1. Čo je galvanické pokovovanie PCB?
Galvanické pokovovanie plošných spojov (PCB) označuje proces nanášania vrstvy kovu na povrch PCB, aby sa dosiahlo elektrické spojenie, prenos signálu, odvod tepla a ďalšie funkcie. Tradičné jednosmerné galvanické pokovovanie trpí problémami, ako je nízka rovnomernosť povlaku, nedostatočná hĺbka pokovovania a okrajové efekty, čo sťažuje splnenie výrobných požiadaviek pokročilých PCB, ako sú dosky s vysokou hustotou prepojenia (HDI) a flexibilné plošné spoje (FPC). Vysokofrekvenčné spínané zdroje napájania prevádzajú striedavý prúd zo siete na vysokofrekvenčný striedavý prúd, ktorý sa potom usmerňuje a filtruje, aby sa vytvoril stabilný jednosmerný alebo pulzný prúd. Ich prevádzkové frekvencie môžu dosiahnuť desiatky alebo dokonca stovky kilohertzov, čo výrazne prevyšuje frekvenciu napájania (50/60 Hz) tradičných jednosmerných zdrojov napájania. Táto vysokofrekvenčná charakteristika prináša galvanickému pokovovaniu PCB niekoľko výhod.
2. Výhody vysokofrekvenčných spínaných napájacích zdrojov pri galvanickom pokovovaní dosiek plošných spojov
Zlepšená rovnomernosť povlaku: „Skin efekt“ vysokofrekvenčných prúdov spôsobuje, že sa prúd koncentruje na povrchu vodiča, čím sa účinne zlepšuje rovnomernosť povlaku a redukujú sa okrajové efekty. Toto je obzvlášť užitočné pri pokovovaní zložitých štruktúr, ako sú jemné čiary a mikrootvory.
Vylepšená schopnosť hlbokého pokovovania: Vysokofrekvenčné prúdy dokážu lepšie preniknúť stenami otvorov, čím sa zvyšuje hrúbka a rovnomernosť pokovovania vo vnútri otvorov, čo spĺňa požiadavky na pokovovanie pre priechody s vysokým pomerom strán.
Zvýšená účinnosť galvanického pokovovania: Rýchle odozvy vysokofrekvenčných spínaných napájacích zdrojov umožňujú presnejšie riadenie prúdu, čím sa skracuje čas pokovovania a zvyšuje sa efektivita výroby.
Znížená spotreba energie: Vysokofrekvenčné spínané zdroje majú vysokú účinnosť konverzie a nízku spotrebu energie, čo je v súlade s trendom zelenej výroby.
Možnosť pulzného pokovovania: Vysokofrekvenčné spínané zdroje napájania dokážu ľahko generovať pulzný prúd, čo umožňuje pulzné galvanické pokovovanie. Pulzné pokovovanie zlepšuje kvalitu povlaku, zvyšuje hustotu povlaku, znižuje pórovitosť a minimalizuje používanie prísad.
3. Príklady aplikácií vysokofrekvenčných spínaných napájacích zdrojov pri galvanickom pokovovaní dosiek plošných spojov
A. Pokovovanie meďou: Galvanické pokovovanie meďou sa používa pri výrobe dosiek plošných spojov na vytvorenie vodivej vrstvy obvodu. Vysokofrekvenčné spínané usmerňovače poskytujú presnú hustotu prúdu, čím zabezpečujú rovnomerné nanášanie medenej vrstvy a zlepšujú kvalitu a výkon pokovovanej vrstvy.
B. Povrchová úprava: Povrchové úpravy dosiek plošných spojov, ako je napríklad pokovovanie zlatom alebo striebrom, si tiež vyžadujú stabilný jednosmerný prúd. Vysokofrekvenčné spínané usmerňovače dokážu poskytnúť správny prúd a napätie pre rôzne pokovované kovy, čím sa zabezpečí hladkosť a odolnosť povlaku voči korózii.
