Theproses tepi logamadalah cara penting untuk meningkatkan prestasi papan litar. Proses ini membalut lapisan logam di sekeliling pinggir pcb, yang bukan sahaja meningkatkan kekuatan mekanikal papan litar, tetapi juga meningkatkan prestasi pelindung elektromagnet, rintangan kakisan, dan kesan pelesapan haba. Ia digunakan secara meluas dalam bidang dengan keperluan prestasi yang ketat seperti aeroangkasa dan peralatan komunikasi.
1, Prinsip proses tepi logam
Proses pembungkusan tepi logam pcb adalah berdasarkan sifat fizikal bahan logam yang sangat baik, dan melalui kaedah pemprosesan tertentu, membentuk lapisan logam yang berterusan dan padat di pinggir pcb. Prinsip teras adalah menggunakan cara fizikal atau kimia untuk mengikat logam dengan substrat pcb, membentuk ikatan kimia yang kuat atau struktur saling mengunci mekanikal, dengan itu mencapai perlindungan yang berkesan dan peningkatan prestasi tepi pcb. Bahan yang digunakan untuk tepi logam biasanya termasuk tembaga, aluminium, keluli tahan karat, dll. Bahan yang berbeza memberikan pcbs dengan arah peningkatan prestasi yang berbeza. Sebagai contoh, tepi tembaga memfokuskan pada meningkatkan kekonduksian dan pelesapan haba, manakala tepi aluminium unggul dalam rintangan ringan dan kakisan.
2, aliran proses tepi logam
(1) pra-pemprosesan pcb
Pertama, bersihkan pcb dengan menggunakan agen pembersih khusus untuk mengeluarkan minyak permukaan, habuk, dan lapisan oksida, memastikan kawasan tepi bersih dan bebas daripada kekotoran. Bagi substrat yang memerlukan rawatan khas, operasi goresan mikro atau kekasaran juga dilakukan untuk membentuk struktur kasar mikro pada permukaan tepi pcb melalui goresan kimia, meningkatkan kawasan sentuhan antara logam dan substrat, dengan itu meningkatkan lekatan lapisan logam berikutnya.
(2) Penyediaan lapisan logam
Kaedah penyaduran elektro: Ini adalah kaedah biasa untuk menyediakan tepi logam. Rendam pcb yang telah diproses ke dalam larutan penyaduran yang mengandungi ion logam, dengan pcb sebagai katod. Sapukan arus luaran untuk menyebabkan ion logam dalam larutan penyaduran berhijrah ke arah tepi pcb di bawah tindakan medan elektrik, dan kemudian kurangkan dan deposit pada permukaan tepi untuk membentuk lapisan logam. Dalam proses penyaduran elektrik, adalah perlu untuk mengawal parameter dengan tepat seperti ketumpatan arus, masa penyaduran, dan suhu larutan penyaduran untuk memastikan keseragaman dan ketumpatan ketebalan lapisan logam.
Kaedah penyaduran kimia: Tanpa memerlukan arus luaran, agen pengurangan kimia digunakan untuk memulakan tindak balas redoks pada permukaan tepi pcb, membolehkan ion logam berkurang dan memendap membentuk lapisan logam di bawah pemangkinan sendiri. Kaedah penyaduran kimia mempunyai keperluan peralatan yang lebih rendah dan boleh mencapai penyaduran seragam pada permukaan yang tidak teratur, tetapi kestabilan dan hayat perkhidmatan penyelesaian penyaduran perlu dikawal dengan ketat.
Pemendapan wap fizikal: Atom atau molekul logam dimendapkan pada permukaan tepi pcb melalui proses fizikal seperti penyejatan dan percikan dalam persekitaran vakum. Lapisan logam yang disediakan oleh kaedah PVD mempunyai ketulenan yang tinggi, ketumpatan yang baik, dan lekatan yang kuat dengan substrat, tetapi kos peralatan adalah tinggi dan kecekapan pengeluaran agak rendah. Ia biasanya digunakan dalam produk pcb khas dengan keperluan prestasi yang sangat tinggi.
(3) Pengacuan pembalut tepi
Selepas melengkapkan pemendapan awal lapisan logam, tepi logam dibentuk mengikut keperluan reka bentuk. Untuk tepi sudut tepat yang ringkas, lebihan logam boleh dikeluarkan dengan pemotongan mekanikal atau pengecapan untuk menjadikan tepi tepi itu kemas. Untuk tepi berbentuk kompleks, seperti arka, bentuk tidak sekata, dsb., adalah perlu untuk menggunakan acuan untuk penyemperitan atau pengacuan rolling untuk memastikan bahawa tepi logam dipatuhi dengan ketat pada tepi pcb, sambil mencapai bentuk yang direka bentuk dan ketepatan dimensi.
