Šiandien, kai elektroniniai prietaisai ir toliau tobulėja link miniatiūrizavimo ir didelio našumo, grandinių plokščių, kaip pagrindinio elektroninių sistemų nešiklio, našumas tiesiogiai veikia bendrą įrangos veikimo kokybę. Grandinių plokščių dengimo technologijai, kaip svarbiai priemonei pagerinti grandinių plokščių veikimą, skiriamas vis didesnis dėmesys. Jis atlieka pagrindinį vaidmenį užtikrinant stabilų veikimą ir prailginant elektroninių prietaisų tarnavimo laiką, nes plokštės paviršius padengiamas viena ar keliomis plonomis specifinių medžiagų plėvelėmis, suteikiant plokštei naujų funkcinių savybių, tokių kaip didesnis laidumas, atsparumas oksidacijai ir geresnis litavimas.
1, Plokštės dangos paskirtis ir reikšmė
(1) Apsaugokite grandines nuo aplinkos erozijos
Naudodami grandines plokštes jos susidurs su įvairiais sudėtingais aplinkos veiksniais, tokiais kaip drėgnas oras, ėsdinančios dujos, dulkės ir kt. Šie veiksniai palaipsniui ardys metalines linijas ant plokštės paviršiaus, sukeldami vario folijos oksidaciją, linijų koroziją ir galiausiai grandinės gedimus. Danga gali sudaryti tankią apsauginę plėvelę ant plokštės paviršiaus, efektyviai izoliuojančią tiesioginį išorinės aplinkos ir plokštės kontaktą bei sulėtinančią metalo oksidacijos ir korozijos greitį. Pavyzdžiui, atšiauriose aplinkose, tokiose kaip pakrantės zonos arba aplink chemijos įmones, padengtų grandinių plokščių tarnavimo laikas gali būti kelis kartus ilgesnis nei nepadengtų grandinių plokščių.
(2) Pagerinkite grandinių plokščių elektrines charakteristikas
Kai kurios dangos medžiagos turi gerą laidumą. Padengus plokštės paviršių šiomis medžiagomis, galima sumažinti grandinės varžą, pagerinti signalo perdavimo efektyvumą ir stabilumą. Aukšto -dažnio grandinėse signalo perdavimo greitis yra didelis, o dažnis didelis, todėl grandinės varža turi būti suderinta itin aukštai. Tinkama danga gali optimizuoti grandinės varžos charakteristikas, sumažinti signalo atspindį ir praradimą bei užtikrinti aukštos kokybės-aukšto{5}dažnio signalų perdavimą. Be to, kai kurios dangos taip pat turi izoliacinių savybių, kurios gali sudaryti izoliacijos sluoksnį ant plokštės, izoliuoti skirtingų potencialų linijas, užkirsti kelią trumpiesiems jungimams ir dar labiau pagerinti plokštės elektrinį patikimumą.
(3) Pagerinti grandinių plokščių litavimą
Geras litavimas yra raktas į patikimą elektroninių komponentų ir grandinių plokščių ryšį montuojant grandines. Tačiau oksidacija, užteršimas ir kitos problemos, susijusios su plokštės paviršiumi, gali sumažinti jos litavimą, todėl gali atsirasti defektų, tokių kaip prastas litavimas ir virtualus litavimas. Danga gali pašalinti oksidus nuo grandinių plokščių paviršiaus, suformuojant paviršinį sluoksnį, kurį lengva lituoti, pagerinti drėkinimą ir sukibimą tarp litavimo ir grandinių plokščių, todėl litavimo procesas tampa sklandesnis ir pagerinamas surinkimo efektyvumas bei gaminio kokybė.
