Kaip pagrindinis signalo perdavimo ir komponentų prijungimo nešiklis, spausdintinės plokštės veikimo stabilumas tiesiogiai veikia įrangos veikimo kokybę. Tačiau metalinės medžiagos, esančios spausdintinėse plokštėse, ypač variniuose laiduose, yra linkusios į chemines reakcijas su ore esančiu deguonimi, o tai sukelia oksidaciją. Oksiduotose spausdintinėse plokštėse gali kilti problemų, pvz., padidėti grandinės atsparumas ir sumažėjęs litavimas, o sunkiais atvejais gali net nutrūkti grandinė. Todėl moksliškai efektyvių priemonių, užkertančių kelią spausdintinių plokščių oksidacijai, ėmimasis tapo svarbia grandimi užtikrinant elektroninių prietaisų patikimumą.
1, spausdintinių plokščių oksidacijos principų ir pavojų analizė
spausdintinės plokštės oksidacija iš esmės yra cheminė reakcija tarp metalinių medžiagų ir medžiagų, tokių kaip deguonis ir drėgmė. Pavyzdžiui, varis, drėgnoje aplinkoje varis pirmiausia reaguoja su deguonimi, sudarydamas vario oksidą, kuris toliau jungiasi su anglies dioksidu ir ore esančiu vandeniu, kad susidarytų bazinis vario karbonatas. Šis oksidacijos procesas ne tik pakeičia metalo paviršiaus fizines ir chemines savybes, bet ir pažeidžia metalo kristalinę struktūrą mikroskopiniu lygmeniu, todėl sumažėja laidumas. Tiksliųjų spausdintinių plokščių grandinėse dėl nedidelių atsparumo pokyčių, kuriuos sukelia oksidacija, gali iškraipyti signalas, vėluoti ir atsirasti kitų problemų perduodant aukšto -dažnio signalą; Suvirinimo procese oksido sluoksnis trukdys prasiskverbti lydmetaliui ir metalui, sukeldamas suvirinimo defektus, tokius kaip virtualus suvirinimas ir šaltas suvirinimas, ir sumažins gaminio kvalifikavimo koeficientą.
2, optimizuoti paviršiaus apdorojimo procesą
(1) Cheminis nikelio paauksavimas
Beelektrinis nikelio paauksavimo procesas yra dažniausiai naudojamas būdas išvengti spausdintinės plokštės oksidacijos. Šio proceso metu ant spausdintinės plokštės paviršiaus pirmiausia nusėda vienodas nikelio sluoksnis, kurio storis paprastai yra 3–5 mikronai. Nikelio sluoksnis turi gerą cheminį stabilumą ir gali veiksmingai izoliuoti kontaktą tarp deguonies ir pagrindinio vario; Vėliau ant nikelio sluoksnio paviršiaus nusėda apie 0,05–0,1 mikrono storio aukso sluoksnis. Aukso cheminės savybės yra itin stabilios ir beveik nereaguoja su deguonimi, dar labiau sustiprindamos apsauginį poveikį. Spausdintinės plokštės paviršius, padengtas beelektriniu nikeliu, yra plokščias ir lygus, puikiai lituojamas, tinka elektroniniams gaminiams, kuriems keliami aukšti patikimumo reikalavimai, pavyzdžiui, ryšio bazinės stoties įrangai, medicininiams elektroniniams instrumentams ir kt. Tačiau šis procesas turi gana dideles sąnaudas ir griežtus dengimo tirpalo sudėties ir proceso parametrų kontrolės reikalavimus. Dėl netinkamo veikimo nikelio sluoksnyje gali atsirasti nenormalus fosforo kiekis ir netolygus aukso sluoksnio storis.
(2) Organinė apsauga nuo litavimo
Organinė apsauga nuo litavimo yra plonas organinės apsauginės plėvelės sluoksnis, suformuotas ant spausdintinės plokštės vario paviršiaus, kurio storis tik 0,2-0,5 mikrono. Ši apsauginė plėvelė gali veiksmingai slopinti vario oksidaciją, nepaveikdama lydmetalio ir vario sujungimo suvirinimo metu. OSP technologija yra paprasta, ekonomiška-ir tinka didelio tankio spausdintinių plokščių laidams, plačiai naudojama plataus vartojimo elektronikos produktų, pvz., išmaniųjų telefonų ir planšetinių kompiuterių, plokščių gamyboje. Tačiau OSP plėvelės atsparumas dilimui ir aukštai temperatūrai yra gana silpnas. Laikant ir transportuojant reikia atkreipti dėmesį į atsparumą drėgmei ir įbrėžimams. Be to, OSP plėvelės tarnavimo laikas yra ribotas, todėl paprastai rekomenduojama suvirinti per 7-10 dienų po apdorojimo.
