CN112501664A - Pcb板电镀方法和pcb板电镀设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种PCB板电镀方法和PCB板电镀设备，PCB板电镀方法包括：S1：将PCB板固定在电镀设备的电镀槽体中，其中，在所述电镀设备的电镀槽体中设有用于固定PCB板的固定组件、并且在所述PCB板两侧分别设有第一喷嘴组和第二喷嘴组；S2：控制所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组交替执行药液喷出操作和药液吸入操作，以使得在药液喷涂过程中在PCB板的两侧形成有正压和负压差。本发明的PCB板电镀方法和PCB板电镀设备提高了侧喷时对孔内的药液流动的穿透性且达到较好的深镀能力，可实现40∶1厚径比的TP值100％的突破。

Description

PCB板电镀方法和PCB板电镀设备
技术领域
本发明涉及电路板技术领域，尤其涉及一种PCB板电镀方法和 PCB板电镀设备。
背景技术
在近年的PCB设计中，厚大板、小钻孔孔径已经逐渐形成趋势，现有的电镀通孔领域板厚与孔径比值由10∶1已达到40∶1(以下简称厚径比)，为保证小孔孔内的镀铜厚度符合客户需求的最小厚度，针对我们为检验电镀铜槽搭配药水生产的孔内的分布能力有提出孔中最小深镀能力TP值(Through power简称)的概率：检验标准如图1所示：最小TP值＝AVG(B+E)/AVG(①+②+③+④)。孔中铜厚6 点-A、B、C、D、E、F以及面铜4点①、②、③、④使用金相显微镜量测确认是否能达到100％的要求。
电镀过程中的为保证铜槽内药水的分布及流动，常规的铜槽内循环设计如图2所示的几种循环方式：(a)打气循环，(b)底部喷流循环，(c)侧喷循环，以用来保证中间夹持PCB内小孔的内的药水交换。目前主流的铜槽设计为侧喷，针对铜槽的分布能力提升及整改的方式也是建立在侧喷的模型进行整改确认，同步此理论概念同样适用于底喷类型的槽体结构。
参见图3，在电镀过程中，因中间待镀PCB板2处于喷管1(具体地，分布在其上的喷嘴)对喷中心，药液穿透孔内的过程，即使改变喷嘴的交错或者喷管的交错，始终存在喷嘴射流在液体中产生的单面干扰及双面抵消的干扰，从而造成药液流动的穿透性和深度能力较差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种PCB板电镀方法，其包括：S1：将PCB板固定在电镀设备的电镀槽体中，其中，在所述电镀设备的电镀槽体中设有用于固定PCB板的固定组件、并且在所述PCB板两侧分别设有第一喷嘴组和第二喷嘴组；S2：控制所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组交替执行药液喷出操作和药液吸入操作，以使得在药液喷涂过程中在PCB板的两侧形成有正压和负压差。
进一步地，所述电镀槽体的底部还设有底部喷嘴组，并且步骤 S2还包括通过底部喷嘴组执行药液底喷操作。
进一步地，所述电镀设备还包括电镀副槽和副槽循环泵浦，其中，在步骤S2中，由所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液流入所述电镀副槽并通过所述副槽循环泵浦再次流入所述电镀槽体。
本发明还提供了一种PCB板电镀方法，其包括：S1：将PCB板固定在电镀设备的电镀槽体中，其中，在所述电镀设备的电镀槽体中设有用于固定PCB板的固定组件、并且在所述PCB板两侧分别设有第一喷嘴组和第二喷嘴组；S2：控制所述第一喷嘴组的部分喷嘴执行药液喷出操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的部分喷嘴执行药液吸入操作；同时控制所述第一喷嘴组的其余部分喷嘴执行药液吸入操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的其余部分喷嘴执行药液喷出操作，以使得在药液喷涂过程中在PCB板的两侧形成有正压和负压差。
进一步地，在步骤S2中，控制所述第一喷嘴组的一半喷嘴执行药液喷出操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的一半喷嘴执行药液吸入操作；同时控制所述第一喷嘴组的另外一半喷嘴执行药液吸入操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的另外一半喷嘴执行药液喷出操作，其中，所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组的执行药液喷出操作的喷嘴和执行药液吸入操作的喷嘴交叉分布。
进一步地，所述步骤S2还包括：控制所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组的喷嘴执行吸入和喷出切换操作。
进一步地，所述电镀槽体的底部还设有底部喷嘴组，并且步骤 S2还包括通过底部喷嘴组执行药液底喷操作。
进一步地，所述电镀设备还包括电镀副槽和副槽循环泵浦，其中，在步骤S2中，通过所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液流入所述电镀副槽并通过所述副槽循环泵浦再次流入所述电镀槽体。
