Themetalli ääristamise protsesson oluline vahend trükkplaatide jõudluse parandamiseks. See protsess mähib trükkplaadi serva ümber metallikihi, mis mitte ainult ei suurenda trükkplaadi mehaanilist tugevust, vaid parandab ka selle elektromagnetilist varjestust, korrosioonikindlust ja soojuse hajumise efekti. Seda kasutatakse laialdaselt rangete jõudlusnõuetega valdkondades, nagu kosmose- ja sideseadmed.
1, metalli ääristamise protsessi põhimõte
PCb-metalli servade mähkimisprotsess põhineb metallmaterjalide suurepärastel füüsikalistel omadustel ja moodustab spetsiifiliste töötlemismeetodite abil trükkplaadi servas pideva ja tiheda metallikihi. Põhiprintsiip on kasutada füüsikalisi või keemilisi vahendeid metalli tihedaks sidumiseks trükkplaadi substraadiga, moodustades tugevad keemilised sidemed või mehaanilised blokeerivad struktuurid, saavutades seeläbi trükkplaadi servade tõhusa kaitse ja jõudluse parandamise. Metalli servade jaoks kasutatavad materjalid on tavaliselt vask, alumiinium, roostevaba teras jne. Erinevad materjalid annavad trükkplaatidele erinevad jõudluse parandamise suunad. Näiteks vasest servad keskenduvad juhtivuse ja soojuse hajumise suurendamisele, samas kui alumiiniumist ääris on kerge ja korrosioonikindlus.
2, metallist ääristamise protsessi vool
(1) PCB eeltöötlus-
Esiteks puhastage trükkplaat spetsiaalsete puhastusvahenditega, et eemaldada pinnalt õli-, tolmu- ja oksiidikihid, tagades, et servaalad on puhtad ja mustusevabad. Eritöötlust vajavate aluspindade puhul tehakse ka mikrosöövitus- või karestamisoperatsioone, et keemilise söövitamise teel moodustada mikrokaredad struktuurid trükkplaadi servapinnale, suurendades metalli ja aluspinna vahelist kontaktpinda, parandades seeläbi järgnevate metallikihtide nakkumist.
(2) Metallikihi ettevalmistamine
Galvaniseerimismeetod: see on tavaline meetod metallist servade ettevalmistamiseks. Kastke eeltöödeldud trükkplaat metalliioone sisaldavasse plaadistuslahusesse, kusjuures trükkplaat on katood. Rakendage välist voolu, et plaadistuslahuses olevad metalliioonid migreeruksid elektrivälja toimel trükkplaadi serva suunas, seejärel vähendage ja ladestage servapinnale metallikihi moodustamiseks. Metallikihi paksuse ühtluse ja tiheduse tagamiseks on galvaniseerimise protsessis vaja täpselt kontrollida selliseid parameetreid nagu voolutihedus, galvaniseerimise aeg ja galvaniseerimislahuse temperatuur.
Keemiline plaadistusmeetod: ilma välisvoolu vajaduseta kasutatakse keemilist redutseerijat redoksreaktsioonide algatamiseks trükkplaadi servapinnal, võimaldades metalliioonidel redutseerida ja sadestuda, moodustades isekatalüüsil metallikihi. Keemilise katmise meetodil on madalamad nõuded seadmetele ja see võib saavutada ebakorrapärastel pindadel ühtlase plaadistuse, kuid plaadistuslahuse stabiilsust ja kasutusiga tuleb rangelt kontrollida.
Füüsiline aurustamine-sadestamine: metalliaatomid või -molekulid sadestuvad trükkplaadi servapinnale füüsikaliste protsesside kaudu, nagu aurustamine ja pihustamine vaakumkeskkonnas. PVD meetodil valmistatud metallikihil on kõrge puhtusaste, hea tihedus ja tugev haardumine aluspinnaga, kuid seadmete maksumus on kõrge ja tootmise efektiivsus suhteliselt madal. Seda kasutatakse tavaliselt spetsiaalsetes pcb-toodetes, millel on äärmiselt kõrged jõudlusnõuded.
(3) Serva mähkimisliist
Pärast metallikihi esialgse ladestamise lõpetamist moodustatakse metallist serv vastavalt projekteerimisnõuetele. Lihtsa täisnurga ääristamise jaoks saab üleliigse metalli eemaldada mehaanilise lõikamise või stantsimisega, et serva serv oleks korralik. Keerulise kujuga servade (nt kaared, ebakorrapärased kujud jne) puhul on vaja ekstrusiooniks või valtsvormimiseks kasutada vorme, et tagada metalli serva tihedalt kinnitumine trükkplaadi servaga, saavutades samal ajal kavandatud kuju ja mõõtmete täpsuse.