2, įprasti plokštės dangos tipai
(1) Cheminis nikelio paauksavimas
Cheminis nikelio padengimas yra vienas iš plačiai naudojamų dengimo procesų dabartinės grandinių plokščių pramonėje. Šio proceso metu ant plokštės paviršiaus cheminiu būdu padengiamas nikelio sluoksnis, kurio storis paprastai yra 3–5 μm. Nikelio sluoksnis turi gerą atsparumą dilimui ir atsparumą korozijai, o tai gali suteikti išankstinę plokštės apsaugą. Tuo tarpu nikelio sluoksnio buvimas gali neleisti variui išsiskleisti į aukso sluoksnį, taip išvengiant aukso sluoksnio spalvos pasikeitimo ir veikimo pablogėjimo. Ant nikelio sluoksnio viršaus per poslinkio reakciją nusėda aukso sluoksnis, kurio storis paprastai svyruoja nuo 0,05 iki 0,1 μm. Aukso sluoksnis turi puikų atsparumą oksidacijai, laidumą ir suvirinamumą, o tai gali veiksmingai apsaugoti nikelio sluoksnį. Elektroninių komponentų litavimo proceso metu aukso sluoksnis gali greitai ištirpti lydmetalyje ir pasiekti gerų litavimo rezultatų. Beelektrinio nikelio padengimo procesas tinka plokštėms, kurioms reikalingas didelis paviršiaus lygumas, litavimas ir patikimumas, pavyzdžiui, kompiuterių pagrindinėms plokštėms, mobiliųjų telefonų plokštėms ir kt.
(2) Cheminis nikelio padengimas paladžiu
Cheminio nikelio dengimo paladžiu procesas sukurtas remiantis cheminiu nikelio paauksavimo procesu. Palyginti su ENIG procesu, tarp nikelio sluoksnio ir aukso sluoksnio pridedamas paladžio sluoksnis, kurio storis paprastai svyruoja nuo 0,05 iki 0,1 μm. Paladžio sluoksnio pridėjimas gali veiksmingai slopinti „juodojo disko“ reiškinio atsiradimą. „Juodojo disko“ reiškinys reiškia netolygų fosforo kiekį nikelio sluoksnio paviršiuje arba cheminę reakciją tarp nikelio sluoksnio ir aukso sluoksnio aukštos temperatūros ir didelės drėgmės aplinkoje, naudojant ENIG technologiją, dėl kurios nikelio sluoksnio paviršius pajuoduoja ir taip paveikia plokštės litavimo našumą ir patikimumą. Paladžio sluoksnis ENEPIG procese gali užkirsti kelią neigiamoms nikelio ir aukso reakcijoms, pagerindamas dangos stabilumą ir patikimumą. Šis procesas tinka ypač didelio patikimumo reikalaujančioms sritims, tokioms kaip aviacija, medicinos įranga ir kt.
(3) Organinė litavimo apsauginė plėvelė
Organinės litavimo apsauginės plėvelės yra dengimo procesas, kurio metu ant plokščių paviršiaus padengiamos plonos organinės plėvelės. OSP plėvelės storis yra itin plonas, dažniausiai 0,2–0,5 μm. Cheminiais metodais ant vario paviršiaus susidaro skaidri organinė plėvelė, kuri tam tikrą laiką gali apsaugoti varį nuo oksidacijos, o suvirinimo metu gali greitai suirti, nepaveikdama suvirinimo efekto. OSP technologijos pranašumai yra mažos kainos, paprastas procesas ir aplinkos apsauga, todėl ji tinka plokštėms, kurios yra jautrios sąnaudoms ir turi tam tikrus litavimo reikalavimus, pavyzdžiui, plataus vartojimo elektronikos, įprastų buitinių prietaisų ir kitose srityse. Tačiau OSP plėvelės antioksidacinis pajėgumas yra palyginti silpnas, o jos laikymo laikas yra ribotas. Paprastai suvirinimas ir surinkimas turi būti baigti per trumpą laiką po dengimo.
