PCB pārklājuma tehnoloģija ir saistīta ne tikai ar shēmas plates izskatu, bet arī galveno faktoru, kas nosaka tās elektrisko veiktspēju, uzticamību un kalpošanas laiku. Attīstoties elektroniskajām ierīcēm miniaturizācijas virzienā, augsta veiktspēja un augsta uzticamība.
Ķīmiskā vara pārklāšana: stūrakmens nevadošas virsmas metalizācijas sasniegšanai-
Ķīmiskā vara pārklāšana, kas pazīstama arī kā bezelektroniskā vara pārklāšana, ir galvenais iespiedshēmu plates ražošanas process, kas tiek sasniegts, izmantojot -caurumu vadītspēju un virsmas metalizāciju. Princips ir balstīts uz paškatalītiskās oksidācijas-reducēšanas reakciju, kurā vara joni tiek reducēti par metālisku varu un tiek nogulsnēti uz pamatnes virsmas, iedarbojoties ar īpašu reducētāju. Šim procesam nav nepieciešams ārējs strāvas avots, un tas var vienmērīgi veidot vara slāni uz nevadošām virsmām, piemēram, izolācijas substrāta materiāliem. Iespiedshēmu platēm ar lielu caurumu dziļuma un diametra attiecību bezelektroniskā vara pārklājuma priekšrocības ir īpaši nozīmīgas. Tas var nodrošināt, ka visas cauruma sienas daļas var iegūt vienmērīgu pārklājumu, nodrošinot labu vadošu apakšējo slāni turpmākajam vara pārklājuma procesam un nodrošinot uzticamu ķēdes savienojumu uz visas shēmas plates. Augsta blīvuma starpsavienojumu plātņu ražošanā bezvada vara pārklājums tiek izmantots aklo caurumu apstrādei, lai izveidotu elektriskus savienojumus starp smalkām shēmām un atbilstu augstākajām elektronisko ierīču integrācijas prasībām.
Niķeļa zelta galvanizācija: augstas kvalitātes{0}}elektrisko savienojumu un aizsargslāņu izveide
Niķeļa zelta galvanizācijas process tiek plaši izmantots iespiedshēmas plates ražošanā. Pirmkārt, uz iespiedshēmas plates virsmas vadītāja tiek galvanizēts niķeļa slānis. Niķeļa slāņa galvenā funkcija ir bloķēt difūziju starp zeltu un varu, novērst veiktspējas pasliktināšanos, ko izraisa zelta vara difūzija, un nodrošināt labu substrātu, lai uzlabotu turpmāko pārklājumu saķeri. Pēc tam tiek galvanizēts zelta slānis, kas ievērojami uzlabo shēmas plates veiktspēju, pateicoties lieliskajai vadītspējai, lodēšanai un oksidācijas pretestībai. Augstas-frekvences shēmās zelta slānis var efektīvi samazināt signāla zudumus un nodrošināt kvalitatīvu signāla pārraidi. Dažām bieži pievienotām un atvienotām iespiedshēmas plates saskarnēm, piemēram, datoru mātesplates USB saskarnēm, mobilo tālruņu uzlādes un datu saskarnēm, niķeļa pārklājums var izturēt nodilumu pievienošanas procesa laikā un uzturēt stabilus elektriskos savienojumus. iespiedshēmu plates, kas darbojas skarbos apstākļos, piemēram, rūpniecisko vadības iekārtu un automobiļu elektronisko ierīču shēmu plates, ir ar koroziju{8}}izturīgiem niķeļa zelta pārklājumiem, kas var izturēt korozīvu vielu invāziju vidē, aizsargājot shēmas plates stabilu darbību. Saskaņā ar dažādiem pielietojuma scenārijiem niķeļa zelta galvanizāciju var iedalīt mīkstajā apzeltījumā un cietā zelta pārklājumā. Mīksto zeltu (tīru zeltu, ar tumšāku virsmas krāsu) galvenokārt izmanto zelta stiepļu savienošanai šķembu iepakošanas laikā, savukārt cieto zeltu (satur tādus elementus kā kobalts, ar gaišu un nodilumizturīgu virsmu) parasti izmanto elektriskiem starpsavienojumiem vietās, kur nav lodēšanas, piemēram, zelta pirksta zonā.
