1.Was ist PCB-Galvanisierung?
Unter Leiterplattengalvanisierung versteht man das Aufbringen einer Metallschicht auf die Oberfläche einer Leiterplatte, um elektrische Verbindungen, Signalübertragung, Wärmeableitung und weitere Funktionen zu gewährleisten. Herkömmliche Gleichstromgalvanisierung weist Probleme wie mangelnde Beschichtungsgleichmäßigkeit, unzureichende Beschichtungstiefe und Randeffekte auf, wodurch die Fertigungsanforderungen für fortschrittliche Leiterplatten wie High-Density Interconnect (HDI)-Platinen und flexible Leiterplatten (FPC) nur schwer erfüllt werden können. Hochfrequenz-Schaltnetzteile wandeln Netzwechselstrom in hochfrequenten Wechselstrom um, der dann gleichgerichtet und gefiltert wird, um stabilen Gleichstrom oder Impulsstrom zu erzeugen. Ihre Betriebsfrequenzen können mehrere zehn oder sogar hundert Kilohertz erreichen und liegen damit weit über der Netzfrequenz (50/60 Hz) herkömmlicher Gleichstromnetzteile. Diese Hochfrequenzeigenschaft bietet der Leiterplattengalvanisierung mehrere Vorteile.
2. Vorteile von Hochfrequenz-Schaltnetzteilen in der Leiterplattengalvanik
Verbesserte Beschichtungsgleichmäßigkeit: Der „Skin-Effekt“ hochfrequenter Ströme führt dazu, dass sich der Strom auf der Oberfläche des Leiters konzentriert, wodurch die Beschichtungsgleichmäßigkeit verbessert und Randeffekte reduziert werden. Dies ist besonders nützlich für die Beschichtung komplexer Strukturen wie feiner Linien und Mikrolöcher.
Verbesserte Fähigkeit zur tiefen Beschichtung: Hochfrequente Ströme können die Lochwände besser durchdringen, wodurch die Dicke und Gleichmäßigkeit der Beschichtung in den Löchern erhöht wird, was den Beschichtungsanforderungen für Vias mit hohem Aspektverhältnis entspricht.
Höhere Galvanisierungseffizienz: Die schnellen Reaktionseigenschaften von Hochfrequenz-Schaltnetzteilen ermöglichen eine präzisere Stromregelung, wodurch die Galvanisierungszeit verkürzt und die Produktionseffizienz erhöht wird.
Reduzierter Energieverbrauch: Hochfrequenz-Schaltnetzteile verfügen über eine hohe Umwandlungseffizienz und einen niedrigen Energieverbrauch und entsprechen damit dem Trend zur umweltfreundlichen Fertigung.
Pulsgalvanisierung: Hochfrequenz-Schaltnetzteile können problemlos gepulsten Strom ausgeben und ermöglichen so die Pulsgalvanisierung. Die Pulsgalvanisierung verbessert die Beschichtungsqualität, erhöht die Beschichtungsdichte, reduziert die Porosität und minimiert den Einsatz von Additiven.
3.Beispiele für Anwendungen von Hochfrequenz-Schaltnetzteilen in der Leiterplattengalvanisierung
A. Kupferbeschichtung: Die galvanische Kupferbeschichtung wird bei der Leiterplattenherstellung verwendet, um die leitfähige Schicht der Schaltung zu bilden. Hochfrequenz-Schaltgleichrichter sorgen für eine präzise Stromdichte, gewährleisten eine gleichmäßige Kupferschichtabscheidung und verbessern die Qualität und Leistung der Beschichtung.
B. Oberflächenbehandlung: Auch Oberflächenbehandlungen von Leiterplatten, wie beispielsweise das Vergolden oder Versilbern, erfordern eine stabile Gleichstromversorgung. Hochfrequenz-Schaltgleichrichter liefern die richtige Stromstärke und Spannung für verschiedene Beschichtungsmetalle und gewährleisten so die Glätte und Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung.
