Som en nøkkelbærer for signaloverføring og komponenttilkobling, påvirker stabiliteten til kretskortytelsen direkte kvaliteten på utstyrsdriften. Imidlertid er metallmaterialer i trykte kretskort, spesielt kobbertråder, utsatt for kjemiske reaksjoner med oksygen i luften, noe som fører til oksidasjon. Oksiderte trykte kretskort kan oppleve problemer som økt kretsmotstand og redusert loddeevne, og i alvorlige tilfeller kan de til og med forårsake kretsbrudd. Derfor har det å ta vitenskapelig effektive tiltak for å forhindre oksidasjon av trykte kretskort blitt et viktig ledd for å sikre påliteligheten til elektroniske enheter.
1, Analyse av prinsippene og farene ved oksidasjon av trykte kretskort
oksidasjon av kretskort er i hovedsak en kjemisk reaksjon mellom metallmaterialer og stoffer som oksygen og fuktighet. Ta kobber som et eksempel, i et fuktig miljø, reagerer kobber først med oksygen for å danne kobberoksid, som videre kombineres med karbondioksid og vann i luften for å danne basisk kobberkarbonat. Denne oksidasjonsprosessen endrer ikke bare de fysiske og kjemiske egenskapene til metalloverflaten, men skader også krystallstrukturen til metallet på mikroskopisk nivå, noe som fører til en reduksjon i ledningsevnen. For presisjonskretskort kan de små motstandsendringene forårsaket av oksidasjon føre til signalforvrengning, forsinkelser og andre problemer i høyfrekvent signaloverføring; I sveiseprosessen vil oksidlaget hindre infiltrasjon av loddemetall og metall, forårsake sveisedefekter som virtuell sveising og kaldsveising, og redusere produktkvalifiseringsgraden.
2, Optimaliser overflatebehandlingsprosessen
(1) Kjemisk nikkelgullbelegg
Den strømløse nikkelgullbeleggprosessen er en vanlig metode for å forhindre oksidasjon av trykte kretskort. Denne prosessen legger først et jevnt nikkellag på overflaten av kretskortet, vanligvis med en tykkelse på 3-5 mikron. Nikkellaget har god kjemisk stabilitet og kan effektivt isolere kontakten mellom oksygen og det underliggende kobberet; Deretter avsettes et lag av gull med en tykkelse på ca. 0,05-0,1 mikron på overflaten av nikkellaget. De kjemiske egenskapene til gull er ekstremt stabile og reagerer nesten ikke med oksygen, noe som ytterligere forsterker den beskyttende effekten. Overflaten på det trykte kretskortet behandlet med strømløs nikkelgullbelegg er flat og glatt, med utmerket loddeevne, egnet for elektroniske produkter med høye krav til pålitelighet, for eksempel kommunikasjonsbasestasjonsutstyr, medisinske elektroniske instrumenter, etc. Denne prosessen har imidlertid relativt høye kostnader og strenge krav for å kontrollere sammensetningen av pletteringsløsningen og prosessparametere. Feil bruk kan føre til unormalt fosforinnhold i nikkellaget og ujevn tykkelse på gulllaget.
(2) Organisk loddebeskyttelsesmiddel
Organisk loddeevnebeskyttende er et tynt lag med organisk beskyttende film dannet på kobberoverflaten på kretskortet, med en tykkelse på bare 0,2 -0,5 mikron. Denne beskyttende filmen kan effektivt undertrykke kobberoksidasjon uten å påvirke bindingen mellom loddemetall og kobber under sveising. OSP-teknologien er enkel, kostnadseffektiv-og egnet for ledninger for kretskort med høy tetthet, mye brukt i produksjon av kretskort for forbrukerelektronikkprodukter som smarttelefoner og nettbrett. Imidlertid er slitestyrken og høytemperaturmotstanden til OSP-film relativt svak. Under lagring og transport bør man være oppmerksom på fuktighet og motstand mot riper. Dessuten er levetiden til OSP-film begrenset, og det anbefales vanligvis å fullføre sveising innen 7-10 dager etter bearbeiding.
