1. Mạ điện PCB là gì?
Mạ điện PCB là quá trình lắng đọng một lớp kim loại lên bề mặt PCB để đạt được kết nối điện, truyền tín hiệu, tản nhiệt và các chức năng khác. Mạ điện DC truyền thống gặp phải các vấn đề như độ đồng đều lớp phủ kém, độ sâu mạ không đủ và hiệu ứng cạnh, khiến việc đáp ứng nhu cầu sản xuất PCB tiên tiến như bo mạch kết nối mật độ cao (HDI) và Mạch in linh hoạt (FPC) trở nên khó khăn. Nguồn điện chuyển mạch tần số cao chuyển đổi nguồn điện xoay chiều chính thành AC tần số cao, sau đó được chỉnh lưu và lọc để tạo ra dòng điện DC hoặc xung ổn định. Tần số hoạt động của chúng có thể đạt tới hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm kilohertz, vượt xa tần số nguồn (50/60Hz) của nguồn điện DC truyền thống. Đặc tính tần số cao này mang lại một số lợi thế cho mạ điện PCB.
2. Ưu điểm của nguồn điện chuyển mạch tần số cao trong mạ điện PCB
Cải thiện tính đồng nhất của lớp phủ: "Hiệu ứng bề mặt" của dòng điện tần số cao khiến dòng điện tập trung vào bề mặt của dây dẫn, cải thiện hiệu quả tính đồng nhất của lớp phủ và giảm hiệu ứng cạnh. Điều này đặc biệt hữu ích khi mạ các cấu trúc phức tạp như đường nét mảnh và lỗ siêu nhỏ.
Khả năng mạ sâu được cải thiện: Dòng điện tần số cao có thể xuyên qua thành lỗ tốt hơn, tăng độ dày và tính đồng nhất của lớp mạ bên trong lỗ, đáp ứng các yêu cầu mạ cho các lỗ có tỷ lệ khung hình cao.
Tăng hiệu quả mạ điện: Đặc tính phản ứng nhanh của nguồn điện chuyển mạch tần số cao cho phép kiểm soát dòng điện chính xác hơn, giảm thời gian mạ và tăng hiệu quả sản xuất.
Giảm mức tiêu thụ năng lượng: Nguồn điện chuyển mạch tần số cao có hiệu suất chuyển đổi cao và mức tiêu thụ năng lượng thấp, phù hợp với xu hướng sản xuất xanh.
Khả năng mạ xung: Nguồn điện chuyển mạch tần số cao có thể dễ dàng tạo ra dòng điện xung, cho phép mạ điện xung. Mạ xung cải thiện chất lượng lớp phủ, tăng mật độ lớp phủ, giảm độ xốp và giảm thiểu việc sử dụng chất phụ gia.
3. Ví dụ về ứng dụng nguồn điện chuyển mạch tần số cao trong mạ điện PCB
A. Mạ đồng: Mạ điện đồng được sử dụng trong sản xuất PCB để tạo thành lớp dẫn điện của mạch. Bộ chỉnh lưu chuyển mạch tần số cao cung cấp mật độ dòng điện chính xác, đảm bảo lắng đọng lớp đồng đồng đều và cải thiện chất lượng và hiệu suất của lớp mạ.
B. Xử lý bề mặt: Xử lý bề mặt PCB, chẳng hạn như mạ vàng hoặc bạc, cũng cần nguồn điện DC ổn định. Bộ chỉnh lưu chuyển mạch tần số cao có thể cung cấp dòng điện và điện áp chính xác cho các kim loại mạ khác nhau, đảm bảo độ mịn và khả năng chống ăn mòn của lớp phủ.
C. Mạ hóa học: mạ hóa học được thực hiện mà không cần dòng điện, nhưng quá trình này có yêu cầu nghiêm ngặt về nhiệt độ và mật độ dòng điện. Bộ chỉnh lưu chuyển mạch tần số cao có thể cung cấp nguồn điện phụ cho quá trình này, giúp kiểm soát tốc độ mạ.
4. Cách xác định thông số kỹ thuật nguồn điện mạ PCB
Thông số kỹ thuật của nguồn điện DC cần thiết cho mạ điện PCB phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm loại quy trình mạ điện, kích thước PCB, diện tích mạ, yêu cầu về mật độ dòng điện và hiệu quả sản xuất. Dưới đây là một số thông số chính và thông số kỹ thuật chung của nguồn điện:
A.Thông số kỹ thuật hiện tại
●Mật độ dòng điện: Mật độ dòng điện cho mạ điện PCB thường nằm trong khoảng từ 1-10 A/dm² (ampe trên decimet vuông), tùy thuộc vào quy trình mạ điện (ví dụ: mạ đồng, mạ vàng, mạ niken) và yêu cầu về lớp phủ.
● Tổng yêu cầu dòng điện: Tổng yêu cầu dòng điện được tính toán dựa trên diện tích PCB và mật độ dòng điện. Ví dụ:
Nếu diện tích mạ PCB là 10 dm² và mật độ dòng điện là 2 A/dm², thì tổng dòng điện yêu cầu sẽ là 20 A.
Đối với PCB lớn hoặc sản xuất hàng loạt, có thể cần dòng điện đầu ra lên tới vài trăm ampe hoặc thậm chí cao hơn.
Phạm vi dòng điện phổ biến:
●PCB nhỏ hoặc sử dụng trong phòng thí nghiệm: 10-50 A
●Sản xuất PCB cỡ trung bình: 50-200 A
●PCB lớn hoặc sản xuất hàng loạt: 200-1000 A hoặc cao hơn
B. Thông số kỹ thuật điện áp
Mạ điện PCB thường yêu cầu điện áp thấp hơn, thường trong khoảng 5-24 V.
Yêu cầu về điện áp phụ thuộc vào các yếu tố như điện trở của bể mạ, khoảng cách giữa các điện cực và độ dẫn điện của chất điện phân.
Đối với các quy trình chuyên biệt (ví dụ, mạ xung), có thể cần dải điện áp cao hơn (chẳng hạn như 30-50 V).
Dải điện áp phổ biến:
●Mạ điện DC tiêu chuẩn: 6-12 V
●Mạ xung hoặc quy trình chuyên biệt: 12-24 V trở lên
Các loại nguồn điện
●Nguồn điện DC: Được sử dụng cho mạ điện DC truyền thống, cung cấp dòng điện và điện áp ổn định.
●Nguồn điện xung: Dùng cho mạ điện xung, có khả năng tạo ra dòng điện xung tần số cao để cải thiện chất lượng mạ.
●Nguồn điện chuyển mạch tần số cao: Hiệu suất cao và phản hồi nhanh, phù hợp với yêu cầu mạ điện có độ chính xác cao.
C. Nguồn điện Nguồn điện
Công suất cung cấp điện (P) được xác định bởi dòng điện (I) và điện áp (V), với công thức: P = I × V.
Ví dụ, nguồn điện có đầu ra 100 A ở mức 12 V sẽ có công suất là 1200 W (1,2 kW).
Phạm vi công suất chung:
●Thiết bị nhỏ: 500 W - 2 kW
●Thiết bị cỡ vừa: 2 kW - 10 kW
●Thiết bị lớn: 10 kW - 50 kW hoặc cao hơn
Thời gian đăng: 13-02-2025