C. Chemické pokovovanie: chemické pokovovanie sa vykonáva bez prúdu, ale proces má prísne požiadavky na teplotu a hustotu prúdu. Vysokofrekvenčné spínané usmerňovače môžu poskytnúť pomocný zdroj energie pre tento proces, čo pomáha kontrolovať rýchlosť pokovovania.
4. Ako určiť špecifikácie napájacieho zdroja pre galvanické pokovovanie dosiek plošných spojov
Špecifikácie jednosmerného zdroja napájania potrebného na galvanické pokovovanie dosiek plošných spojov závisia od niekoľkých faktorov vrátane typu procesu galvanického pokovovania, veľkosti dosky plošných spojov, plochy pokovovania, požiadaviek na hustotu prúdu a efektívnosti výroby. Nižšie sú uvedené niektoré kľúčové parametre a bežné špecifikácie zdroja napájania:
A. Aktuálne špecifikácie
●Hustota prúdu: Hustota prúdu pre galvanické pokovovanie dosiek plošných spojov sa zvyčajne pohybuje od 1 do 10 A/dm² (ampér na štvorcový decimeter) v závislosti od procesu galvanického pokovovania (napr. pokovovanie meďou, zlatením, niklom) a požiadaviek na povrchovú úpravu.
●Celková potrebná prúdová spotreba: Celková potrebná prúdová spotreba sa vypočíta na základe plochy dosky plošných spojov a hustoty prúdu. Napríklad:
Ak je plocha pokovovania dosky plošných spojov 10 dm² a hustota prúdu je 2 A/dm², celkový potrebný prúd by bol 20 A.
Pre veľké dosky plošných spojov alebo hromadnú výrobu môže byť potrebných niekoľko stoviek ampérov alebo dokonca vyšší prúdový výstup.
Bežné rozsahy prúdu:
●Malé dosky plošných spojov alebo laboratórne použitie: 10 – 50 A
●Výroba stredne veľkých dosiek plošných spojov: 50 – 200 A
●Veľké dosky plošných spojov alebo hromadná výroba: 200 – 1 000 A alebo viac
B. Špecifikácie napätia
⬛Galvanické pokovovanie DPS vo všeobecnosti vyžaduje nižšie napätie, typicky v rozsahu 5 – 24 V.
Požiadavky na napätie závisia od faktorov, ako je odpor pokovovacieho kúpeľa, vzdialenosť medzi elektródami a vodivosť elektrolytu.
Pre špecializované procesy (napr. pulzné pokovovanie) môžu byť potrebné vyššie rozsahy napätia (napríklad 30 – 50 V).
Bežné rozsahy napätia:
●Štandardné galvanické pokovovanie jednosmerným prúdom: 6 – 12 V
●Pulzné pokovovanie alebo špecializované procesy: 12 – 24 V alebo vyššie
Typy napájacích zdrojov
●Jednosmerný zdroj napájania: Používa sa na tradičné jednosmerné galvanické pokovovanie a poskytuje stabilný prúd a napätie.
●Impulzný zdroj napájania: Používa sa na pulzné galvanické pokovovanie, schopný vydávať vysokofrekvenčné pulzné prúdy na zlepšenie kvality pokovovania.
●Vysokofrekvenčný spínaný zdroj napájania: Vysoká účinnosť a rýchla odozva, vhodný pre požiadavky na vysoko presné galvanické pokovovanie.
C. Napájací zdroj
Výkon zdroja napájania (P) je určený prúdom (I) a napätím (V) podľa vzorca: P = I × V.
Napríklad, zdroj napájania s výstupným prúdom 100 A pri 12 V by mal výkon 1200 W (1,2 kW).
Bežný rozsah výkonu:
●Malé zariadenia: 500 W – 2 kW
●Stredne veľké zariadenia: 2 kW – 10 kW
●Veľké zariadenia: 10 kW – 50 kW alebo vyššie
Čas uverejnenia: 13. februára 2025
