与电镀阴极之间的水平距离优选5cm。

识别到BGA区域且控制可移动阳极与BGA区域位置上正对之后，执行步骤S3：开启电流，对PCB板进行电镀。

该实施例中未详细描述的部分可以参见图1和图2所示的实施例一，两个实施例之间可以互相参照，在此不再赘述。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种PCB板中BGA区域的电镀系统，其特征在于，所述系统包括：电镀槽、BGA区域采集模块、控制模块和可移动阳极，所述电镀槽内设置有电镀阳极和电镀阴极，且所述电镀阳极与电镀阴极平行，所述PCB板放置于电镀阴极上，所述可移动阳极与所述电镀阴极平行，且所述可移动阳极与所述电镀阴极之间的水平距离小于所述电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离；

所述BGA区域采集模块，用于识别并记录PCB板上的BGA区域；

所述控制模块，用于根据所述BGA区域，控制可移动阳极移动，使所述可移动阳极正对PCB板上的BGA区域；

其中，所述BGA区域采集模块包括：摄像头、判断单元和存储单元，所述摄像头设置于电镀阳极上，所述判断单元与摄像头的输出端连接，所述存储单元分别与所述判断单元的输出端和所述摄像头的输出端连接；

所述摄像头，用于采集PCB板上BGA孔的排布，所述BGA孔用于安装CPU；

所述判断单元，用于根据所述排布，判断单位面积内的孔数是否≥设定的孔数，如果是，判定当前排布为BGA区域，否则，不是BGA区域；

所述存储单元，用于当所述判断单元判定所述排布为BGA区域时，存储所述BGA区域的位置。

2.根据权利要求1所述的一种PCB板中BGA区域的电镀系统，其特征在于，所述电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离为20cm，所述可移动阳极与所述电镀阴极的水平距离≤5cm。

3.根据权利要求2所述的一种PCB板中BGA区域的电镀系统，其特征在于，所述可移动阳极与所述电镀阴极的水平距离为5cm。

4.一种PCB板中BGA区域的电镀方法，其特征在于，所述方法包括：

识别并记录PCB板上的BGA区域；

根据所述BGA区域，控制可移动阳极移动，使所述可移动阳极正对PCB板上的BGA区域，其中，所述可移动阳极与电镀阴极平行，且所述可移动阳极与电镀阴极之间的水平距离小于电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离；

开启电流，对所述PCB板进行电镀；

其中，所述识别并记录PCB板上的BGA区域，包括：

采集PCB板上BGA孔的排布，所述BGA孔用于安装CPU；

根据所采集的BGA孔的排布，识别BGA区域；

根据所采集的BGA孔的排布，识别BGA区域的方法，包括：

根据所采集的BGA孔的排布，判断单位面积内的孔数是否≥设定的孔数；

如果是，判定当前排布为BGA区域；

存储所述BGA区域的位置。

5.根据权利要求4所述的一种PCB板中BGA区域的电镀方法，其特征在于，所述电镀阳极与电镀阴极之间的水平距离为20cm，所述可移动阳极与所述电镀阴极的水平距离≤5cm。

6.根据权利要求5所述的一种PCB板中BGA区域的电镀方法，其特征在于，所述可移动阳极与电镀阴极之间的水平距离为5cm。

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