Tehnologija presvlačenja PCB-a nije povezana samo sa izgledom ploče, već i sa ključnim faktorom koji određuje njegove električne performanse, pouzdanost i vijek trajanja. Sa razvojem elektronskih uređaja ka minijaturizaciji, visokim performansama i visokoj pouzdanosti.
Hemijsko bakreno prevlačenje: kamen temeljac za postizanje ne-metalizacije površine
Hemijsko bakreno prevlačenje, također poznato kao bakreno prevlačenje bez elektrolita, ključni je proces u proizvodnji štampanih ploča za postizanje provodljivosti kroz{0}}rupe i metalizacije površine. Princip se zasniva na samokatalitičkoj oksidaciono-redukcionoj reakciji, gdje se ioni bakra redukuju u metalni bakar i talože na površini supstrata pod djelovanjem specifičnog redukcijskog sredstva. Ovaj proces ne zahtijeva vanjski izvor napajanja i može ravnomjerno formirati sloj bakra na ne-neprovodnim površinama kao što su izolacijski materijali podloge. Za štampane ploče sa velikim odnosom dubine rupa i prečnika, prednosti elektrobakrenog prevlačenja su posebno značajne. Može osigurati da svi dijelovi zida rupe mogu dobiti ujednačenu prevlaku, pružajući dobar provodljivi donji sloj za naknadni proces bakrenja i osiguravajući pouzdano povezivanje kola na cijeloj ploči. U proizvodnji ploča za međusobno povezivanje visoke{8}}gustine, bakreno oplata bez elektronike koristi se za obradu slijepih rupa kako bi se postigle električne veze između finih kola i zadovoljile veće zahtjeve integracije elektronskih uređaja.
Galvanizacija nikl zlata: stvaranje-kvalitetnih električnih veza i zaštitnih slojeva
Proces galvanizacije nikla zlata se široko koristi u proizvodnji štampanih ploča. Prvo, sloj nikla je galvanizovan na površinskom provodniku štampane ploče. Glavna funkcija sloja nikla je da blokira difuziju između zlata i bakra, spriječi degradaciju performansi uzrokovanu difuzijom zlatnog bakra i obezbijedi dobru podlogu za poboljšanje prianjanja narednih premaza. Zatim se galvanizira sloj zlata, što uvelike poboljšava performanse ploče zbog njene odlične provodljivosti, lemljivosti i otpornosti na oksidaciju. U visoko{4}}koluovima visoke frekvencije, zlatni sloj može efikasno smanjiti gubitak signala i osigurati-kvalitetan prijenos signala. Za neke često priključene i isključene interfejse štampanih ploča, kao što su USB interfejsi na matičnim pločama računara, sučelja za punjenje i podatke na mobilnim telefonima, niklovana prevlaka može da se odupre habanju tokom procesa priključivanja i održava stabilne električne veze. štampane ploče koje rade u teškim okruženjima, kao što su ploče u industrijskoj kontrolnoj opremi i automobilskim elektronskim uređajima, imaju premaze od nikl zlata otporne na-koroziju koje mogu odoljeti invaziji korozivnih medija u okolinu, štiteći stabilan rad ploče. Prema različitim scenarijima primjene, galvanizacija nikla zlata može se podijeliti na meko pozlaćenje i tvrdo pozlaćenje. Meko zlato (čisto zlato, sa tamnijom bojom površine) se uglavnom koristi za spajanje zlatne žice tokom pakiranja čipova, dok se tvrdo zlato (koje sadrži elemente kao što je kobalt, sa svijetlom i{11}}otpornom površinom) obično koristi za električne interkonekcije na nelemnim spojevima, kao što je područje zlatnog prsta.
Hemijsko niklovanje/potopljeno zlato: pružanje-dugotrajnih stabilnih električnih performansi
Postupkom nikliranja/uronjenja zlata bez elektronike može se formirati debeo i električni jak sloj legure nikla zlata na površini bakra, pružajući dugoročnu-efikasnu zaštitu za štampanu ploču. Za razliku od drugih procesa koji služe samo kao barijera protiv rđe, ovaj proces može održati dobre električne performanse tokom-dugotrajne upotrebe štampanih ploča. Ključna funkcija niklovanja je spriječiti međusobnu difuziju između zlata i bakra. Bez barijere sloja nikla, zlato će difundirati u bakar u kratkom vremenskom periodu, ozbiljno utičući na performanse ploče. U isto vrijeme, sloj nikla ima određenu čvrstoću, čak i sa debljinom od samo 5um, može efikasno kontrolirati širenje ploče u z-smjeru u okruženjima visoke temperature i spriječiti otapanje bakra, što je vrlo korisno za lemljenje bez olova-. U proizvodnji štampanih ploča elektronskih uređaja sa izuzetno visokim zahtevima za pouzdanost, kao što su elektronski sistemi u vazduhoplovstvu i vrhunski{10}}serveri, proces elektrobez niklovanja/potopljenog zlata se široko koristi zbog svojih odličnih prednosti u pogledu performansi. Tok procesa je relativno složen, uključuje više koraka kao što su kiselo kiseljenje i čišćenje, mikro jetkanje, prethodno uranjanje, aktivacija, hemijsko niklovanje, hemijsko potapanje zlata, itd. Potrebno je raditi u šest hemijskih rezervoara, koristeći skoro stotinu hemikalija, a zahtjevi za kontrolu procesa su izuzetno strogi.
