Theproces de tuns metaliceste un mijloc important de îmbunătățire a performanței plăcilor de circuite. Acest proces înfășoară un strat de metal în jurul marginii pcb-ului, ceea ce nu numai că îmbunătățește rezistența mecanică a plăcii de circuite, dar îi îmbunătățește și performanța de ecranare electromagnetică, rezistența la coroziune și efectul de disipare a căldurii. Este utilizat pe scară largă în domenii cu cerințe stricte de performanță, cum ar fi echipamentele aerospațiale și de comunicații.
1, Principiul procesului de bordare a metalului
Procesul de înfășurare a marginilor metalice PCB se bazează pe proprietățile fizice excelente ale materialelor metalice și, prin metode specifice de prelucrare, formează un strat de metal continuu și dens la marginea PCB. Principiul de bază este de a folosi mijloace fizice sau chimice pentru a lega strâns metalul cu substratul PCB, formând legături chimice puternice sau structuri mecanice de interconectare, obținând astfel o protecție eficientă și îmbunătățirea performanței marginilor PCB. Materialele utilizate pentru canturile metalice includ de obicei cuprul, aluminiul, oțelul inoxidabil etc. Diferitele materiale oferă PCB-urilor cu direcții diferite de îmbunătățire a performanței. De exemplu, canturile din cupru se concentrează pe îmbunătățirea conductibilității și disiparea căldurii, în timp ce canturile din aluminiu excelează în greutate și rezistență la coroziune.
2, fluxul procesului de margine metalică
(1) preprocesare pcb
În primul rând, curățați PCB folosind agenți de curățare specializați pentru a îndepărta uleiul de suprafață, praful și straturile de oxid, asigurându-vă că zonele de margine sunt curate și fără impurități. Pentru substraturile care necesită un tratament special, se efectuează și operațiuni de microgravare sau rugosire pentru a forma microstructuri aspre pe suprafața de margine a pcb prin gravare chimică, crescând zona de contact dintre metal și substrat, îmbunătățind astfel aderența straturilor metalice ulterioare.
(2) Pregătirea stratului metalic
Metoda de galvanizare: Aceasta este o metodă obișnuită pentru pregătirea canturilor metalice. Scufundați PCB-ul preprocesat într-o soluție de placare care conține ioni metalici, cu PCB ca catod. Aplicați un curent extern pentru ca ionii metalici din soluția de placare să migreze spre marginea circuitului de comandă sub acțiunea unui câmp electric, apoi reduceți și depozitați pe suprafața marginii pentru a forma un strat de metal. În procesul de galvanizare, este necesar să se controleze cu precizie parametri precum densitatea curentului, timpul de galvanizare și temperatura soluției de galvanizare pentru a asigura uniformitatea și densitatea grosimii stratului de metal.
Metoda de placare chimică: Fără a fi nevoie de curent extern, un agent chimic reducător este utilizat pentru a iniția reacții redox pe suprafața de margine a PCB, permițând ionilor metalici să se reducă și să se depună pentru a forma un strat de metal sub autocataliză. Metoda de placare chimică are cerințe mai mici de echipament și poate obține o placare uniformă pe suprafețe neregulate, dar stabilitatea și durata de viață a soluției de placare trebuie controlate strict.
Depunerea fizică de vapori: Atomii sau moleculele de metal sunt depuse pe suprafața de margine a PCB prin procese fizice, cum ar fi evaporarea și pulverizarea într-un mediu vid. Stratul de metal preparat prin metoda PVD are puritate ridicată, densitate bună și aderență puternică cu substratul, dar costul echipamentului este ridicat și eficiența producției este relativ scăzută. Este folosit în mod obișnuit în produse speciale de PCB cu cerințe de performanță extrem de ridicate.
(3) Turnare de ambalare a marginilor
După finalizarea depunerii inițiale a stratului metalic, marginea metalică este formată conform cerințelor de proiectare. Pentru tăierea simplă în unghi drept, excesul de metal poate fi îndepărtat prin tăiere sau ștanțare mecanică pentru a face marginea de margine îngrijită. Pentru marginile cu formă complexă, cum ar fi arce, forme neregulate etc., este necesar să se utilizeze matrițe pentru extrudare sau turnare prin laminare pentru a se asigura că marginea metalică este strâns lipită de marginea pcb, obținând în același timp forma proiectată și precizia dimensională.
