Theproces kovového lemováníje důležitým prostředkem ke zlepšení výkonu desek plošných spojů. Tento proces obaluje vrstvu kovu kolem okraje desky plošných spojů, což nejen zvyšuje mechanickou pevnost desky plošných spojů, ale také zlepšuje její výkon elektromagnetického stínění, odolnost proti korozi a účinek rozptylu tepla. Je široce používán v oblastech s přísnými požadavky na výkon, jako je letecký průmysl a komunikační zařízení.
1, Princip procesu olepování kovů
Proces ovíjení kovových okrajů desek plošných spojů je založen na vynikajících fyzikálních vlastnostech kovových materiálů a prostřednictvím specifických metod zpracování vytváří souvislou a hustou kovovou vrstvu na okraji desky plošných spojů. Základním principem je použití fyzikálních nebo chemických prostředků k těsnému spojení kovu se substrátem PCB, vytvoření silných chemických vazeb nebo mechanických vzájemně propojených struktur, čímž se dosáhne účinné ochrany a zvýšení výkonu hran PCB. Materiály používané pro kovové lemování obvykle zahrnují měď, hliník, nerezovou ocel atd. Různé materiály dodávají plošným spojům různé směry zlepšování výkonu. Například měděné lemování se zaměřuje na zlepšení vodivosti a odvodu tepla, zatímco hliníkové lemování vyniká nízkou hmotností a odolností proti korozi.
2, Tok procesu opracování kovových hran
(1) předzpracování PCB-
Nejprve vyčistěte desku plošných spojů pomocí speciálních čisticích prostředků, abyste odstranili povrchový olej, prach a oxidové vrstvy, přičemž zajistěte, aby okraje byly čisté a bez nečistot. U substrátů, které vyžadují speciální ošetření, se také provádějí operace mikroleptání nebo zdrsnění, aby se vytvořily mikrodrsné struktury na povrchu hrany desky plošných spojů pomocí chemického leptání, čímž se zvětší kontaktní plocha mezi kovem a substrátem, čímž se zlepší adheze následných kovových vrstev.
(2) Příprava kovové vrstvy
Metoda galvanizace: Jedná se o běžnou metodu přípravy kovových hran. Ponořte předzpracovanou desku s plošnými spoji do pokovovacího roztoku obsahujícího kovové ionty, přičemž deska s plošnými spoji bude katodou. Aplikujte vnější proud, který způsobí, že kovové ionty v pokovovacím roztoku migrují směrem k okraji desky plošných spojů působením elektrického pole, a poté se redukují a ukládají na povrch hrany, aby se vytvořila kovová vrstva. V procesu galvanického pokovování je nutné přesně řídit parametry, jako je hustota proudu, doba galvanického pokovování a teplota galvanizačního roztoku, aby byla zajištěna rovnoměrnost a hustota tloušťky kovové vrstvy.
Metoda chemického pokovování: Bez potřeby vnějšího proudu se používá chemické redukční činidlo k iniciaci redoxních reakcí na povrchu hrany desky plošných spojů, což umožňuje redukci kovových iontů a usazování za vzniku kovové vrstvy pod vlastní katalýzou. Metoda chemického pokovování má nižší požadavky na vybavení a může dosáhnout rovnoměrného pokovování na nepravidelných površích, ale stabilita a životnost pokovovacího roztoku musí být přísně kontrolována.
Fyzikální nanášení par: Atomy nebo molekuly kovů se ukládají na okrajový povrch desky plošných spojů fyzikálními procesy, jako je odpařování a naprašování ve vakuovém prostředí. Kovová vrstva připravená metodou PVD má vysokou čistotu, dobrou hustotu a silnou adhezi k substrátu, ale náklady na zařízení jsou vysoké a efektivita výroby je relativně nízká. Běžně se používá ve speciálních produktech PCB s extrémně vysokými požadavky na výkon.
(3) Lisování okrajů
Po dokončení počátečního nanášení kovové vrstvy je kovová hrana vytvořena podle konstrukčních požadavků. Pro jednoduché pravoúhlé lemování lze přebytečný kov odstranit mechanickým řezáním nebo ražením, aby byla hrana úhledná. U složitě tvarovaných hran, jako jsou oblouky, nepravidelné tvary atd., je nutné použít formy pro vytlačování nebo válcování, aby se zajistilo, že kovový okraj pevně přilne k okraji pcb a zároveň dosáhne navržené tvarové a rozměrové přesnosti.
