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スルーホールの解析事例

epps-pcb2d2.gif プリント基板のスルーホールの硫酸銅めっきで、平均電流密度を変化させた場合の電流分布の変化を調べています。カソードの電流-電位曲線は非線形のターフェル式を用いており、このため平均電流密度が変化すれば、電流分布も変化します。
電流-電位曲線の関数形と電気伝導度を変化させれば、種々のめっきのスルーホール均一性を調べることができます。また、穴径、板厚を変化させて解析することにより、均一性に対する穴径と板厚の関係を調べることができます。

解析条件

めっき液               硫酸銅めっき
液めっき液の電気伝導度     50S/m
銅の電気伝導度          5.9x107S/m
銅の電気化学当量         3.29x10-7kg/C
銅の密度              8900kg/m3
電流効率              1.0
電流-電位曲線(カソード)   η=0.0551+0.0909logi  η 過電圧(V)
電流-電位曲線(アノード)   η=5.0x10-5i        i 電流密度(A/m2)
スルーホール径          0.4mm
板厚                 3.2mm
平均電流密度とめっき時間
  1.平均電流密度 0.7A/dm2   めっき時間 171min
  2.平均電流密度 1.0A/dm2   めっき時間 120min
  3.平均電流密度 2.0A/dm2   めっき時間 60min
  4.平均電流密度 3.0/Adm2   めっき時間 40min

モデル形状

eppstfig.gif


解析結果

等電位線図

eppstv0.gif

平均電流密度 0.7 A/d㎡ めっき時間 171min

eppstv1.gif

平均電流密度 1.0A/d㎡ めっき時間 120min

eppstv2.gif

平均電流密度 2.0A/d㎡ めっき時間 60min

eppstv3.gif

平均電流密度 3.0A/d㎡ めっき時間 40min

電流ベクトル図

eppstj0.gif平均電流密度 0.7A/d㎡ めっき時間 171min


eppstj1.gif平均電流密度 1.0A/d㎡ めっき時間 120min


eppstj2.gif平均電流密度 2.0A/d㎡ めっき時間 60min


eppstj3.gif平均電流密度 3.0A/d㎡ めっき時間 40min


カソードの電流分布

eppsti1.gifスルホール部


eppsti2.gif基板表面部


カソードの膜厚分布

eppstt1.gifスルホール部


eppstt2.gif基板表面部


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