(4) Pasca pemprosesan
Tepi logam yang terbentuk perlu menjalani rawatan permukaan untuk meningkatkan lagi prestasi dan kualiti penampilannya. Teknik pemprosesan pasca-yang biasa termasuk pempasifan, salutan dengan cat pelindung, dsb. Rawatan pasif boleh membentuk filem oksida padat pada permukaan logam, meningkatkan rintangan kakisan logam; Penggunaan cat pelindung boleh mengelakkan calar dan haus pada permukaan logam, di samping menyediakan penebat dan rintangan kelembapan. Akhir sekali, pemeriksaan menyeluruh dijalankan pada pcb yang diproses, menggunakan pemeriksaan visual, pemerhatian mikroskop metalografi, pengukuran ketebalan, dan kaedah lain untuk memastikan kualiti tepi logam memenuhi piawaian proses.
3, Kawalan parameter utama proses tepi logam
(1) Ketebalan lapisan logam
Ketebalan lapisan logam secara langsung mempengaruhi prestasi tepi. Lapisan logam nipis mungkin tidak memberikan perlindungan mekanikal dan perisai elektromagnet yang mencukupi, manakala lapisan tebal boleh meningkatkan kos dan berat, dan juga boleh menjejaskan pemasangan pcb. Secara umumnya, bergantung pada senario aplikasi, ketebalan tepi logam harus dikawal antara 5-50 mikron. Contohnya, tepi logam yang digunakan untuk perisai elektromagnet biasanya memerlukan ketebalan sekurang-kurangnya 10 mikron untuk menghalang gangguan elektromagnet dengan berkesan.
(2) Suhu dan Masa
Suhu dan masa adalah parameter kawalan utama dalam proses penyaduran elektro atau penyaduran kimia. Suhu yang berlebihan boleh menyebabkan pemendapan logam yang cepat, mengakibatkan pembentukan lapisan logam yang kasar dan longgar; Jika suhu terlalu rendah, kadar pemendapan akan menjadi perlahan dan kecekapan pengeluaran akan berkurangan. Kawalan masa adalah sama penting. Masa pemprosesan yang terlalu singkat boleh mengakibatkan ketebalan lapisan logam tidak mencukupi, manakala masa pemprosesan yang terlalu lama boleh menyebabkan pertumbuhan lapisan logam yang berlebihan, menjejaskan ketepatan dimensi pcb. Mengambil penyaduran tembaga tepi sebagai contoh, suhu larutan penyaduran biasanya dikawal pada 25-35 darjah, dan masa penyaduran ditetapkan pada 15-60 minit mengikut ketebalan yang diperlukan.
(3) Ketumpatan semasa
Ketumpatan arus menentukan kadar pemendapan dan kualiti ion logam di pinggir pcb. Ketumpatan arus yang munasabah boleh memastikan pertumbuhan seragam dan padat lapisan logam. Ketumpatan arus yang berlebihan boleh menyebabkan kecacatan seperti pembakaran dan dendrit, manakala ketumpatan arus yang tidak mencukupi boleh menyebabkan pemendapan tidak sekata. Dalam pengeluaran sebenar, adalah perlu untuk melaraskan ketumpatan arus dengan tepat berdasarkan faktor seperti bahan logam, komposisi larutan penyaduran, dan luas permukaan pcb, secara amnya dikawal dalam julat 0.5-5A/dm ².
4, Masalah dan Penyelesaian Biasa
(1) Lekatan lapisan logam yang tidak mencukupi
Dimanifestasikan sebagai tepi logam yang terdedah kepada detasmen atau pengelupasan. Sebabnya mungkin pra-rawatan pcb-yang tidak mencukupi, parameter proses yang tidak betul semasa penyaduran elektro atau penyaduran kimia dan isu keserasian antara logam dan bahan substrat. Penyelesaiannya adalah untuk mengukuhkan proses pra-pemprosesan pcb untuk memastikan bahagian tepi bersih dan kasar dengan betul; Kawal ketat komposisi dan parameter proses penyelesaian penyaduran, dan jika perlu, tambahkan lapisan peralihan antara logam dan substrat untuk meningkatkan kekuatan ikatan.
(2) Ketebalan tepi tidak sekata
Ini mungkin disebabkan oleh pengagihan arus yang tidak sekata semasa penyaduran elektrik, kepekatan larutan yang tidak konsisten semasa penyaduran kimia, atau tekanan yang tidak sekata semasa proses pembentukan. Keseragaman ketebalan tepi boleh dipertingkatkan dengan mengoptimumkan reka bentuk tangki penyaduran, menggunakan penyaduran dibantu kacau atau ultrasonik, dan menambah baik pengagihan tekanan acuan.
(3) Kecacatan permukaan
Kecacatan permukaan seperti lubang jarum dan pitting disebabkan terutamanya oleh kekotoran dalam larutan penyaduran dan pelepasan gas. Penyelesaiannya termasuk penapisan dan penulenan larutan penyaduran secara tetap, operasi kacau dan penyahgas yang sesuai semasa proses penyaduran elektrik, dan menggilap dan mengisar permukaan logam sebelum menggunakan cat pelindung untuk menghapuskan kecacatan permukaan.