I dag, ettersom elektroniske enheter fortsetter å utvikle seg mot miniatyrisering og høy ytelse, påvirker ytelsen til kretskort, som kjernebærer av elektroniske systemer, direkte den generelle driftskvaliteten til utstyret. Beleggteknologien til kretskort, som et viktig middel for å forbedre ytelsen til kretskort, får økende oppmerksomhet. Det spiller en nøkkelrolle for å sikre stabil drift og forlenge levetiden til elektroniske enheter ved å dekke overflaten av kretskortet med en eller flere tynne filmer av spesifikke materialer, og gi kretskortet nye funksjonelle egenskaper som forbedret ledningsevne, forbedret oksidasjonsmotstand og forbedret loddeevne.
1, formålet og betydningen av kretskortbelegg
(1) Beskytt kretskort mot miljøerosjon
Under bruk av kretskort vil de møte ulike komplekse miljøfaktorer, som fuktig luft, etsende gasser, støv, etc. Disse faktorene vil gradvis erodere metalllinjene på overflaten av kretskortet, forårsake kobberfolieoksidasjon, linjekorrosjon, og til slutt føre til kretsfeil. Belegg kan danne en tett beskyttende film på overflaten av kretskortet, effektivt isolere direkte kontakt mellom det ytre miljøet og kretskortet, og redusere hastigheten på metalloksidasjon og korrosjon. For eksempel, i tøffe miljøer som kystområder eller rundt kjemiske selskaper, kan belagte kretskort ha en levetid flere ganger lengre enn ubelagte kretskort.
(2) Forbedre den elektriske ytelsen til kretskort
Noen beleggmaterialer har god ledningsevne. Ved å belegge overflaten av kretskortet med disse materialene, kan motstanden til kretsen reduseres, og effektiviteten og stabiliteten til signaloverføringen kan forbedres. I høy-kretser er signaloverføringshastigheten høy og frekvensen høy, noe som krever ekstremt høy impedanstilpasning av kretsen. Passende belegg kan optimere impedansegenskapene til kretsen, redusere signalrefleksjon og tap, og sikre høy-kvalitetsoverføring av høy-signaler. I tillegg har noen belegg også isolasjonsegenskaper, som kan danne et isolasjonslag på kretskortet, isolere linjer med forskjellige potensialer, forhindre kortslutninger og ytterligere forbedre den elektriske påliteligheten til kretskortet.
(3) Forbedre loddeevnen til kretskort
God loddeevne er nøkkelen til å sikre pålitelig forbindelse mellom elektroniske komponenter og kretskort under monteringsprosessen av kretskort. Imidlertid kan oksidasjon, forurensning og andre problemer på overflaten av kretskortet redusere loddeevnen, noe som fører til defekter som dårlig lodding og virtuell lodding. Belegg kan fjerne oksider fra overflaten av kretskort, danne et overflatelag som er lett å lodde, forbedre fuktingen og bindingen mellom loddemetall og kretskort, gjøre loddeprosessen jevnere og forbedre monteringseffektiviteten og produktkvaliteten.
2, Vanlige typer kretskortbelegg
(1) Kjemisk nikkelgullbelegg
Kjemisk nikkelgullbelegg er en av de mye brukte belegningsprosessene i dagens kretskortindustri. Denne prosessen legger først et nikkellag på overflaten av kretskortet gjennom kjemisk plettering, med en tykkelse vanligvis mellom 3-5 μm. Nikkellaget har god slitestyrke og korrosjonsmotstand, noe som kan gi foreløpig beskyttelse for kretskortet. I mellomtiden kan tilstedeværelsen av et nikkellag forhindre at kobber diffunderer inn i gulllaget, og unngår misfarging og ytelsesforringelse av gulllaget. På toppen av nikkellaget avsettes et lag med gull gjennom fortrengningsreaksjon, med en tykkelse som typisk varierer fra 0,05 til 0,1 μm. Gulllaget har utmerket oksidasjonsmotstand, ledningsevne og sveisbarhet, som effektivt kan beskytte nikkellaget. Under loddeprosessen av elektroniske komponenter kan gulllaget raskt oppløses i loddetinn, og oppnå gode lodderesultater. Den strømløse nikkelgullbeleggprosessen er egnet for kretskort som krever høy overflateflathet, loddeevne og pålitelighet, for eksempel datamaskinhovedkort, mobiltelefonkretskort, etc.
(2) Kjemisk nikkelpalladiumplettering
Den kjemiske nikkelpalladiumbeleggsprosessen er utviklet basert på den kjemiske nikkelgullbeleggsprosessen. Sammenlignet med ENIG-prosessen legger den til et palladiumlag mellom nikkellaget og gulllaget, med en tykkelse som vanligvis varierer fra 0,05-0,1 μm. Tilsetning av palladiumlag kan effektivt undertrykke forekomsten av "svart disk" -fenomen. Fenomenet "svart skive" refererer til det ujevne fosforinnholdet på overflaten av nikkellaget eller den kjemiske reaksjonen mellom nikkellaget og gulllaget i miljøer med høy temperatur og høy luftfuktighet i ENIG-teknologi, noe som får overflaten til nikkellaget til å bli svart, og dermed påvirke loddeytelsen og påliteligheten til kretskortet. Palladiumlaget i ENEPIG-prosessen kan forhindre uønskede reaksjoner mellom nikkel og gull, og forbedrer stabiliteten og påliteligheten til belegget. Denne prosessen er egnet for felt som krever ekstremt høy pålitelighet, for eksempel romfart, medisinsk utstyr, etc.