本发明还提供了一种PCB板电镀设备，其包括：电镀槽体、用于固定PCB板的固定组件、分别设置在PCB板两侧的第一喷嘴组和第二喷嘴组、泵浦、控制组件以及电镀副槽；其中，所述泵浦通过管路分别与所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组连通，所述控制组件用于控制所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组交替执行药液喷出操作和药液吸入操作；并且其中，由所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液通过所述电镀副槽再流入所述电镀槽体。
本发明还提供了一种PCB板电镀设备，其包括：电镀槽体、用于固定PCB板的固定组件、分别设置在PCB板两侧的第一喷嘴组和第二喷嘴组、泵浦、控制组件以及电镀副槽；其中，所述泵浦通过管路分别与所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组连通，所述控制组件控制所述第一喷嘴组的部分喷嘴执行药液喷出操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的部分喷嘴执行药液吸入操作；同时所述控制组件控制所述第一喷嘴组的其余部分喷嘴执行药液吸入操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的其余部分喷嘴执行药液喷出操作；并且其中，由所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液通过所述电镀副槽再流入所述电镀槽体。
本发明的PCB板电镀方法和PCB板电镀设备提高了侧喷时对孔内的药液流动的穿透性且达到较好的深镀能力，可实现40：1厚径比的TP值100％的突破。
附图说明
图1是示出深镀能力TP值的检测标准的示意图；
图2是常规的铜槽内药液循环设计的示意图；
图3是常规铜槽的结构的侧视示意图；
图4是本发明的电镀设备的整体结构示意图；
图5是本发明的电镀设备的侧视图；
图6是示出本发明的槽体内喷嘴设计方式和控制方式的示意图；
图7是示出本发明的替代实施方式的槽体内喷嘴设计方式和控制方式的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“中间”、“第一”和“第二”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提出了一种铜槽内药液循环的设计方式及设计理念，以达到现有侧喷对孔内的药液流动的穿透且达到好的深镀能力，可实现40：1厚径比的TP值100％的突破。
电镀槽体的示意图如图4和图5所示，其中，PCB板面搭配A/B 两组喷管射流喷嘴全部覆盖。喷嘴离板面距离在10-100mm范围，根据调整喷流的方向来达到最优的穿透力，以保证药液的最佳交换。
如背景技术部分提到的，因中间PCB处于喷管对喷中心，药液穿透孔内的过程，即使改变喷嘴的交错、喷管的交错，始终存在喷嘴射流在液体中产生的单面干扰及双面抵消的干扰，为避免这种情况产生，提出当PCB电镀过程中，喷嘴的射流在泵浦作用A面喷出药水穿透经过孔内到达B面过程中，在B面施加一定的负压，这样在药水交换过程中对高厚径比的PCB生产药水交换更能达到更优的效果，另处于均匀性考量，在A面喷、B面吸之后；再在B面喷、A面吸，从而实现喷和吸的切换。
基于上述理念，本发明提出了如下一种PCB板电镀方法，其包括如下步骤：S1：将PCB板固定在电镀设备的电镀槽体中，其中，在所述电镀设备的电镀槽体中设有用于固定PCB板的固定组件、并且在所述PCB板两侧分别设有第一喷嘴组和第二喷嘴组(即，分别设置在PCB板A面和B面的喷嘴组)；S2：控制所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组交替执行药液喷出操作和药液吸入操作，以使得在药液喷涂过程中在PCB板的两侧形成有正压和负压差。
进一步地，所述电镀槽体的底部还设有底部喷嘴组，并且步骤 S2还包括通过底部喷嘴组执行药液底喷操作。
进一步地，所述电镀设备还包括电镀副槽和副槽循环泵浦，其中，在步骤S2中，由所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液流入所述电镀副槽并通过所述副槽循环泵浦再次流入所述电镀槽体。
本发明还提出了一种PCB板电镀设备，其包括：电镀槽体、用于固定PCB板的固定组件、分别设置在PCB板两侧的第一喷嘴组和第二喷嘴组(即，分别设置在PCB板A面和B面的喷嘴组)、泵浦、控制组件以及电镀副槽；其中，所述泵浦通过管路分别与所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组连通，所述控制组件用于控制所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组交替执行药液喷出操作和药液吸入操作；并且其中，由所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液通过所述电镀副槽再流入所述电镀槽体。
