Danas, kako elektronski uređaji nastavljaju da se razvijaju u pravcu minijaturizacije i visokih performansi, performanse ploča, kao glavnog nosioca elektronskih sistema, direktno utiču na ukupni operativni kvalitet opreme. Tehnologija premazivanja ploča, kao važno sredstvo za poboljšanje performansi ploča, dobija sve veću pažnju. Igra ključnu ulogu u osiguravanju stabilnog rada i produžavanju vijeka trajanja elektroničkih uređaja tako što pokriva površinu ploče s jednim ili više tankih filmova od specifičnih materijala, dajući pločici nove funkcionalne karakteristike kao što su poboljšana provodljivost, poboljšana otpornost na oksidaciju i poboljšana lemljivost.
1, Svrha i značaj premaza na ploči
(1) Zaštitite ploče od erozije okoline
Tokom upotrebe ploča, oni će se suočiti sa raznim složenim faktorima okoline, kao što su vlažni vazduh, korozivni gasovi, prašina, itd. Ovi faktori će postepeno erodirati metalne linije na površini ploče, uzrokujući oksidaciju bakarne folije, koroziju vodova i na kraju dovesti do kvarova kola. Premaz može formirati gust zaštitni film na površini ploče, efikasno izolujući direktan kontakt između spoljašnjeg okruženja i ploče i usporavajući brzinu oksidacije i korozije metala. Na primjer, u teškim okruženjima kao što su priobalna područja ili oko hemijskih kompanija, obložene ploče mogu imati vijek trajanja nekoliko puta duži od neobloženih ploča.
(2) Poboljšati električne performanse ploča
Neki materijali za premaze imaju dobru provodljivost. Oblaganjem površine ploče sa ovim materijalima, otpor kola se može smanjiti, a efikasnost i stabilnost prenosa signala može se poboljšati. U visoko-koluovima, brzina prijenosa signala je velika, a frekvencija visoka, što zahtijeva izuzetno visoku impedanciju kola. Odgovarajući premaz može optimizirati karakteristike impedanse kola, smanjiti refleksiju i gubitak signala i osigurati visok{4}}kvalitetan prijenos visoko-signala visoke frekvencije. Osim toga, neki premazi imaju i izolacijska svojstva, koja mogu formirati izolacijski sloj na ploči, izolirati vodove s različitim potencijalima, spriječiti kratke spojeve i dodatno poboljšati električnu pouzdanost ploče.
(3) Poboljšati lemljivost ploča sa električnim kolom
Dobra lemljivost je ključ za osiguravanje pouzdane veze između elektronskih komponenti i ploča za kola tokom procesa montaže ploča. Međutim, oksidacija, kontaminacija i drugi problemi na površini ploče mogu smanjiti njenu lemljivost, što dovodi do nedostataka kao što su loše lemljenje i virtualno lemljenje. Premaz može ukloniti okside sa površine ploča, formirajući površinski sloj koji se lako lemi, poboljšavajući vlaženje i vezu između lema i ploča, čineći proces lemljenja glatkijim i poboljšavajući efikasnost montaže i kvalitet proizvoda.
2, Uobičajene vrste premaza na ploči
(1) Hemijsko pozlaćivanje nikla
Kemijsko niklovano pozlaćivanje je jedan od široko korištenih procesa premazivanja u trenutnoj industriji ploča. Ovim postupkom se prvo nanosi sloj nikla na površinu štampane ploče putem hemijskog oblaganja, debljine obično između 3-5 μm. Sloj nikla ima dobru otpornost na habanje i otpornost na koroziju, što može pružiti preliminarnu zaštitu za ploču. U međuvremenu, prisustvo sloja nikla može spriječiti difuziju bakra u zlatni sloj, izbjegavajući promjenu boje i smanjenje performansi zlatnog sloja. Povrh sloja nikla, sloj zlata se taloži reakcijom pomicanja, čija se debljina obično kreće od 0,05 do 0,1 μm. Zlatni sloj ima odličnu otpornost na oksidaciju, provodljivost i zavarljivost, što može efikasno zaštititi sloj nikla. Tokom procesa lemljenja elektronskih komponenti, zlatni sloj se može brzo otopiti u lemu, postižući dobre rezultate lemljenja. Proces bezelektričnog niklovanog pozlaćenja pogodan je za ploče koje zahtijevaju visoku ravnost površine, lemljivost i pouzdanost, kao što su matične ploče za kompjutere, ploče za kola za mobilne telefone itd.
(2) Hemijski nikl paladijum
Proces hemijskog niklovanog paladijuma razvijen je na osnovu procesa hemijskog niklovanog pozlaćenja. U poređenju sa ENIG postupkom, dodaje sloj paladijuma između sloja nikla i sloja zlata, čija se debljina obično kreće od 0,05-0,1 μm. Dodatak sloja paladijuma može efikasno suzbiti pojavu fenomena "crnog diska". Fenomen "crnog diska" odnosi se na neujednačen sadržaj fosfora na površini sloja nikla ili na hemijsku reakciju između sloja nikla i sloja zlata u okruženjima visoke temperature i visoke vlažnosti u ENIG tehnologiji, što uzrokuje da površina sloja nikla postane crna, što utiče na performanse lemljenja i pouzdanost ploče. Sloj paladija u ENEPIG procesu može spriječiti neželjene reakcije između nikla i zlata, poboljšavajući stabilnost i pouzdanost premaza. Ovaj proces je pogodan za oblasti koje zahtevaju izuzetno visoku pouzdanost, kao što su vazduhoplovstvo, medicinska oprema itd.