Ķīmiskā niķeļa pārklājums/zelts ar iegremdēšanu: nodrošina ilgtermiņa-stabilu elektrisko veiktspēju
Bezelektroniskā niķeļa pārklāšanas/zeltīšanas process var izveidot biezu un elektriski spēcīgu niķeļa zelta sakausējuma slāni uz vara virsmas, nodrošinot iespiedshēmas platei ilgstošu{0}}efektīvu aizsardzību. Atšķirībā no citiem procesiem, kas kalpo tikai kā pretrūsas barjera, šis process var uzturēt labu elektrisko veiktspēju visā iespiedshēmu plates ilgstošas-lietošanas laikā. Niķeļa pārklājuma galvenā funkcija ir novērst zelta un vara savstarpēju difūziju. Bez niķeļa slāņa barjeras zelts īsā laikā izkliedēsies varā, nopietni ietekmējot shēmas plates veiktspēju. Tajā pašā laikā niķeļa slānim ir noteikta izturība, pat ja tā biezums ir tikai 5 um, tas var efektīvi kontrolēt shēmas plates izplešanos z-virzienā augstas temperatūras vidē un novērst vara šķīšanu, kas ir ļoti izdevīga lodēšanai bez svina. Tādu elektronisko ierīču iespiedshēmu plates ražošanā, kurām ir ārkārtīgi augstas uzticamības prasības, piemēram, aviācijas un kosmosa elektroniskās sistēmas un augstākās klases serveri, bezelektroniskā niķeļa pārklājuma/iegremdēšanas zelta process tiek plaši izmantots tā lielisko veiktspējas priekšrocību dēļ. Procesa plūsma ir salīdzinoši sarežģīta, ietverot vairākus posmus, piemēram, kodināšanu un tīrīšanu ar skābi, mikrokodināšanu, iepriekšēju iegremdēšanu, aktivizēšanu, ķīmisko niķelēšanu, ķīmisko zelta iegremdēšanu utt. Tas ir jādarbina sešās ķīmisko vielu tvertnēs, izmantojot gandrīz simts ķīmisko vielu, un procesa kontroles prasības ir ārkārtīgi stingras.
Grimstošais sudrabs: apvieno izcilu veiktspēju un tehnoloģiskās priekšrocības
Sudraba uzklāšanas process notiek starp organisko pārklājumu un bezelektroniskā niķeļa/iegremdēšanas zeltu, un tam ir unikālas priekšrocības. Šis process ir salīdzinoši vienkāršs un ātrs, veidojot gandrīz zem mikronu līmeņa tīra sudraba pārklājuma slāni uz iespiedshēmas plates virsmas, izmantojot pārvietošanas reakciju. Sudraba slānis var nodrošināt labu iespiedshēmu plates elektrisko veiktspēju un lodējamību sarežģītās vidēs, piemēram, karstumā, mitrumā un piesārņojumā, taču tā virsma laika gaitā zaudēs spīdumu. Tā kā zem sudraba slāņa nav niķeļa slāņa, nogulsnētā sudraba fiziskā izturība ir nedaudz zemāka nekā bezelektroniskā niķeļa pārklājuma/zeltīšanas procesam. Daļējas sudraba nogulsnēšanās procesā daži organiskie savienojumi tiek pievienoti galvenokārt, lai novērstu sudraba koroziju un novērstu sudraba migrācijas problēmas. Lai gan organisko savienojumu saturs šajā slānī ir ļoti zems, parasti mazāks par 1% no svara, tam ir svarīga loma sudraba nogulsnēšanās slāņa stabilitātes un uzticamības uzlabošanā. Dažu plaša patēriņa elektronisko izstrādājumu iespiedshēmu plates ražošanā, kas ir jutīgas pret izmaksām un kurām ir noteiktas prasības attiecībā uz elektrisko veiktspēju un lodējamību, sudraba uzklāšanas procesam ir augsta izmaksu efektivitāte.