(3) Beskyttende film for organisk loddeevne
Beskyttende film for organisk loddeevne er en belegningsprosess som belegger organiske tynne filmer på overflaten av kretskort. Tykkelsen på OSP-filmen er ekstremt tynn, vanligvis mellom 0,2-0,5 μm. Den danner en gjennomsiktig organisk film på overflaten av kobber gjennom kjemiske metoder, som kan beskytte kobber mot oksidasjon i en viss periode, og kan raskt brytes ned under sveising uten å påvirke sveiseeffekten. OSP-teknologi har fordelene med lav kostnad, enkel prosess og miljøvern, og er egnet for kretskort som er kostnadssensitive og har visse krav til loddeevne, for eksempel kretskort i forbrukerelektronikk, vanlige husholdningsapparater og andre felt. Antioksidantkapasiteten til OSP-film er imidlertid relativt svak, og lagringstiden er begrenset. Vanligvis må sveising og montering fullføres innen kort tid etter belegg.
(4) Kjemisk utfelling av sølv
Sølvavsetningsprosessen legger et tynt lag sølv på overflaten av kretskortet gjennom forskyvningsreaksjon. Sølvlaget har utmerket ledningsevne (nest etter gull) og loddeevne, noe som effektivt kan redusere linjemotstanden og forbedre signaloverføringsytelsen. Den kjemiske stabiliteten til sølvlaget er imidlertid dårlig og utsatt for oksidasjon eller svoveldannelse, så det er ofte nødvendig å påføre organiske beskyttelsesmidler eller utføre gullnedsenkingsbehandling for å forlenge levetiden. Denne prosessen er egnet for høyfrekvente kretser (som 5G og satellittkommunikasjonsutstyr), men forsiktig utforming kreves i miljøer med høy luftfuktighet/høyt svovel for å unngå sølvmigrering eller korrosjon.
3, Prosessen med å belegge kretskort
(1) Forbehandling
Forbehandling er det grunnleggende trinnet i kretskortbelegg, som tar sikte på å fjerne urenheter som olje, oksider, støv, etc. på overflaten av kretskortet, for å oppnå en ren og aktivert tilstand, og gi et godt grunnlag for påfølgende belegningsprosesser. Forbehandling inkluderer vanligvis prosesser som oljefjerning, mikroetsing, syrevasking og vannvask. Avfettingsprosessen bruker alkaliske eller organiske løsningsmidler for å fjerne oljeflekker fra overflaten av kretskortet; Mikroetsingsprosessen fjerner oksidlaget og små grader på overflaten av kretskortet gjennom kjemisk korrosjon, øker overflateruheten og forbedrer adhesjonen mellom belegget og kretskortet; Beiseprosessen brukes til å fjerne oksider ytterligere fra metalloverflaten og justere overflatens surhet eller alkalitet; Vannvaskeprosessen brukes til å rense og fjerne gjenværende kjemiske reagenser fra de foregående trinnene.
(2) Belegg
I henhold til forskjellige beleggstyper brukes tilsvarende belegningsprosesser for belegging. For å ta en strømløs nikkelplettering som et eksempel, etter fullført forbehandling, senkes kretskortet ned i en strømløs nikkelpletteringsløsning som inneholder nikkelsalter, reduksjonsmidler, chelateringsmidler og andre komponenter. Under passende temperatur (vanligvis 80-90 grader) og pH (vanligvis 4,5-5,5) forhold, reduseres nikkelioner av reduksjonsmidlet på overflaten av kretskortet, og avsetter et nikkellag. Etter at nikkelpletteringen er fullført, overfører du kretskortet til en gullbeleggsløsning og legger et gulllag på overflaten av nikkellaget gjennom fortrengningsreaksjon. Under belegningsprosessen er det nødvendig å strengt kontrollere prosessparametrene som løsningssammensetning, temperatur, pH-verdi og tid for å sikre at tykkelsen, jevnheten og kvaliteten på belegget oppfyller kravene.
(3) Etterbehandling
Etterbehandling inkluderer hovedsakelig prosesser som vannvask, tørking og testing. Vannvask brukes til å fjerne gjenværende beleggløsninger og kjemiske reagenser på overflaten av kretskort, for å forhindre deres negative effekter på ytelsen til kretskort; Tørking er prosessen med å fjerne fuktighet fra overflaten av kretskortet for å forhindre gjenværende fuktighet i å forårsake rust eller andre kvalitetsproblemer; Testprosessen evaluerer kvaliteten på belegget omfattende gjennom ulike testmetoder, som visuell inspeksjon, filmtykkelsesmåling, loddeevnetesting, konduktivitetstesting, etc., for å sikre at det belagte kretskortet oppfyller designkrav og bruksstandarder.