1. Che cosa è la galvanica dei PCB?
La galvanoplastica per PCB si riferisce al processo di deposizione di uno strato di metallo sulla superficie di un PCB per ottenere la connessione elettrica, la trasmissione del segnale, la dissipazione del calore e altre funzioni. La galvanoplastica tradizionale a corrente continua (DC) soffre di problemi come scarsa uniformità del rivestimento, profondità di placcatura insufficiente ed effetti di bordo, rendendo difficile soddisfare i requisiti di produzione di PCB avanzati come le schede ad alta densità (HDI) e i circuiti stampati flessibili (FPC). Gli alimentatori switching ad alta frequenza convertono la corrente alternata di rete in corrente alternata ad alta frequenza, che viene quindi raddrizzata e filtrata per produrre corrente continua stabile o pulsata. Le loro frequenze operative possono raggiungere decine o addirittura centinaia di kilohertz, superando di gran lunga la frequenza di rete (50/60 Hz) degli alimentatori DC tradizionali. Questa caratteristica dell'alta frequenza offre diversi vantaggi alla galvanoplastica per PCB.
2. Vantaggi degli alimentatori switching ad alta frequenza nella galvanica dei PCB
Uniformità del rivestimento migliorata: l'"effetto pelle" delle correnti ad alta frequenza fa sì che la corrente si concentri sulla superficie del conduttore, migliorando efficacemente l'uniformità del rivestimento e riducendo gli effetti di bordo. Questo è particolarmente utile per la placcatura di strutture complesse come linee sottili e microfori.
Capacità di placcatura profonda migliorata: le correnti ad alta frequenza possono penetrare meglio le pareti dei fori, aumentando lo spessore e l'uniformità della placcatura all'interno dei fori, soddisfacendo i requisiti di placcatura per i fori passanti con elevato rapporto di aspetto.
Maggiore efficienza di galvanica: le caratteristiche di risposta rapida degli alimentatori switching ad alta frequenza consentono un controllo della corrente più preciso, riducendo i tempi di galvanica e aumentando l'efficienza produttiva.
Consumo energetico ridotto: gli alimentatori switching ad alta frequenza presentano un'elevata efficienza di conversione e un basso consumo energetico, in linea con la tendenza alla produzione ecologica.
Capacità di elettrodeposizione pulsata: gli alimentatori switching ad alta frequenza possono facilmente generare corrente pulsata, consentendo la galvanoplastica pulsata. La elettrodeposizione pulsata migliora la qualità del rivestimento, ne aumenta la densità, ne riduce la porosità e riduce al minimo l'uso di additivi.
3. Esempi di applicazioni di alimentatori switching ad alta frequenza nella galvanica dei PCB
A. Placcatura in rame: la placcatura galvanica in rame viene utilizzata nella produzione di PCB per formare lo strato conduttivo del circuito. I raddrizzatori a commutazione ad alta frequenza forniscono una densità di corrente precisa, garantendo una deposizione uniforme dello strato di rame e migliorando la qualità e le prestazioni dello strato placcato.
B. Trattamento superficiale: anche i trattamenti superficiali dei PCB, come la placcatura in oro o argento, richiedono un'alimentazione CC stabile. I raddrizzatori a commutazione ad alta frequenza possono fornire la corrente e la tensione corrette per i diversi metalli di placcatura, garantendo la levigatezza e la resistenza alla corrosione del rivestimento.
C. Placcatura chimica: la placcatura chimica viene eseguita senza corrente, ma il processo prevede requisiti rigorosi in termini di temperatura e densità di corrente. Raddrizzatori a commutazione ad alta frequenza possono fornire energia ausiliaria per questo processo, contribuendo a controllare la velocità di placcatura.
4. Come determinare le specifiche dell'alimentatore per la galvanica PCB
Le specifiche dell'alimentatore CC necessario per la galvanica dei PCB dipendono da diversi fattori, tra cui il tipo di processo di galvanica, le dimensioni del PCB, l'area di placcatura, i requisiti di densità di corrente e l'efficienza produttiva. Di seguito sono riportati alcuni parametri chiave e le specifiche comuni degli alimentatori:
A. Specifiche attuali
●Densità di corrente: la densità di corrente per la galvanica dei PCB varia in genere da 1 a 10 A/dm² (ampere per decimetro quadrato), a seconda del processo di galvanica (ad esempio, placcatura in rame, placcatura in oro, placcatura in nichel) e dei requisiti di rivestimento.
●Fabbisogno di corrente totale: il fabbisogno di corrente totale viene calcolato in base all'area del PCB e alla densità di corrente. Ad esempio:
⬛Se l'area di placcatura del PCB è 10 dm² e la densità di corrente è 2 A/dm², il fabbisogno di corrente totale sarà di 20 A.
⬛Per PCB di grandi dimensioni o per produzioni di massa, potrebbero essere necessarie uscite di corrente di diverse centinaia di ampere o addirittura superiori.
Intervalli di corrente comuni:
●Piccoli PCB o uso di laboratorio: 10-50 A
●Produzione di PCB di medie dimensioni: 50-200 A
● PCB di grandi dimensioni o produzione di massa: 200-1000 A o superiore
B. Specifiche di tensione
⬛La galvanica dei PCB richiede in genere tensioni più basse, solitamente comprese tra 5 e 24 V.
⬛I requisiti di tensione dipendono da fattori quali la resistenza del bagno di placcatura, la distanza tra gli elettrodi e la conduttività dell'elettrolita.
⬛Per processi specializzati (ad esempio la placcatura a impulsi), potrebbero essere necessari intervalli di tensione più elevati (ad esempio 30-50 V).
Intervalli di tensione comuni:
●Galvanica DC standard: 6-12 V
●Placcatura a impulsi o processi specializzati: 12-24 V o superiore
Tipi di alimentazione
●Alimentazione CC: utilizzata per la galvanica CC tradizionale, che fornisce corrente e tensione stabili.
●Alimentatore a impulsi: utilizzato per la galvanica a impulsi, in grado di emettere correnti pulsate ad alta frequenza per migliorare la qualità della placcatura.
●Alimentatore switching ad alta frequenza: elevata efficienza e risposta rapida, adatto per requisiti di galvanica ad alta precisione.
C.Alimentazione elettrica
La potenza di alimentazione (P) è determinata dalla corrente (I) e dalla tensione (V), con la formula: P = I × V.
Ad esempio, un alimentatore che eroga 100 A a 12 V avrebbe una potenza di 1200 W (1,2 kW).
Intervallo di potenza comune:
●Piccole apparecchiature: 500 W - 2 kW
●Apparecchiature di medie dimensioni: 2 kW - 10 kW
●Apparecchiature di grandi dimensioni: 10 kW - 50 kW o superiori
Data di pubblicazione: 13 febbraio 2025
