1. Wat is PCB-elektroplating?
Elektroplating van printplaten (PCB's) verwijst naar het proces waarbij een metaallaag op het oppervlak van een printplaat wordt aangebracht om elektrische verbindingen, signaaloverdracht, warmteafvoer en andere functies te realiseren. Traditionele DC-elektroplating kampt met problemen zoals een slechte coatinguniformiteit, onvoldoende laagdikte en randeffecten, waardoor het moeilijk is om te voldoen aan de productie-eisen van geavanceerde printplaten zoals HDI-boards (High-Density Interconnect) en flexibele printplaten (FPC's). Hoogfrequente schakelende voedingen zetten wisselstroom uit het lichtnet om in hoogfrequente wisselstroom, die vervolgens wordt gelijkgericht en gefilterd om stabiele gelijkstroom of gepulseerde stroom te produceren. Hun werkfrequenties kunnen tientallen of zelfs honderden kilohertz bereiken, wat veel hoger is dan de netfrequentie (50/60 Hz) van traditionele DC-voedingen. Deze hoogfrequente eigenschap biedt verschillende voordelen voor PCB-elektroplating.
2. Voordelen van hoogfrequente schakelende voedingen bij het galvaniseren van printplaten
Verbeterde coatinguniformiteit: Het "skineffect" van hoogfrequente stromen zorgt ervoor dat de stroom zich concentreert aan het oppervlak van de geleider, waardoor de coatinguniformiteit effectief verbetert en randeffecten worden verminderd. Dit is met name nuttig voor het galvaniseren van complexe structuren zoals fijne lijnen en microgaatjes.
Verbeterde diepplatingcapaciteit: Hoogfrequente stromen kunnen beter doordringen in de wanden van gaten, waardoor de dikte en uniformiteit van de plating in de gaten toeneemt. Dit voldoet aan de platingvereisten voor via's met een hoge aspectverhouding.
Verhoogde efficiëntie van het galvaniseerproces: De snelle respons van hoogfrequente schakelende voedingen maakt een nauwkeurigere stroomregeling mogelijk, waardoor de galvaniseertijd wordt verkort en de productie-efficiëntie wordt verhoogd.
Lager energieverbruik: Hoogfrequente schakelende voedingen hebben een hoog conversierendement en een laag energieverbruik, wat aansluit bij de trend van groene productie.
Mogelijkheid tot pulsgalvaniseren: Hoogfrequente schakelende voedingen kunnen eenvoudig gepulseerde stroom leveren, waardoor pulsgalvaniseren mogelijk is. Pulsgalvaniseren verbetert de coatingkwaliteit, verhoogt de coatingdichtheid, vermindert de porositeit en minimaliseert het gebruik van additieven.
3. Voorbeelden van toepassingen van hoogfrequente schakelende voedingen bij het galvaniseren van printplaten
A. Koperplating: Kopergalvanisatie wordt gebruikt bij de productie van printplaten om de geleidende laag van het circuit te vormen. Hoogfrequente schakelende gelijkrichters zorgen voor een nauwkeurige stroomdichtheid, waardoor een uniforme koperlaag wordt afgezet en de kwaliteit en prestaties van de geplateerde laag worden verbeterd.
B. Oppervlaktebehandeling: Oppervlaktebehandelingen van printplaten, zoals vergulden of verzilveren, vereisen ook een stabiele gelijkstroomvoeding. Hoogfrequente schakelende gelijkrichters kunnen de juiste stroom en spanning leveren voor verschillende beplatingsmetalen, waardoor een glad en corrosiebestendig oppervlak wordt gegarandeerd.
C. Chemisch galvaniseren: chemisch galvaniseren wordt uitgevoerd zonder stroom, maar het proces stelt strenge eisen aan temperatuur en stroomdichtheid. Hoogfrequent schakelende gelijkrichters kunnen hulpvermogen leveren voor dit proces, waardoor de galvaniseersnelheid beter geregeld kan worden.
4. Hoe bepaal je de specificaties van de voeding voor het galvaniseren van printplaten?
De specificaties van de gelijkstroomvoeding die nodig is voor het galvaniseren van printplaten zijn afhankelijk van verschillende factoren, waaronder het type galvaniseerproces, de afmetingen van de printplaat, het te galvaniseren oppervlak, de vereiste stroomdichtheid en de productie-efficiëntie. Hieronder vindt u enkele belangrijke parameters en gangbare specificaties voor voedingen:
A. Huidige specificaties
●Stroomdichtheid: De stroomdichtheid voor het galvaniseren van printplaten varieert doorgaans van 1 tot 10 A/dm² (ampère per vierkante decimeter), afhankelijk van het galvaniseerproces (bijv. koperplating, goudplating, nikkelplating) en de coatingvereisten.
●Totale stroombehoefte: De totale stroombehoefte wordt berekend op basis van het oppervlak en de stroomdichtheid van de printplaat. Bijvoorbeeld:
⬛Als het oppervlak van de printplaatbeplating 10 dm² is en de stroomdichtheid 2 A/dm², dan is de totale stroombehoefte 20 A.
⬛Voor grote printplaten of massaproductie kunnen stroomsterktes van enkele honderden ampère of zelfs hoger nodig zijn.
Gangbare stroombereiken:
●Kleine printplaten of voor laboratoriumgebruik: 10-50 A
●Productie van middelgrote printplaten: 50-200 A
●Grote printplaten of massaproductie: 200-1000 A of hoger
B. Spanningsspecificaties
⬛Voor het galvaniseren van printplaten zijn over het algemeen lagere spanningen nodig, meestal in het bereik van 5-24 V.
De benodigde spanning is afhankelijk van factoren zoals de weerstand van het galvaniseerbad, de afstand tussen de elektroden en de geleidbaarheid van de elektrolyt.
⬛Voor specialistische processen (bijv. pulsgalvaniseren) kunnen hogere spanningsbereiken (zoals 30-50 V) nodig zijn.
Gangbare spanningsbereiken:
●Standaard DC-elektroplating: 6-12 V
●Pulsgalvanisatie of gespecialiseerde processen: 12-24 V of hoger
Voedingstypen
●DC-voeding: Gebruikt voor traditioneel DC-galvaniseren, levert stabiele stroom en spanning.
●Pulsvoeding: Gebruikt voor pulsgalvaniseren, in staat om hoogfrequente pulsstromen te leveren om de galvaniseerkwaliteit te verbeteren.
●Hoogfrequent schakelende voeding: Hoog rendement en snelle respons, geschikt voor zeer nauwkeurige galvaniseertoepassingen.
C. Voeding
Het vermogen van de voeding (P) wordt bepaald door de stroom (I) en de spanning (V), volgens de formule: P = I × V.
Een voeding die bijvoorbeeld 100 A levert bij 12 V, heeft een vermogen van 1200 W (1,2 kW).
Gangbaar vermogensbereik:
●Kleine apparaten: 500 W - 2 kW
●Middelgrote apparatuur: 2 kW - 10 kW
●Grote apparatuur: 10 kW - 50 kW of meer
Geplaatst op: 13 februari 2025