具体地，例如参见图6，电镀槽体可设计喷嘴离板面在10-100mm 范围。泵浦P控制PCB板的A面的喷嘴组执行药液喷出操作，同时控制PCB板另一面B面的喷嘴组执行药液吸入操作。然后，泵浦P 再控制PCB板的A面的喷嘴组执行药液吸入操作，同时控制PCB 板另一面B面的喷嘴组执行药液吸入操作，依次交替循环预定次数。另外，在药液吸入过程中，可以在药水主槽边加入一个副槽(如图4 中示出的副槽位置接口3)，从而搭配副槽循环泵浦使得吸入的药液再流入主槽。进一步地，为了增加喷出与吸入过程的药液交换，可进一步在底部PCB板下方增加底喷喷嘴组以用来增加药液循环。
替代实施方式
在替代实施方式中，本发明提供了一种PCB板电镀方法，其包括如下步骤：S1：将PCB板固定在电镀设备的电镀槽体中，其中，在所述电镀设备的电镀槽体中设有用于固定PCB板的固定组件、并且在所述PCB板两侧分别设有第一喷嘴组和第二喷嘴组；S2：控制所述第一喷嘴组的部分喷嘴执行药液喷出操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的部分喷嘴执行药液吸入操作；同时控制所述第一喷嘴组的其余部分喷嘴执行药液吸入操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的其余部分喷嘴执行药液喷出操作，以使得在药液喷涂过程中在PCB板的两侧形成有正压和负压差。
进一步地，在步骤S2中，控制所述第一喷嘴组的一半喷嘴执行药液喷出操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的一半喷嘴执行药液吸入操作；同时控制所述第一喷嘴组的另外一半喷嘴执行药液吸入操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的另外一半喷嘴执行药液喷出操作，其中，所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组的执行药液喷出操作的喷嘴和执行药液吸入操作的喷嘴交叉间隔分布。
进一步地，所述步骤S2还包括：控制所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组的喷嘴执行吸入和喷出切换操作。
进一步地，所述电镀槽体的底部还设有底部喷嘴组，并且步骤 S2还包括通过底部喷嘴组执行药液底喷操作。
进一步地，所述电镀设备还包括电镀副槽和副槽循环泵浦，其中，在步骤S2中，通过所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液流入所述电镀副槽并通过所述副槽循环泵浦再次流入所述电镀槽体。
在替代实施方式中，本发明还提供了一种PCB板电镀设备，其包括：电镀槽体、用于固定PCB板的固定组件、分别设置在PCB板两侧的第一喷嘴组和第二喷嘴组、泵浦、控制组件以及电镀副槽；其中，所述泵浦通过管路分别与所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组连通，所述控制组件控制所述第一喷嘴组的部分喷嘴执行药液喷出操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的部分喷嘴执行药液吸入操作；同时所述控制组件控制所述第一喷嘴组的其余部分喷嘴执行药液吸入操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的其余部分喷嘴执行药液喷出操作；并且其中，由所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液通过所述电镀副槽再流入所述电镀槽体。
具体地，参见图7，PCB板的A面和B面的吸入和喷出喷嘴进行交叉设计，电镀槽体可以设计喷嘴离板面在10-100mm范围。泵浦 P可以控制PCB板的A面喷嘴组的1/2喷嘴执行药液喷出操作，并控制B面喷嘴组的对应的1/2喷嘴执行药液吸入操作；同时控制PCB 板的A面喷嘴组的另外1/2喷嘴执行药液吸入操作，并控制B面喷嘴组的对应的另外1/2喷嘴执行药液喷出操作。此方案的主要控制点在于A面和B面的喷嘴可同时实现喷出和吸入的动作。另外，A/B 面的喷嘴也可以进行吸入喷出的切换动作。同时为了增加喷出与吸入过程的槽液交换，可在底部PCB板下方增加底喷以用来增加药液循环进行优化。
电镀设备的铜槽设计细节
侧喷模型的槽体设计：
铜槽的喷嘴间距设计10-40mm；
铜槽的喷嘴距离板面距离10-100mm；
铜槽的喷嘴喷管之间间距10-500mm；
铜槽的喷嘴与喷嘴之间设计微小隔条减少喷嘴之间的药液干扰；
铜槽的阳极侧使用不溶性阳极(钛网.钛板)、可溶性阳极铜球(钛蓝)均可。
底喷模型的槽体设计：
铜槽的底喷嘴间距设计5-40cm；
铜槽的喷嘴距离板面距离5-100cm角度30-70°可调整；
铜槽的喷嘴喷管之间中心间距10-500mm；
铜槽底部喷嘴与喷嘴之间设计微小隔条减少喷嘴之间的药液干扰；
铜槽的阳极侧使用不溶性阳极(钛网.钛板)、可溶性阳极铜球(钛蓝)均可。