(4) Následné zpracování
Tvarovaná kovová hrana musí projít povrchovou úpravou, aby se dále zlepšil její výkon a kvalita vzhledu. Mezi běžné post{1}}techniky zpracování patří pasivace, potažení ochranným nátěrem atd. Pasivační úprava může vytvořit na povrchu kovu hustý oxidový film, který zvyšuje odolnost kovu proti korozi; Použití ochranného nátěru může zabránit poškrábání a opotřebení kovových povrchů a zároveň poskytnout izolaci a odolnost proti vlhkosti. Nakonec je na zpracované desce plošných spojů provedena komplexní kontrola pomocí vizuální kontroly, pozorování metalografickým mikroskopem, měření tloušťky a dalších metod, aby se zajistilo, že kvalita kovové hrany splňuje procesní normy.
3, Řízení klíčových parametrů procesu olepování kovů
(1) Tloušťka kovové vrstvy
Tloušťka kovové vrstvy přímo ovlivňuje výkon obruby. Tenké kovové vrstvy nemusí poskytovat dostatečnou mechanickou ochranu a elektromagnetické stínění, zatímco silné vrstvy mohou zvýšit náklady a hmotnost a mohou také ovlivnit montáž PCB. Obecně řečeno, v závislosti na scénáři aplikace by měla být tloušťka kovových hran řízena mezi 5-50 mikrony. Například kovové hrany používané pro elektromagnetické stínění obvykle vyžadují tloušťku alespoň 10 mikronů, aby účinně blokovaly elektromagnetické rušení.
(2) Teplota a čas
Teplota a čas jsou klíčovými kontrolními parametry v procesech galvanického nebo chemického pokovování. Nadměrná teplota může způsobit rychlé usazování kovu, což má za následek tvorbu hrubých a uvolněných kovových vrstev; Pokud je teplota příliš nízká, rychlost sedimentace bude pomalá a účinnost výroby se sníží. Stejně důležitá je kontrola času. Příliš krátká doba zpracování může mít za následek nedostatečnou tloušťku kovové vrstvy, zatímco příliš dlouhá doba zpracování může vést k nadměrnému růstu kovové vrstvy, což ovlivňuje rozměrovou přesnost desky plošných spojů. Vezmeme-li jako příklad galvanické měděné hrany, teplota galvanizačního roztoku je obvykle řízena na 25-35 stupňů a doba galvanického pokovování je nastavena na 15-60 minut podle požadované tloušťky.
(3) Hustota proudu
Proudová hustota určuje rychlost depozice a kvalitu kovových iontů na okraji desky s plošnými spoji. Rozumná hustota proudu může zajistit rovnoměrný a hustý růst kovové vrstvy. Nadměrná proudová hustota může způsobit defekty, jako je pálení a dendrity, zatímco nedostatečná proudová hustota může vést k nerovnoměrnému ukládání. Ve skutečné výrobě je nutné přesně upravit proudovou hustotu na základě faktorů, jako jsou kovové materiály, složení pokovovacího roztoku a plocha povrchu desky plošných spojů, obecně řízená v rozmezí 0,5-5A/dm².
4, Běžné problémy a řešení
(1) Nedostatečná přilnavost kovové vrstvy
Projevuje se jako kovové lemování, které je náchylné k odlepování nebo odlupování. Důvodem může být nedostatečná předúprava desek plošných spojů-, nesprávné parametry procesu během galvanického nebo chemického pokovování a problémy s kompatibilitou mezi kovem a materiály substrátu. Řešením je posílit proces předběžného zpracování desky plošných spojů-, aby bylo zajištěno, že okraje budou čisté a řádně zdrsněné; Přísně kontrolujte složení a parametry procesu pokovovacího roztoku a v případě potřeby přidejte přechodovou vrstvu mezi kov a substrát pro zlepšení pevnosti spojení.
(2) Nerovnoměrná tloušťka okraje
To může být způsobeno nerovnoměrným rozložením proudu během galvanického pokovování, nekonzistentní koncentrací roztoku během chemického pokovování nebo nerovnoměrným tlakem během procesu tváření. Rovnoměrnost tloušťky okraje lze zlepšit optimalizací konstrukce pokovovací nádrže, použitím míchání nebo pokovování za pomoci ultrazvuku a zlepšením rozložení tlaku ve formě.
(3) Povrchové vady
Povrchové vady, jako jsou dírky a důlky, jsou způsobeny především nečistotami v pokovovacím roztoku a únikem plynu. Řešení zahrnují pravidelnou filtraci a čištění pokovovacího roztoku, vhodné míchání a odplyňování během procesu elektrolytického pokovování a leštění a broušení kovového povrchu před aplikací ochranného nátěru k odstranění povrchových defektů.