(3) Karšto oro išlyginimas
Karšto oro išlyginimo procesas yra panardinti spausdintinę plokštę į išlydytą lydmetalį, o tada karštu oru nupūsti lydmetalio perteklių, kad lydmetalis tolygiai padengtų vario paviršių. Šiuo metodu suformuotas litavimo sluoksnis yra gana storas, o tai gali užtikrinti gerą fizinę vario apsaugą ir blokuoti deguonies invaziją. Tradiciniame HASL procese naudojamas švino turintis lydmetalis, kuris dėl aplinkosaugos reikalavimų palaipsniui buvo pakeistas HASL be švino. Karšto oro išlyginimo procesas pasižymi mažomis sąnaudomis ir dideliu gamybos efektyvumu, tinka įprastoms plokštėms, kurioms netaikomi griežti paviršiaus lygumo reikalavimai. Tačiau šis procesas turi problemų, tokių kaip prastas paviršiaus lygumas ir nepakankamas skylių užpildymas, o tobulėjant elektroniniams gaminiams siekiant miniatiūrizavimo ir tikslumo, HASL proceso taikymas palaipsniui ribojamas.
3, Apsauginės dangos uždėjimas
(1) Trijų atsparių dažų danga
Trys atsparūs dažai (atsparūs drėgmei{0}}, apsaugantys nuo pelėsių, purškiami druska) gali sudaryti tankią apsauginę plėvelę ant spausdintinės plokštės paviršiaus, izoliuojančią deguonį, drėgmę ir kontaktą su grandine. Įprasti trijų atsparių dažų tipai yra poliuretanas, akrilas, silikonas ir kt. Trijų atsparių poliuretano dažai pasižymi dideliu atsparumu dilimui ir lankstumu, tinka elektroniniams įrenginiams, kuriems reikalinga dažna vibracija, pavyzdžiui, automobilių elektroninių valdymo blokų spausdintinės plokštės; Trims atspariems akriliniams dažams būdingas greitas džiūvimo greitis ir nedidelė kaina, jie dažniausiai naudojami įprastuose plataus vartojimo elektronikos gaminiuose; Organiniai trijų atsparių silicio dažai pasižymi puikiu atsparumu aukštai temperatūrai ir cheminei korozijai, todėl tinka plokštėms, veikiančioms aukštoje-temperatūroje, pvz., pramoninės valdymo įrangos spausdintinėms plokštėms. Taikant tris atsparius dažus, spausdintinės plokštės antioksidacinis tarnavimo laikas gali būti žymiai pratęstas, ypač atšiaurioje aplinkoje, kur apsauginis poveikis yra ryškesnis.
(2) Nano dengimo technologija
Nano dengimo technologija yra naujo tipo apsaugos metodas, atsiradęs pastaraisiais metais. Jame naudojamos ypatingos nanomastelio medžiagų savybės, kad ant spausdintinių plokščių paviršiaus sudarytų vienodą, itin-ploną ir didelio našumo{2}}apsauginį sluoksnį. Pavyzdžiui, grafeno nanodanga, pasižyminti puikiu cheminiu stabilumu ir barjerinėmis savybėmis, gali veiksmingai blokuoti deguonies ir vandens molekulių prasiskverbimą, taip pat turėti gerą laidumą ir šilumos išsklaidymą, o tai gali pagerinti bendrą spausdintinių plokščių veikimą ir užkirsti kelią oksidacijai. Nano dangų taikymas gali ne tik padidinti spausdintinių plokščių antioksidacinį pajėgumą, bet ir pagerinti jų atsparumą dilimui, anti{5}}statines ir kitas savybes, todėl jos tinka aukščiausios-elektronikos gaminiams, pvz., aviacijos ir kosmoso įrangai ir didelio našumo{7}} serverių plokštėms.
4, Aplinkos kontrolė ir saugojimo valdymas
(1) Gamybos aplinkos optimizavimas
Aplinkos temperatūros, drėgmės ir oro kokybės kontrolė yra labai svarbi spausdintinės plokštės gamybos procese. Kontroliuojant santykinę drėgmę gamybos ceche 40 % -60 % ir palaikant 20-25 laipsnių temperatūrą, galima sumažinti vandens garų kondensaciją ant spausdintinės plokštės paviršiaus ir slopinti oksidacijos reakcijas. Tuo pačiu metu sumontuokite oro valymo įrangą, kad būtų galima filtruoti ore esančias ėsdinančias medžiagas, tokias kaip dulkės, sulfidai, azoto oksidai ir kt., kad šios medžiagos nepagreitintų spausdintinės plokštės oksidacijos. Gaminant didelio tikslumo spausdintines plokštes, siekiant toliau gerinti aplinkos švarą, galima naudoti cechą be dulkių.
(2) Sandėliavimo ir transportavimo apsauga
Laikant ir transportuojant spausdintines plokštes, reikia imtis drėgmei{0}}atsparių ir antioksidacinių priemonių. Naudokite drėgmei{3}}atsparius maišelius spausdintinėms plokštėms supakuoti ir į maišelių vidų įdėkite sausiklius, pvz., silikoninius sausiklius, kad sugertų drėgmę; Jei spausdintinės plokštės laikomos ilgą laiką, jas nuo oro izoliuoti galima naudoti vakuuminėje pakuotėje. Transportavimo metu venkite stiprios vibracijos ir susidūrimų ant spausdintinės plokštės, nepažeiskite paviršiaus apsauginio sluoksnio ir atkreipkite dėmesį į temperatūros ir drėgmės kontrolę transportavimo aplinkoje, kad spausdintinė plokštė visada būtų tinkamomis laikymo sąlygomis.