以上的铜槽的泵浦切换设计及喷嘴覆盖的方式根据槽体的设计大小做出改变均在此专利的覆盖范围。且以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种PCB板电镀方法，其特征在于，包括：
S1：将PCB板固定在电镀设备的电镀槽体中，其中，在所述电镀设备的电镀槽体中设有用于固定PCB板的固定组件、并且在所述PCB板两侧分别设有第一喷嘴组和第二喷嘴组；
S2：控制所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组交替执行药液喷出操作和药液吸入操作，以使得在药液喷涂过程中在PCB板的两侧形成有正压和负压差。
2.根据权利要求1所述的PCB板电镀方法，其特征在于，所述电镀槽体的底部还设有底部喷嘴组，并且步骤S2还包括通过底部喷嘴组执行药液底喷操作。
3.根据权利要求1所述的PCB板电镀方法，其特征在于，所述电镀设备还包括电镀副槽和副槽循环泵浦，其中，在步骤S2中，由所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液流入所述电镀副槽并通过所述副槽循环泵浦再次流入所述电镀槽体。
4.一种PCB板电镀方法，其特征在于，包括：
S1：将PCB板固定在电镀设备的电镀槽体中，其中，在所述电镀设备的电镀槽体中设有用于固定PCB板的固定组件、并且在所述PCB板两侧分别设有第一喷嘴组和第二喷嘴组；
S2：控制所述第一喷嘴组的部分喷嘴执行药液喷出操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的部分喷嘴执行药液吸入操作；同时控制所述第一喷嘴组的其余部分喷嘴执行药液吸入操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的其余部分喷嘴执行药液喷出操作，以使得在药液喷涂过程中在PCB板的两侧形成有正压和负压差。
5.根据权利要求4所述的PCB板电镀方法，其特征在于，在步骤S2中，控制所述第一喷嘴组的一半喷嘴执行药液喷出操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的一半喷嘴执行药液吸入操作；同时控制所述第一喷嘴组的另外一半喷嘴执行药液吸入操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的另外一半喷嘴执行药液喷出操作，其中，所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组的执行药液喷出操作的喷嘴和执行药液吸入操作的喷嘴交叉分布。
6.根据权利要求5所述的PCB板电镀方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：控制所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组的喷嘴执行吸入和喷出切换操作。
7.根据权利要求4-5中任一项所述的PCB板电镀方法，其特征在于，所述电镀槽体的底部还设有底部喷嘴组，并且步骤S2还包括通过底部喷嘴组执行药液底喷操作。
8.根据权利要求4-5中任一项所述的PCB板电镀方法，其特征在于，所述电镀设备还包括电镀副槽和副槽循环泵浦，其中，在步骤S2中，通过所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液流入所述电镀副槽并通过所述副槽循环泵浦再次流入所述电镀槽体。
9.一种PCB板电镀设备，其特征在于，包括：电镀槽体、用于固定PCB板的固定组件、分别设置在PCB板两侧的第一喷嘴组和第二喷嘴组、泵浦、控制组件以及电镀副槽；其中，
所述泵浦通过管路分别与所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组连通，所述控制组件用于控制所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组交替执行药液喷出操作和药液吸入操作；并且其中，
由所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液通过所述电镀副槽再流入所述电镀槽体。
10.一种PCB板电镀设备，其特征在于，包括：电镀槽体、用于固定PCB板的固定组件、分别设置在PCB板两侧的第一喷嘴组和第二喷嘴组、泵浦、控制组件以及电镀副槽；其中，
所述泵浦通过管路分别与所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组连通，所述控制组件控制所述第一喷嘴组的部分喷嘴执行药液喷出操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的部分喷嘴执行药液吸入操作；同时所述控制组件控制所述第一喷嘴组的其余部分喷嘴执行药液吸入操作，并控制所述第二喷嘴组的相对应的其余部分喷嘴执行药液喷出操作；并且其中，
由所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组吸入的药液通过所述电镀副槽再流入所述电镀槽体。
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