Sebagai pembawa utama untuk penghantaran isyarat dan sambungan komponen, kestabilan prestasi papan litar bercetak secara langsung mempengaruhi kualiti operasi peralatan. Walau bagaimanapun, bahan logam dalam papan litar bercetak, terutamanya wayar tembaga, terdedah kepada tindak balas kimia dengan oksigen di udara, yang membawa kepada pengoksidaan. Papan litar bercetak teroksida mungkin mengalami masalah seperti peningkatan rintangan litar dan kebolehmaterian berkurangan, dan dalam kes yang teruk, malah boleh menyebabkan litar terputus. Oleh itu, mengambil langkah-langkah berkesan secara saintifik untuk mencegah pengoksidaan papan litar bercetak telah menjadi pautan penting dalam memastikan kebolehpercayaan peranti elektronik.
1, Menganalisis prinsip dan bahaya pengoksidaan papan litar bercetak
pengoksidaan papan litar bercetak pada asasnya adalah tindak balas kimia antara bahan logam dan bahan seperti oksigen dan lembapan. Mengambil kuprum sebagai contoh, dalam persekitaran yang lembap, kuprum mula-mula bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk kuprum oksida, yang seterusnya bergabung dengan karbon dioksida dan air di udara untuk membentuk karbonat kuprum asas. Proses pengoksidaan ini bukan sahaja mengubah sifat fizikal dan kimia permukaan logam, tetapi juga merosakkan struktur kristal logam pada tahap mikroskopik, yang membawa kepada penurunan kekonduksian. Untuk litar papan litar bercetak ketepatan, perubahan rintangan kecil yang disebabkan oleh pengoksidaan mungkin membawa kepada herotan isyarat, kelewatan dan isu lain dalam-pengiriman isyarat frekuensi tinggi; Dalam proses kimpalan, lapisan oksida akan menghalang penyusupan pateri dan logam, menyebabkan kecacatan kimpalan seperti kimpalan maya dan kimpalan sejuk, dan mengurangkan kadar kelayakan produk.
2, Optimumkan proses rawatan permukaan
(1) Penyaduran emas nikel kimia
Proses penyaduran emas nikel tanpa elektro adalah kaedah yang biasa digunakan untuk mencegah pengoksidaan papan litar bercetak. Proses ini mula-mula mendepositkan lapisan nikel seragam pada permukaan papan litar bercetak, biasanya dengan ketebalan 3-5 mikron. Lapisan nikel mempunyai kestabilan kimia yang baik dan berkesan boleh mengasingkan sentuhan antara oksigen dan kuprum asas; Selepas itu, lapisan emas dengan ketebalan kira-kira 0.05-0.1 mikron dimendapkan pada permukaan lapisan nikel. Sifat kimia emas adalah sangat stabil dan hampir tidak bertindak balas dengan oksigen, meningkatkan lagi kesan perlindungan. Permukaan papan litar bercetak yang dirawat dengan penyaduran emas nikel tanpa elektro adalah rata dan licin, dengan kebolehpaterian yang sangat baik, sesuai untuk produk elektronik dengan keperluan kebolehpercayaan yang tinggi, seperti peralatan stesen pangkalan komunikasi, instrumen elektronik perubatan, dll. Walau bagaimanapun, proses ini mempunyai kos yang agak tinggi dan keperluan yang ketat untuk mengawal komposisi penyelesaian penyaduran dan parameter proses. Operasi yang tidak betul boleh mengakibatkan kandungan fosforus yang tidak normal dalam lapisan nikel dan ketebalan lapisan emas yang tidak sekata.
(2) Pelindung kebolehpaterian organik
Pelindung kebolehmaterian organik ialah lapisan nipis filem pelindung organik yang terbentuk pada permukaan kuprum papan litar bercetak, dengan ketebalan hanya 0.2-0.5 mikron. Filem pelindung ini boleh menyekat pengoksidaan kuprum dengan berkesan tanpa menjejaskan ikatan antara pateri dan kuprum semasa mengimpal. Teknologi OSP adalah mudah, kos-efektif dan sesuai untuk pendawaian papan litar bercetak berketumpatan tinggi, digunakan secara meluas dalam pengeluaran papan litar untuk produk elektronik pengguna seperti telefon pintar dan tablet. Walau bagaimanapun, rintangan haus dan rintangan suhu tinggi filem OSP agak lemah. Semasa penyimpanan dan pengangkutan, perhatian harus diberikan kepada kelembapan dan rintangan calar. Selain itu, hayat perkhidmatan filem OSP adalah terhad, dan biasanya disyorkan untuk menyelesaikan kimpalan dalam masa 7-10 hari selepas pemprosesan.