(3) Zaštitni film od organskog lemljenja
Zaštitni film protiv organskog lemljenja je proces premazivanja koji oblaže organske tanke filmove na površini ploča. Debljina OSP filma je izuzetno tanka, obično između 0,2-0,5 μm. Hemijskim metodama formira prozirni organski film na površini bakra, koji može zaštititi bakar od oksidacije u određenom vremenskom periodu, a može se brzo razgraditi tokom zavarivanja bez utjecaja na učinak zavarivanja. OSP tehnologija ima prednosti niske cijene, jednostavnog procesa i zaštite okoliša, te je pogodna za ploče s električnim kolom koje su osjetljive na troškove i imaju određene zahtjeve za lemljenje, kao što su ploče u potrošačkoj elektronici, obični kućanski aparati i druga polja. Međutim, antioksidativni kapacitet OSP filma je relativno slab, a vrijeme njegovog skladištenja je ograničeno. Općenito, zavarivanje i montaža moraju biti završeni u kratkom vremenskom periodu nakon nanošenja premaza.
(4) Hemijska precipitacija srebra
Proces taloženja srebra nanosi tanak sloj srebra na površinu štampane ploče reakcijom pomaka. Srebrni sloj ima odličnu provodljivost (drugi nakon zlata) i lemljivost, što može efikasno smanjiti otpor linije i poboljšati performanse prijenosa signala. Međutim, kemijska stabilnost srebrnog sloja je loša i sklona oksidaciji ili sumporizaciji, pa je često potrebno primijeniti organske zaštitne agense ili izvršiti tretman potapanjem zlata kako bi se produžio vijek trajanja. Ovaj proces je prikladan za visoko-kola (kao što su 5G i oprema za satelitsku komunikaciju), ali je potreban pažljiv dizajn u okruženjima visoke vlažnosti/visokog sumpora kako bi se izbjegla migracija srebra ili korozija.
3, Proces premazivanja ploča
(1) Prethodna obrada
Predtretman je osnovni korak premazivanja pločice, koji ima za cilj uklanjanje nečistoća kao što su ulje, oksidi, prašina itd. na površini ploče, kako bi se postiglo čisto i aktivirano stanje, te pružila dobra osnova za naknadne procese premazivanja. Prethodni tretman obično uključuje procese kao što su uklanjanje ulja, mikro jetkanje, pranje kiselinom i pranje vodom. Proces odmašćivanja koristi alkalna ili organska otapala za uklanjanje mrlja od ulja s površine ploče; Proces mikro jetkanja uklanja oksidni sloj i blage neravnine na površini ploče putem kemijske korozije, povećava hrapavost površine i poboljšava prianjanje između premaza i ploče; Proces kiseljenja se koristi za dalje uklanjanje oksida sa metalne površine i podešavanje kiselosti ili alkalnosti površine; Proces pranja vodom koristi se za čišćenje i uklanjanje ostataka hemijskih reagensa iz prethodnih koraka.
(2) Premaz
Prema različitim vrstama premaza, za premazivanje se koriste odgovarajući postupci premazivanja. Uzimajući za primjer niklovanje bez elektronike, nakon završetka pred-tretmana, ploča se uranja u otopinu za bezelektroniklovanje koja sadrži soli nikla, redukcijske agense, agense za heliranje i druge komponente. Pod odgovarajućom temperaturom (obično 80-90 stepeni) i pH (obično 4,5-5,5) uslovima, joni nikla se redukuju redukcionim agensom na površini štampane ploče, taložeći sloj nikla. Nakon što je niklovanje završeno, prenesite ploču u otopinu za pozlaćenje i nanesite sloj zlata na površinu sloja nikla reakcijom pomicanja. Tokom procesa nanošenja premaza potrebno je striktno kontrolisati procesne parametre kao što su sastav rastvora, temperatura, pH vrednost i vreme kako bi se obezbedilo da debljina, ujednačenost i kvalitet premaza ispunjavaju zahteve.
(3) Naknadna obrada
Post tretman uglavnom uključuje procese kao što su pranje vodom, sušenje i testiranje. Pranje vodom se koristi za uklanjanje zaostalih otopina premaza i kemijskih reagensa na površini ploča, kako bi se spriječili njihovi negativni efekti na performanse ploča; Sušenje je proces uklanjanja vlage sa površine ploče kako bi se spriječilo da zaostala vlaga izazove hrđu ili druge probleme s kvalitetom; Proces testiranja sveobuhvatno procjenjuje kvalitet premaza kroz različite metode testiranja, kao što su vizualna kontrola, mjerenje debljine filma, ispitivanje lemljivosti, ispitivanje provodljivosti, itd., kako bi se osiguralo da obložena ploča ispunjava zahtjeve dizajna i standarde upotrebe.