Alvas uzklāšana: tradicionālo problēmu risināšana
Alvas uzklāšanas procesam ir attīstības potenciāls iespiedshēmas plates ražošanā, jo alvas slānis var labi saskaņot ar dažādiem alvas bāzes lodēšanas materiāliem. Agrīnā alvas nogulsnēšanās procesā bija nopietnas alvas ūsu problēmas, un metināšanas procesa laikā alvas ūsas un alvas migrācija varēja radīt uzticamības apdraudējumu, ievērojami ierobežojot tā pielietojumu. Taču, attīstoties tehnoloģijām, alvas nogulsnēšanas šķīdumam pievienojot organiskās piedevas, alvas slāņa struktūra tiek pārveidota daļiņās, veiksmīgi pārvarot alvas ūsu problēmu, vienlaikus nodrošinot arī labu termisko stabilitāti un metināmību. Alvas uzklāšanas process var veidot plakanus vara alvas intermetāliskus savienojumus, nodrošinot tiem līdzīgu metināmību ar karstā gaisa izlīdzināšanu, bez plakanuma problēmām, kas rada problēmas ar karstā gaisa izlīdzināšanu, un bez metāla difūzijas problēmām ķīmiskajā niķeļa pārklāšanā/iegremdēšanas zeltā. Tomēr skārda plāksnes nevajadzētu uzglabāt ilgu laiku. Dažos elektroniskajos produktos, kuriem nepieciešama augsta lodējamība un kuriem ir nelieli uzglabāšanas laika ierobežojumi, piemēram, testa shēmas plates ražošanai īslaicīgai lietošanai, ir izmantots alvas uzklāšanas process.
Organiskais pārklājums: ekonomiska un praktiska izvēle aizsardzībai
Organiskais pārklājums, kas pazīstams arī kā organiskā lodēšanas maska, ir organiskas plēves slānis, kas izaudzēts uz tīras tukšas vara virsmas, izmantojot ķīmiskas metodes. Šis plēves slānis var efektīvi novērst oksidāciju, karstuma šoku, mitrumu un aizsargāt vara virsmu no rūsēšanas (oksidācijas vai vulkanizācijas utt.) normālā vidē. Turpmākās metināšanas laikā augstā temperatūrā to var ātri noņemt ar plūsmu, ļaujot tīrai vara virsmai ātri savienoties ar izkausētu lodmetālu, veidojot lodēšanas savienojumus. OSP tehnoloģija ir vienkārša, rentabla-un plaši izmantota nozarē. Agrīnās OSP molekulas galvenokārt bija tādas vielas kā imidazols un benzotriazols, kas darbojās kā rūsas inhibitori, savukārt jaunākās molekulas galvenokārt ir benzimidazols. Lai panāktu vairākkārtēju lodēšanu ar atkārtotu plūsmu, uz vara virsmas ir jāveido vairāki organiskā pārklājuma slāņi, kam ķīmiskajā vannā jāpievieno vara šķidrums. Pārklāšanas procesā pirmais slānis adsorbē varu, un sekojošās organiskā pārklājuma molekulas secīgi savienojas ar varu, galu galā veidojot organisko pārklājumu slāņus līdz pat divdesmit vai pat simtiem slāņu. Procesa plūsma ietver tādas darbības kā attaukošana, mikrokodināšana, mazgāšana ar skābi, tīrīšana ar tīru ūdeni, organiskais pārklājums un tīrīšana, un procesa kontrole ir salīdzinoši vienkārša, salīdzinot ar citiem virsmas apstrādes procesiem. Tomēr OSP ir arī noteikti ierobežojumi, piemēram, izveidotā īpaši plānā aizsargplēve, kas ir pakļauta skrāpējumiem vai nobrāzumiem, un pēc vairākkārtējas augstas temperatūras metināšanas OSP plēve uz nemetinātā savienojuma paliktņa var mainīt krāsu vai saplaisāt, tādējādi ietekmējot metināmību un uzticamību.