(3) Meratakan udara panas
Proses meratakan udara panas adalah untuk membenamkan papan litar bercetak ke dalam pateri cair, dan kemudian menggunakan udara panas untuk meniup lebihan pateri, supaya pateri sama rata meliputi permukaan tembaga. Lapisan pateri yang dibentuk oleh kaedah ini agak tebal, yang boleh memberikan perlindungan fizikal yang baik untuk pencerobohan oksigen kuprum dan blok. Proses HASL tradisional menggunakan pateri yang mengandungi plumbum, yang telah digantikan secara beransur-ansur dengan-HASL percuma plumbum kerana keperluan persekitaran. Proses meratakan udara panas mempunyai kos rendah dan kecekapan pengeluaran yang tinggi, dan sesuai untuk papan litar biasa yang tidak mempunyai keperluan ketat untuk kerataan permukaan. Walau bagaimanapun, proses ini mempunyai masalah seperti kerataan permukaan yang lemah dan pengisian lubang yang tidak mencukupi, dan dengan pembangunan produk elektronik ke arah pengecilan dan ketepatan, aplikasi proses HASL secara beransur-ansur terhad.
3, Penggunaan salutan pelindung
(1) Salutan cat kalis tiga
Cat tiga kalis (bukti-lembapan, anti acuan, semburan anti garam) boleh membentuk filem pelindung padat pada permukaan papan litar bercetak, mengasingkan oksigen, kelembapan dan sentuhan dengan papan litar. Jenis biasa cat tiga kalis termasuk poliuretana, akrilik, silikon, dll. Cat tiga kalis poliuretana mempunyai rintangan haus dan fleksibiliti yang baik, sesuai untuk peranti elektronik yang memerlukan getaran yang kerap, seperti papan litar bercetak unit kawalan elektronik automotif; Cat tiga kalis akrilik mempunyai kelajuan pengeringan yang cepat dan kos rendah, dan biasanya digunakan dalam produk elektronik pengguna biasa; Cat tiga kalis silikon organik mempunyai rintangan suhu tinggi dan rintangan kakisan kimia yang sangat baik, dan sesuai untuk papan litar yang berfungsi dalam-persekitaran suhu tinggi, seperti papan litar bercetak dalam peralatan kawalan industri. Dengan menggunakan tiga cat kalis, hayat antioksidan papan litar bercetak boleh dilanjutkan dengan ketara, terutamanya dalam persekitaran yang keras, di mana kesan perlindungannya lebih ketara.
(2) Teknologi salutan nano
Teknologi salutan nano adalah kaedah perlindungan jenis baharu yang telah muncul dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Ia menggunakan sifat khas bahan berskala nano untuk membentuk lapisan pelindung berprestasi-seragam, ultra{1}}nipis dan tinggi pada permukaan papan litar bercetak. Sebagai contoh, salutan nano graphene, dengan kestabilan kimia yang sangat baik dan sifat penghalang, boleh menghalang penembusan molekul oksigen dan air dengan berkesan, di samping mempunyai kekonduksian yang baik dan pelesapan haba, yang boleh meningkatkan prestasi keseluruhan papan litar bercetak sambil menghalang pengoksidaan. Penggunaan salutan nano bukan sahaja boleh meningkatkan kapasiti antioksidan papan litar bercetak, tetapi juga meningkatkan rintangan haus, sifat anti-statik dan lain-lain, menjadikannya sesuai untuk-produk elektronik tinggi seperti peralatan aeroangkasa dan papan litar pelayan berprestasi tinggi-tinggi.
4, Kawalan Alam Sekitar dan Pengurusan Storan
(1) Pengoptimuman persekitaran pengeluaran
Mengawal suhu persekitaran, kelembapan dan kualiti udara adalah penting dalam proses pengeluaran papan litar bercetak. Mengawal kelembapan relatif dalam bengkel pengeluaran pada 40% -60% dan mengekalkan suhu pada 20-25 darjah boleh mengurangkan pemeluwapan wap air pada permukaan papan litar bercetak dan menghalang tindak balas pengoksidaan. Pada masa yang sama, pasang peralatan penulenan udara untuk menapis bahan menghakis seperti habuk, sulfida, nitrogen oksida, dan lain-lain di udara, untuk mengelakkan bahan ini daripada mempercepatkan pengoksidaan papan litar bercetak. Untuk penghasilan papan litar bercetak berketepatan tinggi, bengkel bebas habuk boleh digunakan untuk meningkatkan lagi kebersihan alam sekitar.
(2) Perlindungan penyimpanan dan pengangkutan
Semasa penyimpanan dan pengangkutan papan litar bercetak, langkah kalis-lembapan dan anti-hendaklah diambil. Gunakan beg kalis-lembapan untuk membungkus papan litar bercetak dan meletakkan bahan pengering, seperti bahan pengering silikon, di dalam beg untuk menyerap kelembapan; Untuk papan litar bercetak yang disimpan untuk masa yang lama, pembungkusan vakum boleh digunakan untuk mengasingkannya daripada udara. Semasa pengangkutan, elakkan getaran dan perlanggaran yang teruk pada papan litar bercetak, elakkan kerosakan pada lapisan pelindung permukaan, dan beri perhatian kepada kawalan suhu dan kelembapan dalam persekitaran pengangkutan untuk memastikan papan litar bercetak sentiasa dalam keadaan penyimpanan yang sesuai.