A jelátvitel és az alkatrészek csatlakoztatásának kulcsfontosságú hordozójaként a nyomtatott áramköri lapok teljesítményének stabilitása közvetlenül befolyásolja a berendezés működésének minőségét. A nyomtatott áramköri lapokban található fémanyagok, különösen a rézhuzalok azonban hajlamosak kémiai reakciókra a levegő oxigénjével, ami oxidációhoz vezet. Az oxidált nyomtatott áramköri lapok problémákat okozhatnak, például megnövekedett áramköri ellenállást és csökkent forraszthatóságot, és súlyos esetekben áramköri megszakadásokat is okozhatnak. Ezért a nyomtatott áramköri lapok oxidációjának megelőzésére irányuló, tudományosan hatékony intézkedések meghozatala fontos láncszemté vált az elektronikus eszközök megbízhatóságának biztosításában.
1, A nyomtatott áramköri lapok oxidációjának elveinek és veszélyeinek elemzése
A nyomtatott áramköri lapok oxidációja lényegében egy kémiai reakció fémanyagok és olyan anyagok között, mint az oxigén és a nedvesség. Példaként tekintve a rézre, nedves környezetben a réz először oxigénnel reagál, és réz-oxidot képez, amely a levegőben lévő szén-dioxiddal és vízzel bázisos réz-karbonátot képez. Ez az oxidációs folyamat nemcsak a fémfelület fizikai és kémiai tulajdonságait változtatja meg, hanem mikroszkopikus szinten is károsítja a fém kristályszerkezetét, ami a vezetőképesség csökkenéséhez vezet. A precíziós nyomtatott áramköri áramkörök esetében az oxidáció okozta kis ellenállásváltozások jeltorzulást, késleltetést és egyéb problémákat okozhatnak a nagy-frekvenciás jelátvitel során; A hegesztési folyamat során az oxidréteg akadályozza a forrasztóanyag és a fém beszivárgását, ami hegesztési hibákat okoz, mint például a virtuális hegesztés és a hideghegesztés, és csökkenti a termék minősítési arányát.
2, Optimalizálja a felületkezelési folyamatot
(1) Vegyi nikkel aranyozás
Az elektromos nikkelezéses aranyozási eljárás egy általánosan használt módszer a nyomtatott áramköri lapok oxidációjának megelőzésére. Ezzel az eljárással először egyenletes, általában 3-5 mikron vastagságú nikkelréteget viszünk fel a nyomtatott áramköri lap felületére. A nikkelréteg jó kémiai stabilitással rendelkezik, és hatékonyan képes elszigetelni az oxigén és az alatta lévő réz közötti érintkezést; Ezt követően körülbelül 0,05-0,1 mikron vastagságú aranyréteget raknak le a nikkelréteg felületére. Az arany kémiai tulajdonságai rendkívül stabilak és szinte nem lépnek reakcióba oxigénnel, tovább erősítve a védőhatást. Az elektromentes nikkel aranyozással kezelt nyomtatott áramköri lap felülete lapos és sima, kiváló forraszthatósággal, alkalmas magas megbízhatósági követelményeket támasztó elektronikai termékekhez, mint például kommunikációs bázisállomási berendezések, orvosi elektronikai műszerek stb. Ennek az eljárásnak azonban viszonylag magas költségei és szigorú követelményei vannak a bevonóoldat összetételének és a folyamat paramétereinek ellenőrzésére. A nem megfelelő működés a nikkelréteg rendellenes foszfortartalmát és az aranyréteg egyenetlen vastagságát eredményezheti.
(2) Szerves forrasztásvédő
A szerves forraszthatóságvédő anyag a nyomtatott áramköri lap rézfelületén kialakított vékony réteg szerves védőfólia, amelynek vastagsága mindössze 0,2-0,5 mikron. Ez a védőfólia hatékonyan elnyomja a réz oxidációját anélkül, hogy befolyásolná a forrasztás és a réz közötti kötést a hegesztés során. Az OSP technológia egyszerű, költséghatékony,{4}}és alkalmas nagy sűrűségű nyomtatott áramköri lapok huzalozására, amelyet széles körben használnak fogyasztói elektronikai termékek, például okostelefonok és táblagépek áramköri lapjainak gyártásában. Az OSP fólia kopásállósága és magas hőmérsékleti ellenállása azonban viszonylag gyenge. Tárolás és szállítás során ügyelni kell a nedvesség- és karcállóságra. Ezenkívül az OSP fólia élettartama korlátozott, és általában a feldolgozást követő 7-10 napon belül javasolt a hegesztés befejezése.
