În calitate de purtător de cheie pentru transmisia semnalului și conexiunea componentelor, stabilitatea performanței plăcii de circuit imprimat afectează în mod direct calitatea funcționării echipamentului. Cu toate acestea, materialele metalice din plăcile de circuite imprimate, în special firele de cupru, sunt predispuse la reacții chimice cu oxigenul din aer, ducând la oxidare. Plăcile de circuite imprimate oxidate pot întâmpina probleme cum ar fi rezistența crescută a circuitului și scăderea lipirii și, în cazuri severe, pot cauza chiar întreruperi de circuit. Prin urmare, luarea de măsuri eficiente din punct de vedere științific pentru a preveni oxidarea plăcilor de circuit imprimat a devenit o verigă importantă în asigurarea fiabilității dispozitivelor electronice.
1, Analizând principiile și pericolele oxidării plăcilor de circuit imprimat
Oxidarea plăcilor de circuit imprimat este în esență o reacție chimică între materiale metalice și substanțe precum oxigenul și umiditatea. Luând cuprul ca exemplu, într-un mediu umed, cuprul reacționează mai întâi cu oxigenul pentru a forma oxid de cupru, care se combină în continuare cu dioxidul de carbon și apa din aer pentru a forma carbonat de cupru bazic. Acest proces de oxidare nu numai că modifică proprietățile fizice și chimice ale suprafeței metalului, dar deteriorează și structura cristalină a metalului la nivel microscopic, ducând la o scădere a conductibilității. Pentru circuitele cu circuite imprimate de precizie, micile modificări ale rezistenței cauzate de oxidare pot duce la distorsiuni ale semnalului, întârzieri și alte probleme în transmiterea semnalului de-frecvență înaltă; În procesul de sudare, stratul de oxid va împiedica infiltrarea lipiturii și a metalului, provocând defecte de sudare, cum ar fi sudarea virtuală și sudarea la rece și reducând rata de calificare a produsului.
2, Optimizați procesul de tratare a suprafeței
(1) Placare cu aur cu nichel chimic
Procesul de placare cu aur cu nichel fără electricitate este o metodă folosită în mod obișnuit pentru a preveni oxidarea plăcii de circuit imprimat. Acest proces depune mai întâi un strat uniform de nichel pe suprafața plăcii de circuit imprimat, de obicei cu o grosime de 3-5 microni. Stratul de nichel are o stabilitate chimică bună și poate izola eficient contactul dintre oxigen și cuprul subiacent; Ulterior, pe suprafața stratului de nichel se depune un strat de aur cu o grosime de aproximativ 0,05-0,1 microni. Proprietățile chimice ale aurului sunt extrem de stabile și aproape că nu reacționează cu oxigenul, sporind și mai mult efectul protector. Suprafața plăcii de circuit imprimat tratată cu placare cu aur cu nichel electroless este plată și netedă, cu o lipibilitate excelentă, potrivită pentru produse electronice cu cerințe de înaltă fiabilitate, cum ar fi echipamente de stație de bază de comunicație, instrumente electronice medicale etc. Cu toate acestea, acest proces are costuri relativ mari și cerințe stricte pentru controlul compoziției soluției de placare și a parametrilor procesului. Funcționarea necorespunzătoare poate duce la conținut anormal de fosfor în stratul de nichel și grosimea neuniformă a stratului de aur.
(2) Protector organic de lipit
Protectorul organic la lipire este un strat subțire de peliculă de protecție organică format pe suprafața de cupru a plăcii de circuit imprimat, cu o grosime de numai 0,2-0,5 microni. Această folie de protecție poate suprima în mod eficient oxidarea cuprului fără a afecta legătura dintre lipit și cupru în timpul sudării. Tehnologia OSP este simplă,-eficientă și potrivită pentru cablarea plăcilor de circuite imprimate de înaltă densitate, utilizată pe scară largă în producția de plăci de circuite pentru produse electronice de larg consum, cum ar fi smartphone-uri și tablete. Cu toate acestea, rezistența la uzură și rezistența la temperaturi ridicate a filmului OSP sunt relativ slabe. În timpul depozitării și transportului, trebuie acordată atenție rezistenței la umiditate și la zgârieturi. În plus, durata de viață a foliei OSP este limitată și, de obicei, se recomandă finalizarea sudării în 7-10 zile după procesare.