Sinking Silver: Kombinacija izvrsnih performansi i tehnoloških prednosti
Proces taloženja srebra je između organskog premaza i nikla/potopljenog zlata bez elektronike i ima jedinstvene prednosti. Ovaj proces je relativno jednostavan i brz, formirajući sloj prevlake od čistog srebra na skoro submikronskom nivou na površini štampane ploče reakcijom pomeranja. Srebrni sloj može pružiti dobre električne performanse i lemljivost za štampanu ploču u složenim okruženjima kao što su toplota, vlaga i zagađenje, ali će njegova površina vremenom izgubiti sjaj. Zbog odsustva sloja nikla ispod sloja srebra, fizička čvrstoća deponovanog srebra je neznatno inferiornija od one kod postupka niklovanog/imerzijskog zlata bez elektronike. Tokom procesa parcijalnog taloženja srebra, neka organska jedinjenja se dodaju uglavnom da bi se sprečila korozija srebra i eliminisali problemi migracije srebra. Iako je sadržaj organskog jedinjenja u ovom sloju vrlo nizak, obično manji od 1% po težini, on igra važnu ulogu u poboljšanju stabilnosti i pouzdanosti sloja za taloženje srebra. U proizvodnji štampanih ploča nekih potrošačkih elektronskih proizvoda koji su osjetljivi na cijenu i imaju određene zahtjeve za električne performanse i lemljivost, proces taloženja srebra ima visoku -efikasnost.
Taloženje kalaja: rješavanje tradicionalnih problema
Proces taloženja kalaja ima razvojni potencijal u proizvodnji štampanih ploča jer se sloj kalaja može dobro slagati s različitim materijalima za lemljenje na bazi kalaja. Rani proces taloženja kalaja imao je ozbiljne probleme s brkovima kalaja, a tokom procesa zavarivanja, brkovi kalaja i migracija kalaja mogli su uzrokovati opasnosti po pouzdanost, uvelike ograničavajući njegovu primjenu. Ali sa napretkom tehnologije, dodavanjem organskih aditiva u rastvor za taloženje kalaja, struktura limenog sloja se transformiše u čestice, uspešno prevazilazeći problem brkova kalaja, a istovremeno poseduje dobru termičku stabilnost i zavarljivost. Proces taloženja kalaja može formirati ravne intermetalne spojeve od bakra i kalaja, dajući im uporedivu zavarljivost sa niveliranjem vrućim zrakom, bez problema ravnosti koji su problematični kod niveliranja vrućim zrakom i bez problema difuzije metala u hemijskom niklovanju/utopljenom zlatu. Međutim, limene ploče ne treba čuvati dugo vremena. U nekim elektronskim proizvodima koji zahtijevaju visoku sposobnost lemljenja i imaju mala ograničenja vremena skladištenja, kao što je proizvodnja probnih ploča za kratkoročnu- upotrebu, primijenjen je proces taloženja kalaja.
Organski premaz: ekonomičan i praktičan izbor za zaštitu
Organski premaz, poznat i kao organska maska za lemljenje, je sloj organskog filma uzgojen na čistoj goloj bakrenoj površini hemijskim metodama. Ovaj sloj filma može učinkovito spriječiti oksidaciju, toplotni šok, vlagu i zaštititi površinu bakra od hrđe (oksidacije ili vulkanizacije, itd.) u normalnim okruženjima. Tokom naknadnog zavarivanja na visokim temperaturama, može se brzo ukloniti fluksom, omogućavajući čistoj površini bakra da se brzo poveže sa rastopljenim lemom i formira spojeve za lemljenje. OSP tehnologija je jednostavna, -isplativa i široko se koristi u industriji. Rani OSP molekuli su uglavnom bile supstance kao što su imidazol i benzotriazol koji su djelovali kao inhibitori rđe, dok su najnoviji molekuli uglavnom benzimidazol. Da bi se postiglo višestruko reflow lemljenje, potrebno je formirati više slojeva organskog premaza na površini bakra, što zahtijeva dodavanje bakarne tekućine u kemijsku kupku. Tokom procesa premazivanja, prvi sloj adsorbira bakar, a slijedeći molekuli organske prevlake se kombinuju s bakrom u nizu, na kraju formirajući slojeve organskog premaza od dvadeset ili čak stotine slojeva. Tok procesa uključuje korake kao što su odmašćivanje, mikro jetkanje, pranje kiselinom, čišćenje čistom vodom, organski premaz i čišćenje, a kontrola procesa je relativno laka u usporedbi s drugim procesima površinske obrade. Međutim, OSP također ima određena ograničenja, kao što je formiran izuzetno tanak zaštitni film, koji je sklon ogrebotinama ili abrazijama, a nakon višestrukih-zavarivanja na visokim temperaturama, OSP film na nezavarenoj spojnoj ploči može promijeniti boju ili pucati, što utiče na zavarljivost i pouzdanost.