(3) Meleg levegő szintezés
A forró levegős szintezési folyamat során a nyomtatott áramköri lapot olvadt forrasztóanyagba merítik, majd forró levegővel fújják el a felesleges forrasztást, hogy a forrasztás egyenletesen fedje be a réz felületét. Az ezzel a módszerrel kialakított forrasztóréteg viszonylag vastag, ami jó fizikai védelmet nyújthat a réz ellen és blokkolja az oxigén inváziót. A hagyományos HASL-eljárás ólomtartalmú forraszanyagot használ, amelyet a környezetvédelmi követelmények miatt fokozatosan ólommentes HASL-re cseréltek. A forró levegős szintezési eljárás alacsony költséggel és magas gyártási hatékonysággal rendelkezik, és olyan közönséges áramköri lapokhoz is alkalmas, amelyeknek nincs szigorú felületi síkossági követelménye. Ennek az eljárásnak azonban olyan problémái vannak, mint például a felület gyenge simasága és a lyukak elégtelen kitöltése, valamint az elektronikai termékek miniatürizálás és precizitás felé történő fejlődésével a HASL eljárás alkalmazása fokozatosan korlátozott.
3, Védőbevonat felvitele
(1) Három proof festékbevonat
Három ellenálló festék (nedvességálló, penészedésgátló, sóspray) sűrű védőfóliát képezhet a nyomtatott áramköri lap felületén, elzárva az oxigént, a nedvességet és az áramköri lappal való érintkezést. A háromálló festékek gyakori típusai közé tartozik a poliuretán, az akril, a szilikon stb. A poliuretán háromálló festék jó kopásállósággal és rugalmassággal rendelkezik, alkalmas olyan elektronikus eszközökhöz, amelyek gyakori vibrációt igényelnek, mint például az autóipari elektronikus vezérlőegységek nyomtatott áramköri lapja; Az akril háromálló festék gyors száradási sebességgel és alacsony költséggel rendelkezik, és általánosan használt fogyasztói elektronikai termékekben; A szerves szilícium háromálló festék kiváló magas hőmérséklet- és kémiai korrózióállósággal rendelkezik, és alkalmas magas hőmérsékletű környezetben működő áramköri lapokhoz, például ipari vezérlőberendezésekben lévő nyomtatott áramkörökhöz. Három próbafesték alkalmazásával a nyomtatott áramköri lapok antioxidáns élettartama jelentősen meghosszabbítható, különösen zord környezetben, ahol a védőhatás kifejezettebb.
(2) Nano bevonat technológia
A nanobevonat technológia egy új típusú védelmi módszer, amely az elmúlt években jelent meg. A nanoméretű anyagok speciális tulajdonságait használja fel, hogy egységes, ultra-vékony és nagy teljesítményű{2}}védőréteget képezzen a nyomtatott áramköri lapok felületén. Például a grafén nanobevonat kiváló kémiai stabilitásával és gátlási tulajdonságaival hatékonyan gátolja az oxigén- és vízmolekulák behatolását, miközben jó vezetőképességgel és hőelvezetéssel is rendelkezik, ami javíthatja a nyomtatott áramköri lapok általános teljesítményét, miközben megakadályozza az oxidációt. A nanobevonatok alkalmazása nemcsak a nyomtatott áramköri lapok antioxidáns kapacitását javítja, hanem javítja kopásállóságukat, antisztatikusságukat és egyéb tulajdonságaikat is, így alkalmasak olyan csúcskategóriás elektronikai termékekhez, mint a repülőgépek és a nagy teljesítményű szerveráramkörök.
4, Környezetvédelmi ellenőrzés és tárolás menedzsment
(1) A termelési környezet optimalizálása
A környezet hőmérsékletének, páratartalmának és levegőminőségének szabályozása kulcsfontosságú a nyomtatott áramköri lapok gyártási folyamatában. A gyártóműhely relatív páratartalmának 40% -60%-os szabályozása és a hőmérséklet 20-25 fokon tartása csökkentheti a vízgőz kondenzációját a nyomtatott áramköri lap felületén, és gátolja az oxidációs reakciókat. Ezzel egyidejűleg légtisztító berendezést kell felszerelni a levegőben lévő korrozív anyagok, például por, szulfidok, nitrogén-oxidok stb. szűrésére, nehogy ezek az anyagok felgyorsítsák a nyomtatott áramköri lapok oxidációját. A nagy pontosságú nyomtatott áramköri lapok gyártásához pormentes műhely használható a környezeti tisztaság további javítására.
(2) Tárolási és szállítási védelem
A nyomtatott áramköri lapok tárolása és szállítása során nedvesség--álló és antioxidáns-intézkedéseket kell tenni. Használjon nedvességálló-zacskókat a nyomtatott áramköri kártyák csomagolásához, és helyezzen el nedvszívó anyagokat, például szilikon szárítószereket a tasakok belsejébe, hogy felszívja a nedvességet; A hosszú ideig tárolt nyomtatott áramköri lapok esetében vákuumcsomagolás használható a levegőtől való elszigetelésre. Szállítás közben kerülje el a nyomtatott áramköri lapon az erős rezgéseket és ütközéseket, ne sértse meg a felületi védőréteget, és ügyeljen a szállítási környezetben a hőmérséklet és páratartalom szabályozására, hogy a nyomtatott áramköri kártya mindig megfelelő tárolási körülmények között legyen.