(4) Cheminis sidabro nusodinimas
Sidabro nusodinimo procesas nusodina ploną sidabro sluoksnį ant plokštės paviršiaus per poslinkio reakciją. Sidabro sluoksnis pasižymi puikiu laidumu (antroje vietoje po aukso) ir litavimo, kuris gali veiksmingai sumažinti linijos pasipriešinimą ir pagerinti signalo perdavimo našumą. Tačiau sidabro sluoksnio cheminis stabilumas yra prastas ir linkęs į oksidaciją ar sierą, todėl dažnai reikia naudoti organines apsaugines medžiagas arba atlikti aukso panardinimo apdorojimą, kad pailgėtų jo tarnavimo laikas. Šis procesas tinka aukšto -dažnio grandinėms (pvz., 5G ir palydovinio ryšio įrangai), tačiau norint išvengti sidabro migracijos ar korozijos, reikia kruopščiai suprojektuoti aplinkoje, kurioje yra daug drėgmės / daug sieros.
3, grandinių plokščių dengimo procesas
(1) Išankstinis apdorojimas
Išankstinis apdorojimas yra pagrindinis plokštės dengimo veiksmas, kuriuo siekiama pašalinti nešvarumus, pvz., alyvą, oksidus, dulkes ir tt nuo plokštės paviršiaus, kad būtų pasiekta švari ir aktyvuota būsena bei būtų geras pagrindas tolesniems dengimo procesams. Išankstinis apdorojimas paprastai apima tokius procesus kaip aliejaus pašalinimas, mikrograužimas, plovimas rūgštimi ir plovimas vandeniu. Riebalų šalinimo procese naudojami šarminiai arba organiniai tirpikliai, kad būtų pašalintos alyvos dėmės nuo plokštės paviršiaus; Mikroėsdinimo procesas pašalina oksido sluoksnį ir nedidelius įbrėžimus ant plokštės paviršiaus dėl cheminės korozijos, padidina paviršiaus šiurkštumą ir pagerina sukibimą tarp dangos ir plokštės; Beicavimo procesas naudojamas tolesniam oksidų pašalinimui iš metalo paviršiaus ir paviršiaus rūgštingumo ar šarmingumo reguliavimui; Vandens plovimo procesas naudojamas išvalyti ir pašalinti cheminių reagentų likučius po ankstesnių etapų.
(2) Danga
Pagal skirtingus dengimo tipus dengimui naudojami atitinkami dengimo procesai. Kaip pavyzdį imant beelektrinį nikeliavimą, užbaigus išankstinį apdorojimą, plokštė panardinama į beelektrinio nikelio tirpalą, kuriame yra nikelio druskų, reduktorių, kompleksonų ir kitų komponentų. Tinkamomis temperatūros (paprastai 80–90 laipsnių) ir pH (dažniausiai 4,5–5,5) sąlygomis nikelio jonai redukuojami ant plokštės paviršiaus, todėl susidaro nikelio sluoksnis. Užbaigus nikeliavimą, perkelkite plokštę į aukso dengimo tirpalą ir per poslinkio reakciją ant nikelio sluoksnio paviršiaus uždėkite aukso sluoksnį. Dengimo proceso metu būtina griežtai kontroliuoti proceso parametrus, tokius kaip tirpalo sudėtis, temperatūra, pH vertė ir laikas, siekiant užtikrinti, kad dangos storis, vienodumas ir kokybė atitiktų reikalavimus.
(3) Po apdorojimo
Vėlesnis apdorojimas daugiausia apima tokius procesus kaip plovimas vandeniu, džiovinimas ir bandymai. Vandens plovimas naudojamas dangos tirpalų ir cheminių reagentų likučiams pašalinti nuo plokščių paviršiaus, kad būtų išvengta neigiamo jų poveikio grandinių plokščių veikimui; Džiovinimas – tai drėgmės pašalinimas iš plokštės paviršiaus, kad likutinė drėgmė nesukeltų rūdžių ar kitų kokybės problemų; Bandymo procese visapusiškai įvertinama dangos kokybė naudojant įvairius bandymo metodus, tokius kaip vizualinis patikrinimas, plėvelės storio matavimas, litavimo bandymas, laidumo bandymas ir kt., siekiant užtikrinti, kad padengta plokštė atitiktų projektavimo reikalavimus ir naudojimo standartus.