(3) Nivelarea aerului cald
Procesul de nivelare a aerului fierbinte este de a scufunda placa de circuit imprimat în lipire topită și apoi de a folosi aer cald pentru a elimina excesul de lipit, astfel încât lipirea să acopere uniform suprafața de cupru. Stratul de lipit format prin această metodă este relativ gros, ceea ce poate oferi o bună protecție fizică pentru cupru și poate bloca invazia oxigenului. Procesul tradițional HASL utilizează lipire care conține plumb, care a fost înlocuită treptat cu HASL-fără plumb din cauza cerințelor de mediu. Procesul de nivelare cu aer cald are un cost scăzut și o eficiență ridicată a producției și este potrivit pentru plăcile de circuite obișnuite care nu au cerințe stricte pentru planeitatea suprafeței. Cu toate acestea, acest proces are probleme precum planeitatea slabă a suprafeței și umplerea insuficientă a găurilor, iar odată cu dezvoltarea produselor electronice către miniaturizare și precizie, aplicarea procesului HASL este limitată treptat.
3, Aplicarea stratului de protecție
(1) Vopsea cu trei rezistențe
Vopseaua cu trei rezistențe (rezistenta la umiditate-, anti mucegai, anti pulverizare de sare) poate forma o peliculă densă de protecție pe suprafața plăcii de circuit imprimat, izolând oxigenul, umezeala și contactul cu placa de circuit. Tipurile comune de vopsea cu trei probe includ poliuretan, acrilic, silicon etc. Vopseaua poliuretanică cu trei dovadă are o bună rezistență la uzură și flexibilitate, potrivită pentru dispozitivele electronice care necesită vibrații frecvente, cum ar fi placa de circuit imprimat a unităților de control electronice auto; Vopseaua acrilică cu trei probe are viteză de uscare rapidă și costuri reduse și este utilizată în mod obișnuit în produsele electronice de larg consum; Vopseaua cu trei rezistențe pe silicon organic are o rezistență excelentă la temperaturi ridicate și rezistență la coroziune chimică și este potrivită pentru plăcile de circuite care lucrează în medii cu temperatură înaltă, cum ar fi plăcile de circuite imprimate din echipamentele de control industrial. Prin aplicarea vopselei cu trei rezistențe, durata de viață antioxidantă a plăcii de circuit imprimat poate fi prelungită semnificativ, mai ales în medii dure, unde efectul de protecție este mai pronunțat.
(2) Tehnologie de acoperire nano
Tehnologia de acoperire nano este un nou tip de metodă de protecție care a apărut în ultimii ani. Utilizează proprietățile speciale ale materialelor la scară nanometrică pentru a forma un strat protector uniform, ultra-subțire și de înaltă-performanță pe suprafața plăcilor de circuite imprimate. De exemplu, nanoacoperirea cu grafen, cu stabilitatea chimică excelentă și proprietățile sale de barieră, poate bloca în mod eficient pătrunderea moleculelor de oxigen și apă, având în același timp o bună conductivitate și disipare a căldurii, ceea ce poate îmbunătăți performanța generală a plăcilor de circuite imprimate, prevenind în același timp oxidarea. Aplicarea de acoperiri nano poate nu numai să îmbunătățească capacitatea antioxidantă a plăcilor de circuite imprimate, ci și să îmbunătățească rezistența la uzură, proprietățile anti-statice și alte proprietăți, făcându-le potrivite pentru produse electronice-de înaltă calitate, cum ar fi echipamente aerospațiale și plăci de circuite pentru servere de-înaltă performanță.
4, Controlul mediului și managementul depozitării
(1) Optimizarea mediului de producție
Controlul temperaturii mediului, umidității și calității aerului este crucial în procesul de producție a plăcilor de circuite imprimate. Controlul umidității relative în atelierul de producție la 40% -60% și menținerea temperaturii la 20-25 de grade poate reduce condensarea vaporilor de apă pe suprafața plăcii de circuit imprimat și poate inhiba reacțiile de oxidare. În același timp, instalați echipamente de purificare a aerului pentru a filtra substanțele corozive precum praful, sulfurile, oxizii de azot etc. din aer, pentru a preveni ca aceste substanțe să accelereze oxidarea plăcii de circuit imprimat. Pentru producția de plăci de circuite imprimate de înaltă precizie, un atelier fără praf poate fi folosit pentru a îmbunătăți și mai mult curățenia mediului.
(2) Protecția depozitării și transportului
În timpul depozitării și transportului plăcilor cu circuite imprimate, trebuie luate măsuri de rezistență la umiditate și anti-oxidare. Folosiți pungi rezistente la umiditate-pentru a împacheta plăcile de circuite imprimate și plasați desicanți, cum ar fi desicanții din silicon, în interiorul pungilor pentru a absorbi umezeala; Pentru plăcile de circuite imprimate depozitate pentru o perioadă lungă de timp, se poate folosi ambalarea în vid pentru a le izola de aer. În timpul transportului, evitați vibrațiile și coliziunile severe pe placa de circuit imprimat, preveniți deteriorarea stratului de protecție a suprafeței și acordați atenție controlului temperaturii și umidității în mediul de transport pentru a vă asigura că placa de circuit imprimat este întotdeauna în condiții de depozitare adecvate.