(3) Utjevning av varmluft
Varmluftutjevningsprosessen er å senke det trykte kretskortet i smeltet loddemetall, og deretter bruke varmluft til å blåse bort overflødig loddemetall, slik at loddetinn jevnt dekker kobberoverflaten. Loddelaget som dannes ved denne metoden er relativt tykt, noe som kan gi god fysisk beskyttelse for kobber og blokkere oksygeninntrenging. Den tradisjonelle HASL-prosessen bruker blyholdig loddemetall, som gradvis har blitt erstattet av bly-fri HASL på grunn av miljøkrav. Varmluftsutjevningsprosessen har lave kostnader og høy produksjonseffektivitet, og egner seg for vanlige kretskort som ikke har strenge krav til overflateplanhet. Imidlertid har denne prosessen problemer som dårlig overflateflathet og utilstrekkelig fylling av hull, og med utviklingen av elektroniske produkter mot miniatyrisering og presisjon, blir anvendelsen av HASL-prosessen gradvis begrenset.
3, Påføring av beskyttende belegg
(1) Trefast malingsbelegg
Trefast maling (fuktighets-bestandig, antimugg, antisaltspray) kan danne en tett beskyttende film på overflaten av kretskortet, isolere oksygen, fuktighet og kontakt med kretskortet. Vanlige typer trefast maling inkluderer polyuretan, akryl, silikon, etc. Trefast polyuretanmaling har god slitestyrke og fleksibilitet, egnet for elektroniske enheter som krever hyppige vibrasjoner, for eksempel kretskortet til elektroniske kontrollenheter i biler; Akryl trefast maling har rask tørkehastighet og lav pris, og brukes ofte i vanlige forbrukerelektronikkprodukter; Trebestandig organisk silisiummaling har utmerket motstand mot høye temperaturer og kjemisk korrosjonsbestandighet, og er egnet for kretskort som arbeider i miljøer med høye-temperaturer, for eksempel trykte kretskort i industrielt kontrollutstyr. Ved å påføre trefast maling kan antioksidantlevetiden til trykte kretskort forlenges betydelig, spesielt i tøffe miljøer, hvor den beskyttende effekten er mer uttalt.
(2) Nanobeleggsteknologi
Nanobeleggteknologi er en ny type beskyttelsesmetode som har dukket opp de siste årene. Den utnytter de spesielle egenskapene til materialer i nanoskala for å danne et ensartet, ultra-tynt og-beskyttende lag med høy ytelse på overflaten av trykte kretskort. For eksempel kan grafen nanocoating, med sin utmerkede kjemiske stabilitet og barriereegenskaper, effektivt blokkere penetrasjon av oksygen- og vannmolekyler, samtidig som den har god ledningsevne og varmespredning, noe som kan forbedre den generelle ytelsen til trykte kretskort samtidig som den forhindrer oksidasjon. Påføringen av nanobelegg kan ikke bare forbedre antioksidantkapasiteten til trykte kretskort, men også forbedre deres slitestyrke, anti-statiske og andre egenskaper, noe som gjør dem egnet for høy-elektroniske produkter som romfartsutstyr og serverkretskort med høy-ytelse.
4, Miljøkontroll og lagringsstyring
(1) Optimalisering av produksjonsmiljø
Kontroll av miljøtemperatur, fuktighet og luftkvalitet er avgjørende i produksjonsprosessen for trykte kretskort. Kontroll av den relative fuktigheten i produksjonsverkstedet på 40 % -60 % og opprettholdelse av temperaturen på 20-25 grader kan redusere kondenseringen av vanndamp på kretskortets overflate og hemme oksidasjonsreaksjoner. Installer samtidig luftrenseutstyr for å filtrere etsende stoffer som støv, sulfider, nitrogenoksider osv. i luften, for å forhindre at disse stoffene akselererer oksidasjonen av trykte kretskort. For produksjon av trykte kretskort med høy presisjon kan et støvfritt verksted brukes for å forbedre miljørenslighet ytterligere.
(2) Oppbevaring og transportbeskyttelse
Under lagring og transport av trykte kretskort bør det tas-fuktighetssikker og anti-oksidasjonstiltak. Bruk fuktsikre poser for å pakke kretskort og plasser tørkemidler, som silikontørkemidler, inne i posene for å absorbere fuktighet; For trykte kretskort som er lagret i lang tid, kan vakuumemballasje brukes for å isolere dem fra luft. Under transport, unngå alvorlige vibrasjoner og kollisjoner på kretskortet, forhindre skade på overflatebeskyttende laget, og vær oppmerksom på temperatur- og fuktighetskontroll i transportmiljøet for å sikre at kretskortet alltid er under passende lagringsforhold.