零经验的PCB板电镀仿真

通过仿真可以快速简单地进行优化。下图模拟了带有矩形开口的孔隙。孔隙开口的长度与宽度及其在电镀槽中的放置位置得到了优化，从而使PCB 板上的厚度变化降到最低。

为了避免靠近PCB 板边缘处的丛聚效应（如左图所示），可在电镀槽的阳极和之间放置一个带有开口的孔隙，即绝缘屏蔽层。右图显示了经仿真优化后可以达到最小厚度变化的孔隙开口大小，及其在电镀槽中的放置位置。

制造成本方面的考虑

PCB 板制造商如要拥有竞争力，就必须考虑制造成本。如前所述，最终产品总是需要满足一个铜厚度均匀性规格。厚度均匀性本质上取决于电镀过程中的总电镀速度；整体速度越高，厚度变化越大。此外，总加工时间决定了生产线的生产量，因此，也决定了制造成本。

成本最小化

为了最小化制造成本，加工会按照能满足厚度规格的最大可能速度进行。通过使用仿真研究电镀速度的影响，可以计算出针对给定厚度均匀性规格应采用的电镀速度。这使我们在设计阶段就能估算出制造成本。

通过改进设计，或使用孔隙来改进均匀性，可以模拟得到能够支持的最高电镀速度，以及PCB 板生产中可以节省的成本。

通过电镀App 运行仿真

拥有电化学背景，同时理解仿真模型和软件的人士创建了电镀仿真模型。PCB 板设计人员通常擅长电气设计，但对制造中的电化学过程了解不多或完全没有相关知识。

我们已经讨论了电镀仿真的诸多优势，但如何才能使PCB 板设计人员使用上仿真模型呢？

创建App

解决方案之一是创建界面易于使用的定制电镀App，这使PCB 板设计人员可以研究一些重要参数，同时只需点击几下鼠标就能运行仿真。

利用COMSOL Multiphysics 5.0 版本中所带的App 开发器，仿真专家们只需投入很少的精力就可以创建出这类App，从而使组织中的其他人都可以运行仿真。

电镀App 允许PCB 板设计人员导入不同的设计（包含或不含虚置图形），点击计算，然后就能查看所仿真的厚度均匀性。也可以改变电镀槽和阳极的尺寸，或加入一个孔隙。只需简单一个点击，即可运行App 来优化孔隙的尺寸和放置位置。最后，可利用App 找出针对给定厚度均匀性规格的最高电镀速度。通过这一信息，可以计算出制造成本。

电镀App 的用户界面。它支持PCB 板设计人员上传不同的设计，修改电镀槽尺寸，以及加入特定尺寸的孔隙（可选）。

有了电镀App，用户只需简单点击就可以运行仿真。用户可以研究铜线厚度的均匀性，以及不同设计、电镀速度和电镀槽设置对它的影响。此外，也可以运行App 来仿真用于减少厚度变化的最佳孔隙尺寸。最后，App 可用于计算针对给定的厚度均匀性目标、所支持的最高电镀速度。

结束语

我们已经讨论了仿真对于使用电镀铜图形工艺的高级PCB 板而言的重要性。在设计阶段运行电镀仿真，可以减少由于电镀过程中的厚度变化而产生的性能下降，甚至可以减少器件故障。

传统意义上，这类仿真模型并非由PCB 板设计人员所操作，更多的是电镀和仿真专家们的工作。但是，通过构建界面易于使用的专业电镀App，我们可以将电镀仿真带给PCB 板设计人员。设计人员能够在日常工作中运行仿真，并充分享受它带来的各种优势。

最后，通过减少原型机的数量以及优化设计和工艺来最小化制造成本，资金得到了节省。进一步而言，类似的App 可以加入到制造过程中，由负责此阶段的工程和技术人员运行。这使他们可以自行对电镀的操作进行微调和校准，以及辅助进行质量保证。

来源：COMSOL-China微信号