Theпроцес на кантиране на метале важно средство за подобряване на работата на платките. Този процес обгръща слой метал около ръба на печатната платка, което не само подобрява механичната здравина на печатната платка, но също така подобрява нейните характеристики на електромагнитно екраниране, устойчивост на корозия и ефект на разсейване на топлината. Той се използва широко в области със строги изисквания за производителност, като космическо и комуникационно оборудване.
1, Принцип на процеса на метално кантиране
Процесът на обвиване на метални ръбове на печатни платки се основава на отличните физически свойства на металните материали и чрез специфични методи на обработка, образува непрекъснат и плътен метален слой по ръба на печатните платки. Основният принцип е да се използват физически или химически средства за плътно свързване на метала със субстрата на печатни платки, образувайки силни химически връзки или механични блокиращи структури, като по този начин се постига ефективна защита и подобряване на производителността на ръбовете на печатни платки. Материалите, използвани за метални кантове, обикновено включват мед, алуминий, неръждаема стомана и др. Различните материали придават на печатни платки различни посоки за подобряване на производителността. Например, медният кант се фокусира върху подобряването на проводимостта и разсейването на топлината, докато алуминиевият кант се отличава с лекота и устойчивост на корозия.
2, Процес на обработка на метални кантове
(1) предварителна-обработка на печатни платки
Първо, почистете печатната платка, като използвате специализирани почистващи препарати, за да отстраните повърхностните слоеве масло, прах и оксид, като се уверите, че крайните зони са чисти и без примеси. За субстрати, които изискват специално третиране, също се извършват операции за микро ецване или награпавяване, за да се образуват микро грапави структури върху повърхността на ръба на печатната платка чрез химическо ецване, увеличавайки контактната площ между метала и субстрата, като по този начин се подобрява адхезията на следващите метални слоеве.
(2) Подготовка на металния слой
Метод на галванопластика: Това е често срещан метод за подготовка на метални кантове. Потопете предварително обработената печатна платка в разтвор за покритие, съдържащ метални йони, с печатната платка като катод. Приложете външен ток, за да накарате металните йони в покриващия разтвор да мигрират към ръба на печатната платка под действието на електрическо поле и след това да намалят и отложат върху повърхността на ръба, за да образуват метален слой. В процеса на галванопластика е необходимо точно да се контролират параметри като плътност на тока, време за галванопластика и температура на разтвора за галванопластика, за да се осигури еднородност и плътност на дебелината на металния слой.
Метод на химическо покритие: Без необходимост от външен ток, химически редуциращ агент се използва за иницииране на редокс реакции на повърхността на ръба на печатната платка, което позволява на металните йони да се редуцират и отлагат, за да образуват метален слой при самокатализа. Методът на химическо покритие има по-ниски изисквания към оборудването и може да постигне равномерно покритие върху неправилни повърхности, но стабилността и експлоатационният живот на разтвора за покритие трябва да бъдат строго контролирани.
Физическо отлагане на пари: Металните атоми или молекули се отлагат върху повърхността на ръба на печатната платка чрез физически процеси като изпаряване и разпръскване във вакуумна среда. Металният слой, приготвен чрез PVD метод, има висока чистота, добра плътност и силна адхезия към субстрата, но цената на оборудването е висока и ефективността на производството е относително ниска. Обикновено се използва в специални печатни платки с изключително високи изисквания за производителност.
(3) Корнизи за обвиване на ръбове
След завършване на първоначалното отлагане на металния слой, металният ръб се оформя според проектните изисквания. За просто кантиране под прав ъгъл, излишният метал може да се отстрани чрез механично рязане или щамповане, за да се направи кантът чист. За ръбове със сложна форма, като дъги, неправилни форми и т.н., е необходимо да се използват форми за екструдиране или валцоване, за да се гарантира, че металният ръб е плътно прилепнал към ръба на печатната платка, като същевременно се постига проектираната форма и точност на размерите.
