I dag, hvor elektroniske enheder fortsætter med at udvikle sig i retning af miniaturisering og høj ydeevne, påvirker ydeevnen af printkort, som kernebæreren i elektroniske systemer, direkte udstyrets overordnede driftskvalitet. Belægningsteknologien af kredsløb, som et vigtigt middel til at forbedre ydeevnen af kredsløb, får stigende opmærksomhed. Det spiller en nøglerolle i at sikre stabil drift og forlænge levetiden af elektroniske enheder ved at dække overfladen af printkortet med en eller flere tynde film af specifikke materialer, hvilket giver printkortet nye funktionelle egenskaber såsom forbedret ledningsevne, forbedret oxidationsmodstand og forbedret loddeevne.
1, Formålet med og betydningen af printpladebelægning
(1) Beskyt printplader mod miljømæssig erosion
Under brugen af printplader vil de stå over for forskellige komplekse miljøfaktorer, såsom fugtig luft, ætsende gasser, støv osv. Disse faktorer vil gradvist erodere metallinjerne på overfladen af printpladen, hvilket forårsager kobberfolieoxidation, linjekorrosion og i sidste ende føre til kredsløbsfejl. Belægning kan danne en tæt beskyttende film på overfladen af printkortet, effektivt isolere direkte kontakt mellem det ydre miljø og printkortet og sænke hastigheden af metaloxidation og korrosion. For eksempel i barske miljøer som kystområder eller omkring kemivirksomheder kan coatede printplader have en levetid flere gange længere end ubelagte printplader.
(2) Forbedre den elektriske ydeevne af printkort
Nogle belægningsmaterialer har god ledningsevne. Ved at belægge overfladen af printpladen med disse materialer kan kredsløbets modstand reduceres, og effektiviteten og stabiliteten af signaltransmission kan forbedres. I højfrekvente kredsløb er signaltransmissionshastigheden hurtig og frekvensen høj, hvilket kræver ekstrem høj impedanstilpasning af kredsløbet. Passende belægning kan optimere kredsløbets impedansegenskaber, reducere signalrefleksion og -tab og sikre transmission af høj-kvalitet af højfrekvente signaler. Derudover har nogle belægninger også isoleringsegenskaber, som kan danne et isoleringslag på printpladen, isolere linjer med forskellige potentialer, forhindre kortslutninger og yderligere forbedre printkortets elektriske pålidelighed.
(3) Forbedre loddeevnen af printkort
God loddeevne er nøglen til at sikre pålidelig forbindelse mellem elektroniske komponenter og printkort under samlingsprocessen af printkort. Imidlertid kan oxidation, forurening og andre problemer på overfladen af printkortet reducere dets loddeevne, hvilket fører til defekter som dårlig lodning og virtuel lodning. Coating kan fjerne oxider fra overfladen af printplader og danne et overfladelag, der er let at lodde, forbedre befugtningen og bindingen mellem loddemetal og printplader, gøre lodningsprocessen glattere og forbedre montageeffektiviteten og produktkvaliteten.
2, Almindelige typer af printpladebelægning
(1) Kemisk nikkelforgyldning
Kemisk nikkelforgyldning er en af de meget anvendte belægningsprocesser i den nuværende printkortindustri. Denne proces afsætter først et lag nikkel på overfladen af printpladen gennem kemisk plettering, med en tykkelse generelt mellem 3-5 μm. Nikkellaget har god slidstyrke og korrosionsbestandighed, hvilket kan give foreløbig beskyttelse af printkortet. I mellemtiden kan tilstedeværelsen af et nikkellag forhindre kobber i at diffundere ind i guldlaget, hvilket undgår misfarvning og ydeevneforringelse af guldlaget. Oven på nikkellaget aflejres et lag guld gennem forskydningsreaktion, med en tykkelse typisk fra 0,05 til 0,1 μm. Guldlaget har fremragende oxidationsmodstand, ledningsevne og svejsbarhed, som effektivt kan beskytte nikkellaget. Under loddeprocessen af elektroniske komponenter kan guldlaget hurtigt opløses i loddet, hvilket giver gode lodderesultater. Den strømløse nikkelguldbelægningsproces er velegnet til kredsløbskort, der kræver høj overfladeplanhed, loddeevne og pålidelighed, såsom computerbundkort, mobiltelefonkredsløb osv.
(2) Kemisk nikkelpalladiumbelægning
Den kemiske nikkelpalladiumbelægningsproces er udviklet baseret på den kemiske nikkelguldbelægningsproces. Sammenlignet med ENIG-processen tilføjer den et palladiumlag mellem nikkellaget og guldlaget, med en tykkelse generelt fra 0,05-0,1 μm. Tilføjelsen af palladiumlag kan effektivt undertrykke forekomsten af "sort disk" fænomen. Fænomenet "sort skive" refererer til det ujævne fosforindhold på overfladen af nikkellaget eller den kemiske reaktion mellem nikkellaget og guldlaget i miljøer med høj temperatur og høj luftfugtighed i ENIG-teknologi, hvilket får overfladen af nikkellaget til at blive sort og derved påvirker loddeydelsen og pålideligheden af printpladen. Palladiumlaget i ENEPIG-processen kan forhindre uønskede reaktioner mellem nikkel og guld, hvilket forbedrer belægningens stabilitet og pålidelighed. Denne proces er velegnet til områder, der kræver ekstrem høj pålidelighed, såsom rumfart, medicinsk udstyr osv.
