V produktoch PCB sa metalizované dosky s polovičnými otvormi široko používajú v elektronických zariadeniach, ktoré vyžadujú integráciu s vysokou{0}}hustotou kvôli ich dvojitej funkcii „spojenie“ a „podpora“. Proces nanášania zlata, ako kľúčový krok v povrchovej úprave, priamo určuje vodivosť, odolnosť proti korózii a stabilitu spojenia polovičných otvorov. Na rozdiel od povrchovej úpravy konvenčných dosiek s plošnými spojmi si proces nanášania zlata pre metalizované dosky s polovičnými otvormi vyžaduje špecializovanú technickú logiku pri riadení procesu a spracovaní detailov, aby sa vyrovnala presnosť procesu a praktickosť produktu, pričom sa zohľadňujú jedinečné vlastnosti „štruktúry polovičných otvorov“.
1, Hlavná logika prispôsobenia procesu ponorenia zlata na metalizované poloporézne platne
Hlavnou črtou metalizovaných dosiek s polovičnými otvormi je „metalizácia stien otvorov + polovičné vyrezanie otvorov otvorov“. Časť s polovičným otvorom musí byť priamo pripojená k externým zariadeniam (ako sú konektory a moduly), aby sa zabezpečil hladký prenos prúdu a odolali fyzikálnym a chemickým reakciám počas procesu vkladania, vyberania alebo zvárania. Proces nanášania zlata môže vyriešiť dva hlavné problémy vytvorením rovnomernej a hustej vrstvy zlata na povrchu polovičného otvoru. Po prvé, nízka odporová charakteristika zlata môže znížiť stratu signálu, keď sa polovičný otvor dotkne zariadenia, vďaka čomu je vhodný pre scenáre vysoko-frekvencie a vysokej{5}}rýchlosti; Po druhé, zlato má silnú chemickú stabilitu a môže odolávať erózii vlhkosti a oxidačných látok v prostredí, čím sa zabráni zlyhaniu spojenia spôsobenému koróziou v polovičných otvoroch, zvlášť vhodné pre elektronické zariadenia vystavené na dlhú dobu zložitým prostrediam.
V porovnaní s inými procesmi povrchovej úpravy, ako je cínové striekanie a OSP, má proces nanášania zlata vynikajúcu adaptabilitu na metalizované dosky s polovičnými otvormi - proces cínového nástreku je náchylný na vytváranie cínových guľôčok na okraji polovičného otvoru, čo ovplyvňuje presnosť spojenia; Filmová vrstva OSP je náchylná na oddelenie počas zvárania a má nízku odolnosť proti opotrebovaniu. Zlatá vrstva vytvorená procesom ponorenia zlata má jednotnú hrúbku a je pevne spojená s kovovým substrátom (zvyčajne meďou) polovičného otvoru, ktorý môže presne pokryť kľúčové oblasti, ako je stena otvoru a okraj otvoru polovičného otvoru. Nemá vplyv na operáciu vkladania alebo zvárania polovičného otvoru a môže zachovať dlhodobú-spoľahlivosť pripojenia.
2, Základný proces technológie nanášania zlata z metalizovaných poloporéznych platní
Proces nanášania zlata pre metalizované poloporézne platne vyžaduje pridanie špeciálnych kontrolných opatrení pre "poloporéznu" štruktúru na základe konvenčného ukladania zlata. Celkový proces sa točí okolo troch etáp: „predúprava, nanášanie zlata a po-úprava“, pričom každá fáza zohľadňuje štrukturálnu integritu poloporéznej štruktúry a kvalitu zlatej vrstvy.
1. Predúprava: položenie čistého základu pre ukladanie zlata
Hlavným cieľom predspracovania je odstrániť nečistoty a vrstvy oxidov z povrchu polovičného otvoru, čím sa zabezpečí, že vrstva zlata sa môže pevne spojiť s medeným substrátom. Po prvé, je potrebné vykonať „odmasťovacie čistenie“ metalizovanej poloporéznej platne pomocou alkalických alebo neutrálnych čistiacich prostriedkov na odstránenie organických znečisťujúcich látok, ako sú olejové škvrny a odtlačky prstov na povrchu platne, aby sa predišlo tomu, že tieto látky ovplyvňujú následnú zmáčavosť chemického roztoku; Následne sa dostáva do štádia „mikroleptania“, kde sa kyslý roztok používa na mierne korodovanie povrchu medenej steny polovičného otvoru, čím sa vytvorí hrubá mikroštruktúra. Tento krok vyžaduje prísnu kontrolu stupňa korózie, čím sa zabezpečí, že pevnosť spoja depozitnej vrstvy a presnosť veľkosti pórov a rovinnosť steny otvoru polovičného otvoru nie sú ohrozené; Nakoniec sa zvyšková kvapalina po mikroleptaní neutralizuje „kyslým umývaním“ a opláchne sa čistou vodou, aby sa zabezpečilo, že na povrchu polodiery nezostanú žiadne chemické zvyšky, čím sa pripraví na nanášanie zlata.
Stojí za zmienku, že v reakcii na „charakteristiky polovičného rezu“ polovičného otvoru je potrebné zabrániť hromadeniu tekutého lieku v reze polovičného otvoru počas fázy predbežnej úpravy - niektorí výrobcovia môžu použiť „naklonené namáčanie“ alebo „vysokotlakové striekanie“, aby sa zabezpečilo, že stena otvoru vo vnútri a zvonka otvoru sa bude dať rovnomerne vyčistiť od odlupovania alebo odlupovania zlata. na zvyškový tekutý liek.
