1. Co je galvanické pokovování desek plošných spojů?
Galvanické pokovování desek plošných spojů (PCB) označuje proces nanášení vrstvy kovu na povrch desky plošných spojů (PCB) za účelem dosažení elektrického spojení, přenosu signálu, odvodu tepla a dalších funkcí. Tradiční stejnosměrné galvanické pokovování trpí problémy, jako je špatná rovnoměrnost povlaku, nedostatečná hloubka pokovení a okrajové efekty, což ztěžuje splnění výrobních požadavků pokročilých desek plošných spojů, jako jsou desky s vysokou hustotou propojení (HDI) a flexibilní plošné spoje (FPC). Vysokofrekvenční spínané napájecí zdroje převádějí střídavý proud ze sítě na vysokofrekvenční střídavý proud, který je poté usměrněn a filtrován za účelem výroby stabilního stejnosměrného nebo pulzního proudu. Jejich provozní frekvence mohou dosáhnout desítek nebo dokonce stovek kilohertzů, což daleko překračuje síťovou frekvenci (50/60 Hz) tradičních stejnosměrných napájecích zdrojů. Tato vysokofrekvenční charakteristika přináší galvanickému pokovování desek plošných spojů několik výhod.
2. Výhody vysokofrekvenčních spínaných napájecích zdrojů při galvanickém pokovování desek plošných spojů
Zlepšená rovnoměrnost povlaku: „Skin efekt“ vysokofrekvenčních proudů způsobuje, že se proud koncentruje na povrchu vodiče, což účinně zlepšuje rovnoměrnost povlaku a snižuje okrajové efekty. To je obzvláště užitečné pro pokovování složitých struktur, jako jsou jemné linie a mikrootvory.
Vylepšená schopnost hlubokého pokovování: Vysokofrekvenční proudy mohou lépe pronikat stěnami otvorů, čímž zvyšují tloušťku a rovnoměrnost pokovování uvnitř otvorů, což splňuje požadavky na pokovování pro průchody s vysokým poměrem stran.
Zvýšená účinnost galvanického pokovování: Rychlá odezva vysokofrekvenčních spínaných napájecích zdrojů umožňuje přesnější regulaci proudu, zkracuje dobu pokovování a zvyšuje efektivitu výroby.
Snížená spotřeba energie: Vysokofrekvenční spínané napájecí zdroje mají vysokou účinnost přeměny a nízkou spotřebu energie, což je v souladu s trendem zelené výroby.
Možnost pulzního pokovování: Vysokofrekvenční spínané napájecí zdroje mohou snadno generovat pulzní proud, což umožňuje pulzní galvanické pokovování. Pulzní pokovování zlepšuje kvalitu povlaku, zvyšuje hustotu povlaku, snižuje pórovitost a minimalizuje použití přísad.
3. Příklady aplikací vysokofrekvenčních spínaných napájecích zdrojů při galvanickém pokovování desek plošných spojů
A. Mědění: Galvanické mědění se používá při výrobě desek plošných spojů k vytvoření vodivé vrstvy obvodu. Vysokofrekvenční spínané usměrňovače poskytují přesnou proudovou hustotu, čímž zajišťují rovnoměrné nanášení měděné vrstvy a zlepšují kvalitu a výkon pokovené vrstvy.
B. Povrchová úprava: Povrchové úpravy desek plošných spojů, jako je zlacení nebo stříbření, také vyžadují stabilní stejnosměrné napájení. Vysokofrekvenční spínané usměrňovače mohou poskytovat správný proud a napětí pro různé pokovované kovy, čímž zajišťují hladkost a odolnost povlaku proti korozi.
C. Chemické pokovování: chemické pokovování se provádí bez proudu, ale proces má přísné požadavky na teplotu a hustotu proudu. Vysokofrekvenční spínané usměrňovače mohou pro tento proces poskytnout pomocný zdroj energie, což pomáhá řídit rychlost pokovování.
4. Jak určit specifikace napájecího zdroje pro galvanické pokovování desek plošných spojů
Specifikace stejnosměrného napájecího zdroje potřebného pro galvanické pokovování desek plošných spojů (PCB) závisí na několika faktorech, včetně typu galvanického procesu, velikosti desek plošných spojů, pokovované plochy, požadavků na hustotu proudu a efektivity výroby. Níže jsou uvedeny některé klíčové parametry a běžné specifikace napájecího zdroje:
A.Aktuální specifikace
●Proudová hustota: Proudová hustota pro galvanické pokovování desek plošných spojů se obvykle pohybuje v rozmezí 1–10 A/dm² (ampér na čtvereční decimetr) v závislosti na procesu galvanického pokovování (např. mědění, zlacení, niklování) a požadavcích na povlak.
●Celkový potřebný proud: Celkový potřebný proud se vypočítává na základě plochy desky plošných spojů a hustoty proudu. Například:
Pokud je plocha pokovení desky plošných spojů 10 dm² a hustota proudu je 2 A/dm², celkový potřebný proud by byl 20 A.
Pro velké desky plošných spojů nebo hromadnou výrobu může být zapotřebí několik stovek ampérů nebo i vyšší proudové výstupy.
Běžné proudové rozsahy:
●Malé desky plošných spojů nebo laboratorní použití: 10–50 A
●Výroba středně velkých desek plošných spojů: 50–200 A
● Velké desky plošných spojů nebo hromadná výroba: 200–1000 A nebo vyšší
B. Specifikace napětí
⬛Galvanické pokovování desek plošných spojů obvykle vyžaduje nižší napětí, typicky v rozsahu 5–24 V.
Požadované napětí závisí na faktorech, jako je odpor pokovovací lázně, vzdálenost mezi elektrodami a vodivost elektrolytu.
Pro specializované procesy (např. pulzní pokovování) mohou být vyžadovány vyšší rozsahy napětí (například 30–50 V).
Běžné rozsahy napětí:
●Standardní galvanické pokovování stejnosměrným proudem: 6–12 V
●Pulzní pokovování nebo specializované procesy: 12–24 V nebo vyšší
Typy napájecích zdrojů
●Stejnosměrný napájecí zdroj: Používá se pro tradiční stejnosměrné galvanické pokovování a poskytuje stabilní proud a napětí.
●Pulzní napájecí zdroj: Používá se pro pulzní galvanické pokovování, je schopen dodávat vysokofrekvenční pulzní proudy pro zlepšení kvality pokovování.
●Vysokofrekvenční spínaný napájecí zdroj: Vysoká účinnost a rychlá odezva, vhodný pro požadavky vysoce přesného galvanického pokovování.
C. Napájení
Výkon zdroje napájení (P) je určen proudem (I) a napětím (V) podle vzorce: P = I × V.
Například napájecí zdroj s výstupním proudem 100 A při 12 V by měl výkon 1200 W (1,2 kW).
Běžný rozsah výkonu:
●Malá zařízení: 500 W - 2 kW
●Střední zařízení: 2 kW - 10 kW
●Velká zařízení: 10 kW - 50 kW nebo vyšší
Čas zveřejnění: 13. února 2025
