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水平电镀原理介绍

水平电镀是一种广泛应用于电子制造、精密加工和表面处理领域的电镀技术。水平电镀通过将工件水平放置于电镀槽中，利用溶液流动和电场分布的优化，实现均匀、高效的金属镀层沉积。其核心优势在于解决复杂几何形状工件的均匀性问题，尤其适用于高密度互连（HDI）电路板、半导体封装基板等精密元件的制造。以下内容是英特丽小编整理关于水平电镀的原理介绍！

一、水平电镀的基本原理

水平电镀的原理基于法拉第电解定律和电化学沉积理论，通过控制电流、电场分布及溶液流动，实现金属离子在工件表面的还原与沉积。其核心流程可分为以下步骤：

1、电场分布优化

在水平电镀中，工件水平放置于电镀槽内，阳极与工件平行布置。通过调整阳极与工件的距离、形状及电流密度分布，可形成均匀的电场线。相较于垂直电镀，水平布置减少了因重力或溶液流动不均导致的边缘效应，从而提升镀层厚度均匀性。

2、溶液流动与传质控制

水平电镀槽通常配备循环泵和喷嘴系统，驱动电镀液以特定流速和方向流动。溶液流动的作

沉积速率受电流密度、溶液温度、pH值及添加剂浓度等因素影响。水平电镀通过精确控制这些参数，实现镀层厚度、结晶结构和表面形貌的调控。

二、水平电镀的关键技术特点

1、均匀性提升

水平布置结合溶液流动设计，可显著改善深孔、盲孔等复杂结构的镀层均匀性，适用于高纵横比（Aspect Ratio）的微孔电镀。

2、工艺灵活性

通过调整阳极形状（如分段式阳极）和电流分布，可针对不同工件几何特征优化电场，满足多样化需求。

3、自动化与效率

水平电镀设备常集成自动化传送系统，支持连续生产，提高产能并降低人工干预，适合大规模工业化应用。

4、环保与成本优化

溶液循环系统可减少电镀液消耗，同时通过精确控制添加剂用量，降低化学废液处理成本。

三、典型应用场景

1、印刷电路板（PCB）制造

水平电镀是HDI板、任意层互连（ALIVH）板等高端PCB的核心工艺，可实现微孔（直径<0.1mm）和细线路（线宽/线距<20μm）的均匀镀铜。

2、半导体封装

在晶圆级封装（WLP）和倒装芯片（Flip Chip）中，水平电镀用于沉积铜柱凸块（Copper Pillar Bump）和再分布层（RDL），满足高密度互连需求。

3、精密零部件加工

适用于航空航天、医疗器械等领域中复杂形状零件的表面强化或功能性镀层（如耐磨、耐腐蚀涂层）

四、总结

水平电镀通过优化电场分布与溶液流动，解决了传统电镀技术在复杂结构工件上的均匀性难题，成为现代精密制造不可或缺的工艺。随着电子元器件向微型化、高密度化发展，水平电镀技术将持续创新，例如结合脉冲电镀、磁控电镀等先进方法，进一步拓展其在5G通信、人工智能等领域的应用边界。