Demetallkantprocessär ett viktigt medel för att förbättra prestanda hos kretskort. Denna process lindar ett metallskikt runt kanten av kretskortet, vilket inte bara förbättrar kretskortets mekaniska styrka, utan också förbättrar dess elektromagnetiska skärmningsprestanda, korrosionsbeständighet och värmeavledningseffekt. Det används ofta inom områden med strikta prestandakrav som flyg- och kommunikationsutrustning.
1, principen för metallkantprocess
PCb-metallkantinslagningsprocessen är baserad på de utmärkta fysikaliska egenskaperna hos metallmaterial och bildar genom specifika bearbetningsmetoder ett kontinuerligt och tätt metallskikt vid kanten av PCB:n. Kärnprincipen är att använda fysikaliska eller kemiska medel för att tätt binda metall med PCB-substrat, bilda starka kemiska bindningar eller mekaniska sammankopplade strukturer, och därigenom uppnå effektivt skydd och prestandaförbättring av PCB-kanterna. Materialen som används för metallkanter inkluderar vanligtvis koppar, aluminium, rostfritt stål etc. Olika material ger kretskort olika prestandaförbättringsriktningar. Till exempel fokuserar kopparkanter på att förbättra ledningsförmågan och värmeavledning, medan aluminiumkanter utmärker sig i lättvikt och korrosionsbeständighet.
2, metallkantprocessflöde
(1) PCb-för-bearbetning
Rengör först kretskortet med hjälp av specialiserade rengöringsmedel för att avlägsna ytolja, damm och oxidskikt, och se till att kantområdena är rena och fria från föroreningar. För substrat som kräver specialbehandling utförs även mikroetsnings- eller uppruggningsoperationer för att bilda mikrogrova strukturer på kretskortets kantyta genom kemisk etsning, vilket ökar kontaktytan mellan metallen och substratet och därigenom förbättrar vidhäftningen av efterföljande metallskikt.
(2) Förberedelse av metallskikt
Galvaniseringsmetod: Detta är en vanlig metod för att förbereda metallkanter. Sänk ned den förbearbetade PCB i en pläteringslösning som innehåller metalljoner, med PCB som katod. Applicera en extern ström för att få metalljonerna i pläteringslösningen att migrera mot kanten av kretskortet under inverkan av ett elektriskt fält, och reducera och avsätt sedan på kantytan för att bilda ett metallskikt. I elektropläteringsprocessen är det nödvändigt att noggrant kontrollera parametrar som strömtäthet, elektropläteringstid och galvaniseringslösningens temperatur för att säkerställa enhetligheten och densiteten hos metallskiktets tjocklek.
Kemisk pläteringsmetod: Utan behov av extern ström används ett kemiskt reduktionsmedel för att initiera redoxreaktioner på kretsens kantyta, vilket gör att metalljoner reduceras och avsätts för att bilda ett metallskikt under självkatalys. Den kemiska pläteringsmetoden har lägre utrustningskrav och kan uppnå enhetlig plätering på oregelbundna ytor, men stabiliteten och livslängden för pläteringslösningen måste kontrolleras strikt.
Fysisk ångavsättning: Metallatomer eller molekyler avsätts på kantytan av PCB genom fysikaliska processer såsom avdunstning och förstoftning i en vakuummiljö. Metallskiktet framställt med PVD-metoden har hög renhet, god densitet och stark vidhäftning med substratet, men utrustningskostnaden är hög och produktionseffektiviteten är relativt låg. Det används ofta i speciella PCB-produkter med extremt höga prestandakrav.
(3) Kantlindning
Efter att ha slutfört den initiala avsättningen av metallskiktet formas metallkanten enligt designkraven. För enkel rätvinklig kantning kan överflödig metall avlägsnas genom mekanisk skärning eller stansning för att göra kantkanten snygg. För komplext formade kanter, såsom bågar, oregelbundna former, etc., är det nödvändigt att använda formar för extrudering eller valsning för att säkerställa att metallkanten är tätt vidhäftad till PCB-kanten, samtidigt som den designade formen och dimensionsnoggrannheten uppnås.