C. Chemische Beschichtung: Die chemische Beschichtung erfolgt stromlos, stellt jedoch hohe Anforderungen an Temperatur und Stromdichte. Hochfrequenz-Schaltgleichrichter können diesen Prozess mit zusätzlicher Energie versorgen und so die Beschichtungsgeschwindigkeit steuern.
4. So bestimmen Sie die Spezifikationen der Stromversorgung für die Leiterplattengalvanisierung
Die Spezifikationen der für die Leiterplattengalvanisierung benötigten Gleichstromversorgung hängen von verschiedenen Faktoren ab, darunter der Art des Galvanisierungsprozesses, der Leiterplattengröße, der Beschichtungsfläche, den Stromdichteanforderungen und der Produktionseffizienz. Nachfolgend finden Sie einige wichtige Parameter und gängige Netzteilspezifikationen:
A. Aktuelle Spezifikationen
●Stromdichte: Die Stromdichte für die galvanische Beschichtung von Leiterplatten liegt typischerweise zwischen 1 und 10 A/dm² (Ampere pro Quadratdezimeter), abhängig vom Galvanisierungsprozess (z. B. Verkupferung, Vergoldung, Vernickelung) und den Beschichtungsanforderungen.
●Gesamtstrombedarf: Der Gesamtstrombedarf wird anhand der Leiterplattenfläche und der Stromdichte berechnet. Beispiel:
⬛Wenn die Leiterplattenbeschichtungsfläche 10 dm² beträgt und die Stromdichte 2 A/dm² beträgt, beträgt der Gesamtstrombedarf 20 A.
⬛Bei großen Leiterplatten oder in der Massenproduktion können mehrere Hundert Ampere oder sogar noch höhere Stromstärken erforderlich sein.
Gängige Strombereiche:
●Kleine Leiterplatten oder Laboreinsatz: 10–50 A
●Mittelgroße Leiterplattenproduktion: 50-200 A
●Große Leiterplatten oder Massenproduktion: 200–1000 A oder höher
B.Spannungsspezifikationen
⬛Für die galvanische Beschichtung von Leiterplatten sind im Allgemeinen niedrigere Spannungen erforderlich, typischerweise im Bereich von 5–24 V.
⬛Der Spannungsbedarf hängt von Faktoren wie dem Widerstand des Beschichtungsbads, dem Abstand zwischen den Elektroden und der Leitfähigkeit des Elektrolyten ab.
⬛Für spezielle Prozesse (z. B. Impulsplattieren) können höhere Spannungsbereiche (wie 30–50 V) erforderlich sein.
Gängige Spannungsbereiche:
●Standard-Gleichstromgalvanisierung: 6–12 V
●Pulsbeschichtung oder spezielle Prozesse: 12–24 V oder höher
Netzteiltypen
●Gleichstromversorgung: Wird für die herkömmliche Gleichstromgalvanisierung verwendet und sorgt für stabilen Strom und stabile Spannung.
● Impulsstromversorgung: Wird für die Impulsgalvanisierung verwendet und kann hochfrequente Impulsströme ausgeben, um die Beschichtungsqualität zu verbessern.
●Hochfrequenz-Schaltnetzteil: Hohe Effizienz und schnelle Reaktion, geeignet für hochpräzise Galvanisierungsanforderungen.
C. Stromversorgung
Die Leistung der Stromversorgung (P) wird durch den Strom (I) und die Spannung (V) bestimmt, mit der Formel: P = I × V.
Beispielsweise hätte ein Netzteil, das 100 A bei 12 V ausgibt, eine Leistung von 1200 W (1,2 kW).
Gemeinsamer Leistungsbereich:
●Kleingeräte: 500 W - 2 kW
●Mittelgroße Geräte: 2 kW - 10 kW
●Großgeräte: 10 kW – 50 kW oder mehr
Veröffentlichungszeit: 13. Februar 2025