(4) Postprocesare
Cantul metalic format trebuie să fie supus unui tratament de suprafață pentru a-și îmbunătăți și mai mult performanța și calitatea aspectului. Tehnicile obișnuite de post-procesare includ pasivarea, acoperirea cu vopsea de protecție etc. Tratamentul de pasivare poate forma o peliculă densă de oxid pe suprafața metalului, sporind rezistența la coroziune a metalului; Aplicarea vopselei de protecție poate preveni zgârieturile și uzura suprafețelor metalice, oferind în același timp izolație și rezistență la umiditate. În cele din urmă, se efectuează o inspecție cuprinzătoare a PCB-ului procesat, folosind inspecția vizuală, observarea la microscop metalografic, măsurarea grosimii și alte metode pentru a se asigura că calitatea marginilor metalice îndeplinește standardele de proces.
3, controlul parametrilor cheie ai procesului de borduri metalice
(1) Grosimea stratului de metal
Grosimea stratului de metal afectează direct performanța canturilor. Straturile subțiri de metal pot să nu ofere suficientă protecție mecanică și ecranare electromagnetică, în timp ce straturile groase pot crește costurile și greutatea și pot afecta, de asemenea, asamblarea PCB-ului. În general, în funcție de scenariul de aplicare, grosimea canturilor metalice trebuie controlată între 5-50 microni. De exemplu, marginile metalice utilizate pentru ecranarea electromagnetică necesită de obicei o grosime de cel puțin 10 microni pentru a bloca eficient interferența electromagnetică.
(2) Temperatură și timp
Temperatura și timpul sunt parametri cheie de control în procesele de galvanizare sau placare chimică. Temperatura excesivă poate provoca depunerea rapidă a metalului, ducând la formarea de straturi de metal aspre și libere; Dacă temperatura este prea scăzută, viteza de sedimentare va fi lentă și eficiența producției va scădea. Controlul timpului este la fel de important. Un timp de procesare prea scurt poate duce la o grosime insuficientă a stratului de metal, în timp ce un timp de procesare prea lung poate duce la creșterea excesivă a stratului de metal, afectând precizia dimensională a pcb-ului. Luând ca exemplu bordurile de cupru de galvanizare, temperatura soluției de galvanizare este de obicei controlată la 25-35 de grade, iar timpul de galvanizare este setat la 15-60 de minute în funcție de grosimea necesară.
(3) Densitatea curentului
Densitatea curentului determină viteza de depunere și calitatea ionilor metalici la marginea pcb-ului. O densitate rezonabilă de curent poate asigura creșterea uniformă și densă a stratului de metal. Densitatea excesivă de curent poate provoca defecte precum arsuri și dendrite, în timp ce o densitate insuficientă de curent poate duce la depuneri inegale. În producția reală, este necesar să se ajusteze cu precizie densitatea curentului pe baza unor factori precum materialele metalice, compoziția soluției de placare și suprafața PCB, în general controlată în intervalul 0,5-5A/dm².
4, Probleme și soluții comune
(1) Aderența insuficientă a stratului metalic
Se manifestă ca margini metalice care sunt predispuse la desprindere sau exfoliere. Motivele pot fi pre-tratarea insuficientă a PCB-ului, parametrii necorespunzători ai procesului în timpul galvanizării sau placari chimice și probleme de compatibilitate între metal și materialele substratului. Soluția constă în consolidarea procesului de pre-preprocesare a pcb-ului pentru a vă asigura că marginile sunt curate și aspre; Controlați cu strictețe compoziția și parametrii de proces ai soluției de placare și, dacă este necesar, adăugați un strat de tranziție între metal și substrat pentru a îmbunătăți rezistența lipirii.
(2) Grosimea marginilor neuniforme
Acest lucru se poate datora distribuției neuniforme a curentului în timpul galvanizării, concentrației inconsistente a soluției în timpul placarii chimice sau presiunii neuniforme în timpul procesului de formare. Uniformitatea grosimii marginilor poate fi îmbunătățită prin optimizarea designului rezervorului de placare, folosind placarea cu agitare sau asistată cu ultrasunete și îmbunătățirea distribuției presiunii a matriței.
(3) Defecte de suprafață
Defectele de suprafață, cum ar fi găurile și găurile, sunt cauzate în principal de impuritățile din soluția de placare și de evacuarea gazului. Soluțiile includ filtrarea și purificarea regulată a soluției de placare, operații adecvate de agitare și degazare în timpul procesului de galvanizare și lustruirea și șlefuirea suprafeței metalice înainte de aplicarea vopselei de protecție pentru a elimina defectele de suprafață.