(4) Efterbearbetning
Den formade metallkanten måste genomgå ytbehandling för att ytterligare förbättra dess prestanda och utseendekvalitet. Vanliga efter-bearbetningstekniker inkluderar passivering, beläggning med skyddsfärg, etc. Passiveringsbehandling kan bilda en tät oxidfilm på metallytan, vilket förbättrar metallens korrosionsbeständighet; Att applicera skyddsfärg kan förhindra repor och slitage på metallytor, samtidigt som det ger isolering och fuktbeständighet. Slutligen genomförs en omfattande inspektion av det bearbetade kretskortet, med hjälp av visuell inspektion, metallografisk mikroskopobservation, tjockleksmätning och andra metoder för att säkerställa att kvaliteten på metallkanten uppfyller processstandarderna.
3, nyckelparameterkontroll av metallkantprocess
(1) Metallskiktets tjocklek
Tjockleken på metallskiktet påverkar direkt kanternas prestanda. Tunna metallskikt ger kanske inte tillräckligt mekaniskt skydd och elektromagnetisk skärmning, medan tjocka skikt kan öka kostnaderna och vikten, och kan även påverka kretskortets montering. Generellt sett, beroende på applikationsscenariot, bör tjockleken på metallkanter kontrolleras mellan 5-50 mikron. Till exempel kräver metallkanter som används för elektromagnetisk skärmning typiskt en tjocklek på minst 10 mikron för att effektivt blockera elektromagnetisk interferens.
(2) Temperatur och tid
Temperatur och tid är viktiga styrparametrar i galvaniserings- eller kemiska pläteringsprocesser. För hög temperatur kan orsaka snabb metallavsättning, vilket resulterar i bildning av grova och lösa metallskikt; Om temperaturen är för låg blir sedimentationshastigheten långsam och produktionseffektiviteten minskar. Tidskontroll är lika viktigt. En för kort bearbetningstid kan resultera i otillräcklig tjocklek på metallskiktet, medan en för lång bearbetningstid kan leda till överdriven tillväxt av metallskiktet, vilket påverkar kretskortets dimensionella noggrannhet. Om man tar galvanisering av kopparkanter som ett exempel, regleras temperaturen på galvaniseringslösningen vanligtvis till 25-35 grader, och galvaniseringstiden är inställd på 15-60 minuter enligt önskad tjocklek.
(3) Strömtäthet
Strömtätheten bestämmer avsättningshastigheten och kvaliteten på metalljoner vid kanten av kretskortet. En rimlig strömtäthet kan säkerställa en enhetlig och tät tillväxt av metallskiktet. För hög strömtäthet kan orsaka defekter som brännskador och dendriter, medan otillräcklig strömtäthet kan leda till ojämn deponering. I den faktiska produktionen är det nödvändigt att noggrant justera strömtätheten baserat på faktorer som metallmaterial, pläteringslösningens sammansättning och PCB-ytan, vanligtvis kontrollerad inom området 0,5-5A/dm².
4, Vanliga problem och lösningar
(1) Otillräcklig vidhäftning av metallskikt
Manifesteras som metallkant som är benägen att lossna eller flagna. Orsakerna kan vara otillräcklig PCB-förbehandling, felaktiga processparametrar under galvanisering eller kemisk plätering och kompatibilitetsproblem mellan metall och substratmaterial. Lösningen är att stärka PCB-för-förbehandlingsprocessen för att säkerställa att kanterna är rena och uppruggade ordentligt; Strikt kontrollera sammansättningen och processparametrarna för pläteringslösningen, och lägg vid behov till ett övergångsskikt mellan metallen och substratet för att förbättra bindningsstyrkan.
(2) Ojämn kanttjocklek
Detta kan bero på ojämn strömfördelning under galvanisering, inkonsekvent lösningskoncentration under kemisk plätering eller ojämnt tryck under formningsprocessen. Likformigheten i kanttjockleken kan förbättras genom att optimera utformningen av pläteringstanken, använda omrörning eller ultraljudsassisterad plätering och förbättra tryckfördelningen i formen.
(3) Ytdefekter
Ytdefekter som hål och gropbildning orsakas främst av föroreningar i pläteringslösningen och gasutsläpp. Lösningarna inkluderar regelbunden filtrering och rening av pläteringslösningen, lämpliga omrörnings- och avgasningsoperationer under galvaniseringsprocessen, samt polering och slipning av metallytan innan skyddsfärg appliceras för att eliminera ytdefekter.