Kao ključni nosilac za prenos signala i povezivanje komponenti, stabilnost performansi štampanih ploča direktno utiče na kvalitet rada opreme. Međutim, metalni materijali u štampanim pločama, posebno bakrene žice, skloni su hemijskim reakcijama sa kiseonikom u vazduhu, što dovodi do oksidacije. Oksidirane štampane ploče mogu imati probleme kao što su povećana otpornost kola i smanjena lemljivost, au teškim slučajevima mogu čak uzrokovati prekide strujnog kola. Stoga je poduzimanje naučno učinkovitih mjera za sprječavanje oksidacije štampanih ploča postalo važna karika u osiguravanju pouzdanosti elektronskih uređaja.
1, Analiza principa i opasnosti od oksidacije štampanih ploča
Oksidacija štampanih ploča je u suštini hemijska reakcija između metalnih materijala i supstanci kao što su kiseonik i vlaga. Uzimajući bakar kao primjer, u vlažnom okruženju, bakar prvo reagira s kisikom da nastane bakrov oksid, koji se dalje kombinuje sa ugljičnim dioksidom i vodom u zraku da nastane bazični bakrov karbonat. Ovaj proces oksidacije ne samo da menja fizička i hemijska svojstva metalne površine, već i oštećuje kristalnu strukturu metala na mikroskopskom nivou, što dovodi do smanjenja provodljivosti. Za precizna štampana kola, male promjene otpora uzrokovane oksidacijom mogu dovesti do izobličenja signala, kašnjenja i drugih problema u prijenosu signala visoke{3}}e frekvencije; U procesu zavarivanja, oksidni sloj će ometati infiltraciju lema i metala, uzrokujući defekte zavarivanja kao što su virtualno zavarivanje i hladno zavarivanje, i smanjujući stopu kvalifikacije proizvoda.
2, Optimizirajte proces površinske obrade
(1) Hemijsko pozlaćivanje nikla
Proces bezelektričnog niklovanog pozlaćenja je uobičajena metoda za sprečavanje oksidacije štampanih ploča. Ovim postupkom se prvo nanosi jednolični sloj nikla na površinu štampane ploče, obično debljine 3-5 mikrona. Sloj nikla ima dobru hemijsku stabilnost i može efikasno izolovati kontakt između kiseonika i bakra ispod; Zatim se na površinu sloja nikla nanosi sloj zlata debljine oko 0,05-0,1 mikrona. Hemijska svojstva zlata su izuzetno stabilna i gotovo ne reagiraju s kisikom, što dodatno pojačava zaštitni učinak. Površina štampane ploče obrađena elektrobez niklovanim pozlaćenjem je ravna i glatka, sa odličnom lemljivošću, pogodna za elektronske proizvode sa visokim zahtevima za pouzdanost, kao što su oprema baznih stanica za komunikaciju, medicinski elektronski instrumenti, itd. Međutim, ovaj proces ima relativno visoke troškove i stroge zahteve za kontrolu sastava rastvora za prevlačenje i parametara procesa. Nepravilan rad može rezultirati nenormalnim sadržajem fosfora u sloju nikla i neujednačenom debljinom sloja zlata.
(2) Organsko sredstvo za zaštitu od lemljenja
Organsko sredstvo za zaštitu od lemljenja je tanak sloj organskog zaštitnog filma formiranog na bakrenoj površini štampane ploče, debljine samo 0,2-0,5 mikrona. Ovaj zaštitni film može efikasno suzbiti oksidaciju bakra bez uticaja na vezu između lema i bakra tokom zavarivanja. OSP tehnologija je jednostavna, isplativa-i pogodna za ožičenje štampanih ploča visoke gustine, koja se široko koristi u proizvodnji ploča za potrošačke elektronike kao što su pametni telefoni i tableti. Međutim, otpornost na habanje i otpornost na visoke temperature OSP filma su relativno slabi. Prilikom skladištenja i transporta treba obratiti pažnju na otpornost na vlagu i ogrebotine. Štoviše, vijek trajanja OSP filma je ograničen i obično se preporučuje da se zavarivanje završi u roku od 7-10 dana nakon obrade.
