Es gibt vier Hauptmethoden zur Galvanisierung von Leiterplatten: Fingerreihengalvanisierung, Durchkontaktierungsgalvanisierung, selektive Rollengalvanisierung und Bürstengalvanisierung.

Hier ist eine kurze Einführung:

01
Fingerreihenbeschichtung
Die Platinenrandverbinder, die hervorstehenden Kontakte oder die Goldkontakte müssen mit seltenen Metallen beschichtet werden, um einen geringeren Kontaktwiderstand und eine höhere Verschleißfestigkeit zu gewährleisten. Diese Technologie wird als Fingerreihengalvanisierung oder Galvanisierung hervorstehender Teile bezeichnet. Die hervorstehenden Kontakte der Platinenrandverbinder werden häufig mit Gold beschichtet, die innere Plattierungsschicht besteht aus Nickel. Die Goldkontakte oder die hervorstehenden Teile der Platinenkante werden manuell oder automatisch beschichtet. Derzeit wird die Vergoldung der Kontaktstecker oder Goldkontakte anstelle von plattierten Knöpfen galvanisiert oder verbleit.

Der Prozess der Fingerreihengalvanisierung läuft wie folgt ab:

Ablösen der Beschichtung zum Entfernen der Zinn- oder Zinn-Blei-Beschichtung auf hervorstehenden Kontakten
Mit Waschwasser abspülen
Mit Schleifmittel schrubben
Die Aktivierung erfolgt in 10%iger Schwefelsäure
Die Dicke der Nickelbeschichtung auf den hervorstehenden Kontakten beträgt 4–5 μm
Wasser reinigen und entmineralisieren
Behandlung mit Goldpenetrationslösungen
Vergoldet
Reinigung
Trocknen

02
Durchkontaktierung
Es gibt viele Methoden, auf der Lochwand eines gebohrten Substrats eine galvanische Schicht aufzutragen. In industriellen Anwendungen nennt man das Lochwandaktivierung. Der kommerzielle Produktionsprozess solcher Leiterplatten erfordert mehrere Zwischenlagertanks. Jeder Tank hat seine eigenen Steuerungs- und Wartungsanforderungen. Die Durchkontaktierung ist ein notwendiger Folgeprozess des Bohrvorgangs. Wenn der Bohrer die Kupferfolie und das darunter liegende Substrat durchbohrt, schmilzt die entstehende Hitze das isolierende Kunstharz, das den größten Teil der Substratmatrix ausmacht. Das geschmolzene Harz und andere Bohrspäne sammeln sich rund um das Loch und überziehen die neu freigelegte Lochwand in der Kupferfolie. Tatsächlich ist dies schädlich für die nachfolgende galvanische Oberfläche. Das geschmolzene Harz hinterlässt außerdem eine heiße Schicht auf der Lochwand des Substrats, die gegenüber den meisten Aktivatoren nur schlecht haftet. Dies erfordert die Entwicklung einer Klasse ähnlicher chemischer Entfärbungs- und Rückätztechnologien.

Eine geeignetere Methode für die Prototypenentwicklung von Leiterplatten ist die Verwendung einer speziell entwickelten niedrigviskosen Tinte, die einen stark haftenden und hochleitfähigen Film auf der Innenwand jedes Durchgangslochs bildet. Dadurch entfallen mehrere chemische Behandlungsprozesse. Durch nur einen Auftragungsschritt und anschließende thermische Aushärtung kann ein durchgehender Film auf der Innenseite aller Lochwände gebildet werden, der ohne weitere Behandlung direkt galvanisiert werden kann. Diese Tinte ist eine harzbasierte Substanz mit starker Haftung und haftet problemlos an den Wänden der meisten thermisch polierten Löcher, wodurch das Rückätzen entfällt.

03
Selektive Beschichtung des Rollenverbindungstyps
Die Stifte und Anschlüsse elektronischer Bauteile wie Steckverbinder, integrierte Schaltkreise, Transistoren und flexible gedruckte Schaltungen werden durch selektive Beschichtung beschichtet, um einen guten Kontaktwiderstand und Korrosionsbeständigkeit zu erzielen. Dieses Galvanisierungsverfahren kann manuell oder automatisch erfolgen. Da das selektive Beschichten jedes einzelnen Stifts sehr aufwendig ist, muss Chargenschweißen eingesetzt werden. Gewöhnlich werden die beiden Enden einer auf die gewünschte Dicke gewalzten Metallfolie gestanzt, chemisch oder mechanisch gereinigt und dann selektiv mit Materialien wie Nickel, Gold, Silber, Rhodium, Zinn-Nickel-Legierung, Kupfer-Nickel-Legierung, Nickel-Blei-Legierung usw. kontinuierlich galvanisiert. Beim selektiven Galvanisierungsverfahren wird zunächst der Teil der Kupferfolienplatte, der nicht galvanisiert werden soll, mit einer Schicht Resistfilm beschichtet, und dann wird nur der ausgewählte Teil der Kupferfolie galvanisiert.