2. Potopenie zlata: Presné vytvorenie jednotnej zlatej vrstvy
Štádium nanášania zlata je jadrom procesu, najmä prostredníctvom „chemického nanášania“ na pomalé zníženie iónov zlata na poloporéznom medenom povrchu, čím sa vytvorí súvislá a hustá vrstva zlata. Celý proces je potrebné uskutočniť pri špecifickej teplote a hodnote pH prostredia roztoku liečiva a je potrebné ho podporiť v dvoch krokoch „aktivačného ukladania zlata“: po prvé, na povrchu medi sa prostredníctvom aktivátora vytvorí katalytické jadro, ktoré poskytuje bod pripojenia na redukciu iónov zlata; Následne sa doska vloží do roztoku precipitácie zlata a ióny zlata sa postupne ukladajú na poloporézny povrch pod katalytickým pôsobením a vytvárajú jednotnú vrstvu zlata.
Kvôli špecifickosti metalizovaných dosiek s polovičnými otvormi je potrebné počas fázy nanášania zlata kontrolovať dva kľúčové body: po prvé, „rovnomernosť pokrytia“ zlatej vrstvy, ktorá zaisťuje, že vnútorná strana steny otvoru, okraj otvoru a ďalšie ľahko prehliadnuteľné oblasti polovičného otvoru môžu byť pokryté zlatou vrstvou, aby sa predišlo zlyhaniu spojenia v dôsledku miestneho nedostatku zlata; Druhým je „konzistencia hrúbky“ zlatej vrstvy, ktorá si vyžaduje úpravu koncentrácie roztoku liečiva a času spracovania, aby sa zachovala konzistentná hrúbka zlatej vrstvy v rôznych oblastiach polovičného otvoru -, ak je zlatá vrstva v otvore otvoru príliš hrubá, môže to ovplyvniť vloženie a vybratie; Ak je vrstva zlata na stene otvoru príliš tenká, zníži sa odolnosť proti korózii.
3. Následné spracovanie: Zabezpečte stabilitu procesu a čistotu produktu
Po dokončení ukladania zlata je potrebné odstrániť zvyškový roztok liečiva následným{0}}spracovaním, aby sa stabilizovala výkonnosť zlatej vrstvy. Najprv vykonajte „umývanie vodou“ opláchnutím dosky viac-stupňovou čistou vodou, aby ste dôkladne odstránili roztok na pokovovanie zlata priľnutým na povrchu a zabránili tomu, aby zvyšky roztoku spôsobili poškodenie
Zmena farby alebo korózie zlatej vrstvy; Následne sa doska suší v prostredí s nízkou{0}}teplotou, aby sa zabránilo deformácii semiporéznej štruktúry spôsobenej vysokými teplotami; Nakoniec niektorí výrobcovia pridajú krok „detekcia a oprava“, ktorý zahŕňa vizuálnu kontrolu alebo testovanie vodivosti, aby sa skontrolovali chyby, ako je chýbajúce pokovovanie a dierky v zlatej vrstve s polovičnými otvormi. Menšie chyby budú lokálne opravené, aby sa zabezpečilo, že výrobok spĺňa požiadavky na používanie.
3, Zvýšenie aplikačnej hodnoty metalizovaných poloporéznych dosiek procesom ponorenia do zlata
V praktických aplikačných scenároch proces nanášania zlata poskytuje metalizovaným polodierovým platniam výhody, ktoré priamo spĺňajú základné požiadavky elektronických zariadení. Napríklad v priemyselných kontrolných zariadeniach musia metalizované poloporézne dosky dlhodobo odolávať vysokým a nízkym teplotným cyklom a zmenám vlhkosti. Stabilná vrstva zlata vytvorená procesom nanášania zlata môže účinne odolávať environmentálnej erózii a zabrániť vypnutiu zariadenia spôsobenému oxidáciou poloporéznych dosiek; V spotrebnej elektronike (ako sú moduly smartfónov) je potrebné polovičný otvor pripojiť k presným konektorom. Nízky kontaktný odpor a vysoká odolnosť-zásuviek, ktoré prináša proces imerzného zlata, môžu zabezpečiť stabilný prenos signálu a znížiť funkčné zlyhania spôsobené problémami s pripojením.
Okrem toho proces ponorenia do zlata tiež zlepšuje „procesnú kompatibilitu“ metalizovanej dosky s polovičnými otvormi - zlatá vrstva je kompatibilná s viacerými metódami zvárania a nie je náchylná na striekanie alebo zvyšky počas procesu zvárania, čím sa znižuje náročnosť následných montážnych procesov. Dobrá vodivosť zlatej vrstvy zároveň umožňuje, aby sa metalizovaná doska s polovičnými otvormi prispôsobila prenosu signálu s vyššou frekvenciou, čím spĺňa vysoké požiadavky na výkon pripojenia PCB v rozvíjajúcich sa oblastiach, ako je 5G a internet vecí.
4, Základné úvahy v procesnej praxi
Pri skutočnej prevádzke procesu nanášania metalizovaného poloporézneho doskového zlata je potrebné vyhnúť sa dvom bežným problémom: jedným je „zlé spojenie vrstvy zlata“, ktoré je často spôsobené neúplnou predúpravou (ako je vrstva oxidu na povrchu medi) alebo nedostatočnou aktiváciou a je potrebné mu predchádzať posilnením procesu predúpravy a pravidelným testovaním výkonu aktivátora; Druhým je „poškodenie semiporéznej štruktúry“, ktoré je často spôsobené vysokými teplotami počas ukladania alebo sušenia zlata alebo nadmerným tlakom počas čistenia. Je potrebné prísne kontrolovať parametre procesu a vybrať spracovateľské zariadenie, ktoré je vhodné pre semiporéznu štruktúru.