(3) Nivelisanje toplog vazduha
Proces izravnavanja vrućim zrakom je da se štampana ploča uroni u rastopljeni lem, a zatim pomoću vrućeg zraka otpuhne višak lema, tako da lem ravnomjerno pokrije površinu bakra. Sloj lemljenja formiran ovom metodom je relativno debeo, što može pružiti dobru fizičku zaštitu za bakar i blokirati invaziju kisika. Tradicionalni HASL proces koristi lem koji sadrži olovo, koji je postepeno zamijenjen HASL-bez olova zbog ekoloških zahtjeva. Proces izravnavanja toplim zrakom ima nisku cijenu i visoku efikasnost proizvodnje, te je pogodan za obične ploče koje nemaju stroge zahtjeve za ravnost površine. Međutim, ovaj proces ima probleme kao što su loša ravnost površine i nedovoljno popunjavanje rupa, a razvojem elektroničkih proizvoda prema minijaturizaciji i preciznosti primjena HASL procesa se postepeno ograničava.
3, Nanošenje zaštitnog premaza
(1) Tri otporna boja premaza
Tri otporne boje (otporne na vlagu,{0}}otporne, protiv plijesni, protiv slanog spreja) mogu formirati gust zaštitni film na površini štampane ploče, izolujući kiseonik, vlagu i kontakt sa pločom. Uobičajeni tipovi trootporne boje uključuju poliuretan, akril, silikon, itd. Poliuretanska trootporna boja ima dobru otpornost na habanje i fleksibilnost, pogodna za elektronske uređaje koji zahtijevaju česte vibracije, kao što su štampana ploča elektronskih kontrolnih jedinica automobila; Akrilna trootporna boja ima brzu brzinu sušenja i nisku cijenu i obično se koristi u običnim proizvodima potrošačke elektronike; Organska silikonska trootporna boja ima odličnu otpornost na visoke temperature i otpornost na hemijsku koroziju, te je pogodna za ploče koje rade u okruženjima visoke-temperature, kao što su štampane ploče u industrijskoj kontrolnoj opremi. Nanošenjem trootporne boje može se značajno produžiti antioksidativni vek štampanih ploča, posebno u teškim okruženjima, gde je zaštitni efekat izraženiji.
(2) Tehnologija nano premaza
Tehnologija nano premaza je nova vrsta zaštitne metode koja se pojavila posljednjih godina. Koristi posebna svojstva nanomaterijala za formiranje jednolikog, ultra{1}}tankog i visokog-zaštitnog sloja na površini štampanih ploča. Na primjer, nanopremaz grafena, sa svojom odličnom kemijskom stabilnošću i svojstvima barijere, može učinkovito blokirati prodiranje molekula kisika i vode, dok također posjeduje dobru provodljivost i rasipanje topline, što može poboljšati ukupne performanse tiskanih ploča uz sprječavanje oksidacije. Primjena nano premaza ne samo da može poboljšati antioksidativni kapacitet štampanih ploča, već i poboljšati njihovu otpornost na habanje, anti-statička i druga svojstva, čineći ih pogodnim za vrhunske elektronske proizvode-kao što su zrakoplovna oprema i -serverske ploče visokih performansi.
4, Kontrola životne sredine i upravljanje skladištenjem
(1) Optimizacija proizvodnog okruženja
Kontrola temperature okoline, vlažnosti i kvaliteta zraka ključna je u procesu proizvodnje štampanih ploča. Kontrolisanjem relativne vlažnosti u proizvodnoj radionici na 40% -60% i održavanjem temperature na 20-25 stepeni može se smanjiti kondenzacija vodene pare na površini štampane ploče i inhibirati reakcije oksidacije. Istovremeno, instalirajte opremu za pročišćavanje zraka za filtriranje korozivnih tvari kao što su prašina, sulfidi, dušikovi oksidi itd. u zraku, kako biste spriječili da ove tvari ubrzaju oksidaciju tiskanih ploča. Za proizvodnju visoko preciznih štampanih ploča, radionica bez prašine može se koristiti za dalje poboljšanje čistoće okoliša.
(2) Zaštita skladištenja i transporta
Tokom skladištenja i transporta štampanih ploča, potrebno je preduzeti mjere zaštite od vlage-i anti-oksidacije. Koristite kese otporne na vlagu za pakovanje štampanih ploča i stavite sredstva za sušenje, kao što su silikonski isušivači, unutar vrećica da apsorbuju vlagu; Za štampane ploče koje se čuvaju dugo vremena, može se koristiti vakumska ambalaža da se izoluju od vazduha. Tokom transporta izbegavajte jake vibracije i sudare na štampanoj ploči, sprečite oštećenje površinskog zaštitnog sloja i obratite pažnju na kontrolu temperature i vlažnosti u transportnom okruženju kako biste osigurali da štampana ploča uvek bude u odgovarajućim uslovima skladištenja.