04
Bürstenbeschichtung
„Brush Plating“ ist ein galvanisches Verfahren, bei dem nicht alle Teile in den Elektrolyten eingetaucht werden. Bei dieser Galvanisierungstechnologie wird nur ein begrenzter Bereich galvanisiert, der Rest bleibt unverändert. Üblicherweise werden seltene Metalle auf ausgewählte Bereiche der Leiterplatte, beispielsweise auf die Platinenkantenanschlüsse, galvanisiert. Brush Plating wird häufiger bei der Reparatur ausrangierter Leiterplatten in Elektronikwerkstätten eingesetzt. Wickeln Sie eine spezielle Anode (eine chemisch inaktive Anode, z. B. Graphit) in ein saugfähiges Material (z. B. Wattestäbchen) und bringen Sie damit die Galvanisierungslösung an die zu galvanisierende Stelle.

5. Manuelle Verdrahtung und Verarbeitung von Schlüsselsignalen

Manuelle Verdrahtung ist heute und in Zukunft ein wichtiger Prozess im Leiterplattendesign. Die manuelle Verdrahtung unterstützt automatische Verdrahtungswerkzeuge bei der Durchführung der Verdrahtungsarbeiten. Durch manuelles Routing und Fixieren des ausgewählten Netzwerks (Netz) kann ein Pfad für das automatische Routing erstellt werden.

Die wichtigsten Signale werden zunächst verdrahtet, entweder manuell oder mithilfe automatischer Verdrahtungswerkzeuge. Nach Abschluss der Verdrahtung überprüft das zuständige technische Personal die Signalverdrahtung. Nach bestandener Prüfung werden die Drähte fixiert, und die restlichen Signale werden automatisch verdrahtet. Aufgrund der Impedanz im Erdungskabel kommt es zu Störungen durch die gemeinsame Impedanz im Stromkreis.

Verbinden Sie daher beim Verdrahten keine Punkte mit Erdungssymbolen, da dies zu schädlichen Kopplungen führen und den Betrieb der Schaltung beeinträchtigen kann. Bei höheren Frequenzen ist die Induktivität des Drahtes um mehrere Größenordnungen größer als sein Widerstand. Selbst wenn nur ein geringer Hochfrequenzstrom durch den Draht fließt, tritt ein gewisser Hochfrequenzspannungsabfall auf.

Daher sollte bei Hochfrequenzschaltungen das PCB-Layout möglichst kompakt gestaltet und die gedruckten Drähte möglichst kurz sein. Zwischen den gedruckten Drähten besteht gegenseitige Induktivität und Kapazität. Eine hohe Arbeitsfrequenz führt zu Störungen anderer Bauteile, die als parasitäre Kopplungsstörungen bezeichnet werden.

Die zur Verfügung stehenden Unterdrückungsmethoden sind:
① Versuchen Sie, die Signalverkabelung zwischen allen Ebenen zu verkürzen.
2. Ordnen Sie alle Schaltkreisebenen in der Reihenfolge der Signale an, um ein Überkreuzen der Signalleitungen auf den einzelnen Ebenen zu vermeiden.
3. Die Drähte zweier benachbarter Paneele sollten senkrecht oder gekreuzt und nicht parallel verlaufen.
④ Wenn Signalkabel parallel auf der Platine verlegt werden sollen, sollten diese Kabel so weit wie möglich voneinander entfernt sein oder durch Erdungskabel und Stromkabel getrennt werden, um den Zweck der Abschirmung zu erreichen.
6. Automatische Verdrahtung

Bei der Verdrahtung wichtiger Signale müssen Sie die Kontrolle einiger elektrischer Parameter berücksichtigen, z. B. die Reduzierung der verteilten Induktivität usw. Nachdem Sie die Eingabeparameter des automatischen Verdrahtungstools und deren Einfluss auf die Verdrahtung verstanden haben, kann die Qualität der automatischen Verdrahtung bis zu einem gewissen Grad garantiert werden. Beim automatischen Routing von Signalen sollten allgemeine Regeln beachtet werden.

Durch das Festlegen von Einschränkungsbedingungen und das Verbot von Verdrahtungsbereichen zur Begrenzung der von einem bestimmten Signal verwendeten Lagen und der Anzahl der verwendeten Durchkontaktierungen kann das Verdrahtungstool die Leitungen automatisch entsprechend den Designvorstellungen des Ingenieurs verlegen. Nach dem Festlegen der Einschränkungen und Anwenden der erstellten Regeln erzielt das automatische Routing Ergebnisse, die den erwarteten Ergebnissen ähneln. Nachdem ein Teil des Designs fertiggestellt ist, wird er fixiert, um zu verhindern, dass er durch den nachfolgenden Routing-Prozess beeinträchtigt wird.

Der Umfang der Verdrahtung hängt von der Komplexität der Schaltung und der Anzahl der definierten allgemeinen Regeln ab. Heutige automatische Verdrahtungstools sind sehr leistungsfähig und können in der Regel 100 % der Verdrahtung übernehmen. Wenn das automatische Verdrahtungstool jedoch nicht die gesamte Signalverdrahtung abgeschlossen hat, müssen die verbleibenden Signale manuell verlegt werden.
7. Verkabelung

Bei einigen Signalen mit wenigen Einschränkungen ist die Verdrahtungslänge sehr lang. Zu diesem Zeitpunkt können Sie zunächst bestimmen, welche Verdrahtung sinnvoll und welche nicht sinnvoll ist, und dann manuell bearbeiten, um die Signalverdrahtungslänge zu verkürzen und die Anzahl der Durchkontaktierungen zu reduzieren.