(3) Beskyttende film om organisk loddeevne
Organisk loddeevne beskyttende film er en belægningsproces, der belægger organiske tynde film på overfladen af printplader. Tykkelsen af OSP-film er ekstremt tynd, normalt mellem 0,2-0,5 μm. Det danner en gennemsigtig organisk film på overfladen af kobber gennem kemiske metoder, som kan beskytte kobber mod oxidation i en vis periode, og kan hurtigt nedbrydes under svejsning uden at påvirke svejseeffekten. OSP-teknologi har fordelene ved lave omkostninger, enkel proces og miljøbeskyttelse og er velegnet til printkort, der er omkostningsfølsomme og har visse krav til loddeevne, såsom printkort i forbrugerelektronik, almindelige husholdningsapparater og andre områder. Antioxidantkapaciteten af OSP-film er dog relativt svag, og dens opbevaringstid er begrænset. Generelt skal svejsning og montering afsluttes inden for en kort periode efter belægning.
(4) Kemisk udfældning af sølv
Sølvaflejringsprocessen afsætter et tyndt lag sølv på overfladen af printpladen gennem forskydningsreaktion. Sølvlaget har fremragende ledningsevne (kun efter guld) og loddeevne, hvilket effektivt kan reducere linjemodstanden og forbedre signaltransmissionsydelsen. Sølvlagets kemiske stabilitet er dog dårlig og tilbøjelig til oxidation eller svovldannelse, så det er ofte nødvendigt at påføre organiske beskyttelsesmidler eller udføre guldnedsænkningsbehandling for at forlænge dets levetid. Denne proces er velegnet til højfrekvente kredsløb (såsom 5G og satellitkommunikationsudstyr), men omhyggeligt design er påkrævet i miljøer med høj luftfugtighed/højt svovl for at undgå sølvmigrering eller korrosion.
3, Processen med belægning af printplader
(1) Forbehandling
Forbehandling er det grundlæggende trin i printpladebelægning, som har til formål at fjerne urenheder såsom olie, oxider, støv osv. på overfladen af printpladen, for at opnå en ren og aktiveret tilstand, og give et godt grundlag for efterfølgende coatingprocesser. Forbehandling omfatter normalt processer såsom oliefjernelse, mikroætsning, syrevask og vandvask. Affedtningsprocessen bruger alkaliske eller organiske opløsningsmidler til at fjerne oliepletter fra overfladen af printkortet; Mikroætsningsprocessen fjerner oxidlaget og små grater på overfladen af printkortet gennem kemisk korrosion, øger overfladens ruhed og forbedrer vedhæftningen mellem belægningen og printkortet; Bejdseprocessen bruges til yderligere at fjerne oxider fra metaloverfladen og justere overfladens surhedsgrad eller alkalinitet; Vandvaskeprocessen bruges til at rense og fjerne resterende kemiske reagenser fra de foregående trin.
(2) Belægning
I henhold til forskellige belægningstyper anvendes tilsvarende belægningsprocesser til belægning. Tager man strømløs fornikling som et eksempel, nedsænkes printpladen efter afslutning af for-behandlingen i en strømløs forniklingsopløsning, der indeholder nikkelsalte, reduktionsmidler, chelateringsmidler og andre komponenter. Under passende temperatur- (normalt 80-90 grader) og pH-forhold (normalt 4,5-5,5) reduceres nikkelioner af reduktionsmidlet på overfladen af printpladen og afsætter et nikkellag. Når nikkelbelægningen er færdig, overføres printpladen til en guldbelægningsopløsning og aflejres et guldlag på overfladen af nikkellaget gennem forskydningsreaktion. Under belægningsprocessen er det nødvendigt nøje at kontrollere procesparametrene såsom opløsningssammensætning, temperatur, pH-værdi og tid for at sikre, at tykkelsen, ensartetheden og kvaliteten af belægningen opfylder kravene.
(3) Efterbehandling
Efterbehandling omfatter hovedsageligt processer som vandvask, tørring og test. Vandvask bruges til at fjerne resterende belægningsopløsninger og kemiske reagenser på overfladen af printplader for at forhindre deres negative virkninger på printpladers ydeevne; Tørring er processen med at fjerne fugt fra overfladen af printkortet for at forhindre resterende fugt i at forårsage rust eller andre kvalitetsproblemer; Testprocessen evaluerer grundigt kvaliteten af belægningen gennem forskellige testmetoder, såsom visuel inspektion, filmtykkelsesmåling, loddeevnetest, konduktivitetstest osv., for at sikre, at det belagte printkort opfylder designkrav og brugsstandarder.