(4) Järeltöötlus
Moodustatud metallist ääris peab läbima pinnatöötluse, et veelgi parandada selle jõudlust ja välimuse kvaliteeti. Levinud-järeltöötlusmeetodid hõlmavad passiveerimist, kaitsevärviga katmist jne. Passiveerimine võib moodustada metalli pinnale tiheda oksiidkile, mis suurendab metalli korrosioonikindlust; Kaitsevärvi pealekandmine võib vältida metallpindade kriimustusi ja kulumist, tagades samas ka isolatsiooni- ja niiskuskindluse. Lõpuks viiakse töödeldud trükkplaadile läbi põhjalik kontroll, kasutades visuaalset kontrolli, metallograafilise mikroskoobi vaatlust, paksuse mõõtmist ja muid meetodeid, et tagada metallist servade kvaliteedi vastavus protsessi standarditele.
3, metalli servamisprotsessi võtmeparameetrite juhtimine
(1) Metallikihi paksus
Metallikihi paksus mõjutab otseselt äärise jõudlust. Õhukesed metallikihid ei pruugi pakkuda piisavat mehaanilist kaitset ja elektromagnetilist varjestust, samas kui paksud kihid võivad suurendada kulusid ja kaalu ning mõjutada ka trükkplaadi kokkupanekut. Üldiselt tuleks sõltuvalt kasutusstsenaariumist metallist servade paksus olla vahemikus 5-50 mikronit. Näiteks elektromagnetilise varjestuse jaoks kasutatav metallserv nõuab elektromagnetiliste häirete tõhusaks blokeerimiseks tavaliselt vähemalt 10 mikroni paksust.
(2) Temperatuur ja aeg
Temperatuur ja aeg on galvaniseerimise või keemilise katmise protsesside peamised juhtimisparameetrid. Liigne temperatuur võib põhjustada metalli kiiret sadestumist, mille tulemusena tekivad karedad ja lahtised metallikihid; Kui temperatuur on liiga madal, on settimise kiirus aeglane ja tootmise efektiivsus väheneb. Sama oluline on ajakontroll. Liiga lühike töötlemisaeg võib põhjustada metallikihi ebapiisava paksuse, samas kui liiga pikk töötlemisaeg võib põhjustada metallikihi liigset kasvu, mis mõjutab trükkplaadi mõõtmete täpsust. Võttes näiteks galvaniseerimise vaskserva, reguleeritakse galvaniseerimislahuse temperatuuri tavaliselt 25–35 kraadi juures ja galvaniseerimisajaks seatakse vastavalt nõutavale paksusele 15–60 minutit.
(3) Voolutihedus
Voolutihedus määrab trükkplaadi servas metalliioonide sadestumise kiiruse ja kvaliteedi. Mõistlik voolutihedus võib tagada metallikihi ühtlase ja tiheda kasvu. Liigne voolutihedus võib põhjustada defekte, nagu põlemine ja dendriit, samas kui ebapiisav voolutihedus võib põhjustada ebaühtlast sadestumist. Tegelikus tootmises on vaja täpselt reguleerida voolutihedust selliste tegurite alusel nagu metallmaterjalid, plaadistuslahuse koostis ja trükkplaadi pindala, mida tavaliselt kontrollitakse vahemikus 0,5-5A/dm².
4, Levinud probleemid ja lahendused
(1) Metallikihi ebapiisav haardumine
Avaldub metallist ääristusena, mis kaldub eralduma või kooruma. Põhjused võivad olla trükkplaatide ebapiisav -eeltöötlus, valed protsessiparameetrid galvaniseerimise või keemilise katmise ajal ning metalli- ja alusmaterjalide ühilduvusprobleemid. Lahendus on tugevdada trükkplaadi eeltöötlemisprotsessi, et tagada servade puhtus ja korralik karestamine; Jälgige rangelt plaadistuslahuse koostist ja protsessi parameetreid ning vajadusel lisage metalli ja aluspinna vahele üleminekukiht, et parandada sidumistugevust.
(2) Ebaühtlane serva paksus
Selle põhjuseks võib olla voolu ebaühtlane jaotus galvaniseerimise ajal, ebaühtlane lahuse kontsentratsioon keemilise katmise ajal või ebaühtlane rõhk vormimisprotsessi ajal. Serva paksuse ühtlust saab parandada, optimeerides plaadistuspaagi konstruktsiooni, kasutades segamist või ultraheli abil plaatimist ja parandades vormi rõhujaotust.
(3) Pinnadefektid
Pinnadefektid, nagu nööpaugud ja augud, on peamiselt põhjustatud plaadistuslahuses leiduvatest lisanditest ja gaasi väljavoolust. Lahendused hõlmavad plaadistuslahuse regulaarset filtreerimist ja puhastamist, sobivaid segamis- ja degaseerimisoperatsioone galvaniseerimisprotsessi ajal ning metallpinna poleerimist ja lihvimist enne kaitsevärvi pealekandmist, et kõrvaldada pinnadefektid.