(4) Последваща обработка
Формираният метален кант трябва да бъде подложен на повърхностна обработка, за да се подобри допълнително неговата производителност и качество на външен вид. Обичайните техники за последваща -обработка включват пасивиране, покриване със защитна боя и т.н. Пасивирането може да образува плътен оксиден филм върху металната повърхност, повишавайки корозионната устойчивост на метала; Нанасянето на защитна боя може да предотврати надраскване и износване върху метални повърхности, като същевременно осигурява изолация и устойчивост на влага. Накрая се извършва цялостна проверка на обработената печатна платка, като се използва визуална проверка, наблюдение с металографски микроскоп, измерване на дебелината и други методи, за да се гарантира, че качеството на металния кант отговаря на стандартите на процеса.
3, Контрол на ключови параметри на процеса на кантиране на метал
(1) Дебелина на металния слой
Дебелината на металния слой пряко влияе върху производителността на кантовете. Тънките метални слоеве може да не осигурят достатъчна механична защита и електромагнитно екраниране, докато дебелите слоеве могат да увеличат разходите и теглото и също могат да повлияят на сглобяването на печатни платки. Най-общо казано, в зависимост от сценария на приложение, дебелината на металния кант трябва да се контролира между 5-50 микрона. Например металният кант, използван за електромагнитно екраниране, обикновено изисква дебелина от поне 10 микрона, за да блокира ефективно електромагнитните смущения.
(2) Температура и време
Температурата и времето са ключови контролни параметри в процесите на галванично или химическо покритие. Прекомерната температура може да причини бързо отлагане на метал, което води до образуването на груби и разхлабени метални слоеве; Ако температурата е твърде ниска, скоростта на утаяване ще бъде бавна и ефективността на производството ще намалее. Контролът на времето е също толкова важен. Твърде краткото време за обработка може да доведе до недостатъчна дебелина на металния слой, докато твърде дългото време за обработка може да доведе до прекомерен растеж на металния слой, което да повлияе на точността на размерите на печатната платка. Като вземем за пример медни кантове за галванопластика, температурата на разтвора за галванопластика обикновено се контролира на 25-35 градуса, а времето за галванопластика е настроено на 15-60 минути според необходимата дебелина.
(3) Плътност на тока
Плътността на тока определя скоростта на отлагане и качеството на металните йони по ръба на печатната платка. Разумната плътност на тока може да осигури равномерен и плътен растеж на металния слой. Прекомерната плътност на тока може да причини дефекти като изгаряне и дендрити, докато недостатъчната плътност на тока може да доведе до неравномерно отлагане. При действителното производство е необходимо да се регулира точно плътността на тока въз основа на фактори като метални материали, състав на разтвора за покритие и повърхностна площ на печатни платки, обикновено контролирани в диапазона от 0,5-5A/dm².
4, Често срещани проблеми и решения
(1) Недостатъчна адхезия на металния слой
Проявява се като метален кант, който е склонен към отлепване или обелване. Причините може да са недостатъчна предварителна -обработка на печатни платки, неправилни параметри на процеса по време на галванично или химическо покритие и проблеми със съвместимостта между метални и субстратни материали. Решението е да се подобри процесът на предварителна -обработка на печатни платки, за да се гарантира, че ръбовете са чисти и грапави правилно; Контролирайте стриктно състава и параметрите на процеса на покриващия разтвор и, ако е необходимо, добавете преходен слой между метала и субстрата, за да подобрите здравината на свързване.
(2) Неравномерна дебелина на ръба
Това може да се дължи на неравномерно разпределение на тока по време на галванично покритие, непостоянна концентрация на разтвора по време на химическо покритие или неравномерно налягане по време на процеса на формоване. Еднаквостта на дебелината на ръба може да бъде подобрена чрез оптимизиране на дизайна на резервоара за покритие, използване на разбъркване или ултразвуково подпомагано покритие и подобряване на разпределението на налягането на формата.
(3) Повърхностни дефекти
Повърхностни дефекти като дупки и хлътвания се причиняват главно от примеси в разтвора за покритие и изтичане на газ. Решенията включват редовно филтриране и пречистване на разтвора за покритие, подходящи операции по разбъркване и дегазиране по време на процеса на галванопластика и полиране и шлайфане на металната повърхност преди нанасяне на защитна боя за отстраняване на повърхностни дефекти.