Sinyal iletimi ve bileşen bağlantısı için önemli bir taşıyıcı olarak baskılı devre kartı performansının kararlılığı, ekipmanın çalışma kalitesini doğrudan etkiler. Ancak baskılı devre kartlarındaki metal malzemeler, özellikle bakır teller, havadaki oksijenle kimyasal reaksiyonlara girerek oksidasyona neden olur. Oksitlenmiş baskılı devre kartları, devre direncinin artması ve lehimlenebilirliğin azalması gibi sorunlarla karşılaşabilir ve ciddi durumlarda devre kopmalarına bile neden olabilir. Bu nedenle baskılı devre kartının oksidasyonunu önlemek için bilimsel olarak etkili önlemlerin alınması, elektronik cihazların güvenilirliğinin sağlanmasında önemli bir halka haline gelmiştir.
1, Baskılı devre kartı oksidasyonunun ilkelerini ve tehlikelerini analiz etmek
Baskılı devre kartı oksidasyonu esas olarak metal malzemeler ile oksijen ve nem gibi maddeler arasındaki kimyasal bir reaksiyondur. Bakırı örnek olarak alırsak, nemli bir ortamda bakır önce oksijenle reaksiyona girerek bakır oksit oluşturur, bu da havadaki karbondioksit ve suyla birleşerek temel bakır karbonatı oluşturur. Bu oksidasyon işlemi metal yüzeyinin fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirmenin yanı sıra metalin kristal yapısına mikroskobik düzeyde zarar vererek iletkenliğin azalmasına neden olur. Hassas baskılı devre kartı devreleri için oksidasyonun neden olduğu küçük direnç değişiklikleri, yüksek-frekans sinyal iletiminde sinyal bozulmasına, gecikmeye ve diğer sorunlara yol açabilir; Kaynak işleminde oksit tabakası lehim ve metalin sızmasını engelleyerek sanal kaynak ve soğuk kaynak gibi kaynak hatalarına neden olacak ve ürün kalifikasyon oranını düşürecektir.
2, Yüzey işleme sürecini optimize edin
(1) Kimyasal nikel altın kaplama
Akımsız nikel altın kaplama işlemi, baskılı devre kartının oksidasyonunu önlemek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu işlem ilk olarak baskılı devre kartının yüzeyinde genellikle 3-5 mikron kalınlığında düzgün bir nikel tabakası biriktirir. Nikel tabakası iyi bir kimyasal stabiliteye sahiptir ve oksijen ile alttaki bakır arasındaki teması etkili bir şekilde izole edebilir; Daha sonra nikel tabakasının yüzeyine yaklaşık 0,05-0,1 mikron kalınlığında bir altın tabakası çöker. Altının kimyasal özellikleri son derece stabildir ve neredeyse oksijenle reaksiyona girmez, bu da koruyucu etkiyi daha da artırır. Akımsız nikel altın kaplama ile işlenen baskılı devre kartının yüzeyi düz ve pürüzsüzdür, mükemmel lehimlenebilirliğe sahiptir ve iletişim baz istasyonu ekipmanı, tıbbi elektronik aletler vb. gibi yüksek güvenilirlik gereksinimlerine sahip elektronik ürünler için uygundur. Bununla birlikte, bu işlemin kaplama çözeltisinin bileşimini ve işlem parametrelerini kontrol etmek için nispeten yüksek maliyetleri ve katı gereksinimleri vardır. Yanlış çalıştırma, nikel tabakasında anormal fosfor içeriğine ve altın tabakasının eşit olmayan kalınlığına neden olabilir.
(2) Organik lehimlenebilirlik koruyucusu
Organik lehimlenebilirlik koruyucusu, baskılı devre kartının bakır yüzeyinde oluşturulan, yalnızca 0,2-0,5 mikron kalınlığında ince bir organik koruyucu film tabakasıdır. Bu koruyucu film, kaynak sırasında lehim ile bakır arasındaki bağı etkilemeden bakır oksidasyonunu etkili bir şekilde bastırabilir. OSP teknolojisi basit, uygun maliyetli ve yüksek yoğunluklu baskılı devre kartı kabloları için uygun olup, akıllı telefonlar ve tabletler gibi tüketici elektroniği ürünlerine yönelik devre kartlarının üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak OSP filminin aşınma direnci ve yüksek sıcaklık direnci nispeten zayıftır. Depolama ve taşıma sırasında nem ve çizilme direncine dikkat edilmelidir. Ayrıca OSP filmin kullanım ömrü sınırlıdır ve genellikle kaynağın işlemden sonraki 7-10 gün içinde tamamlanması tavsiye edilir.
(3) Sıcak hava seviyelendirmesi
Sıcak hava tesviye işlemi, baskılı devre kartını erimiş lehime batırmak ve daha sonra fazla lehimi üflemek için sıcak hava kullanmaktır, böylece lehim bakır yüzeyi eşit şekilde kaplar. Bu yöntemle oluşturulan lehim tabakası nispeten kalın olup, bakır için iyi bir fiziksel koruma sağlayabilir ve oksijen girişini engelleyebilir. Geleneksel HASL işlemi, çevresel gereksinimler nedeniyle yavaş yavaş kurşunsuz HASL ile değiştirilen kurşun içeren lehimi kullanır. Sıcak hava tesviye işlemi düşük maliyete ve yüksek üretim verimliliğine sahiptir ve yüzey düzgünlüğü konusunda katı gereksinimleri olmayan sıradan devre kartları için uygundur. Ancak bu işlemin yüzey düzgünlüğünün zayıf olması ve deliklerin yetersiz doldurulması gibi sorunları vardır ve elektronik ürünlerin minyatürleştirme ve hassasiyete yönelik gelişmesiyle birlikte HASL işleminin uygulaması giderek sınırlanmaktadır.
3, Koruyucu kaplamanın uygulanması
(1) Üç geçirmez boya kaplama
Üç dayanıklı boya (neme- dayanıklı, küf önleyici, tuz önleyici sprey) baskılı devre kartının yüzeyinde yoğun bir koruyucu film oluşturarak oksijeni, nemi ve devre kartıyla teması izole edebilir. Yaygın üç geçirmez boya türleri arasında poliüretan, akrilik, silikon vb. yer alır. Poliüretan üç geçirmez boya, iyi aşınma direncine ve esnekliğe sahiptir; otomotiv elektronik kontrol ünitelerinin baskılı devre kartı gibi sık titreşim gerektiren elektronik cihazlar için uygundur; Akrilik üç geçirmez boya hızlı kuruma hızına ve düşük maliyete sahiptir ve sıradan tüketici elektroniği ürünlerinde yaygın olarak kullanılır; Organik silikon üç geçirmez boya, mükemmel yüksek sıcaklık direncine ve kimyasal korozyon direncine sahiptir ve endüstriyel kontrol ekipmanlarındaki baskılı devre kartları gibi yüksek-sıcaklık ortamlarında çalışan devre kartları için uygundur. Üç dayanıklı boya uygulanarak baskılı devre kartının antioksidan ömrü, özellikle koruyucu etkinin daha belirgin olduğu zorlu ortamlarda önemli ölçüde uzatılabilir.
(2) Nano kaplama teknolojisi
Nano kaplama teknolojisi son yıllarda ortaya çıkan yeni bir koruma yöntemidir. Baskılı devre kartlarının yüzeyinde tek biçimli, ultra-ince ve yüksek-performanslı koruyucu bir katman oluşturmak için nano ölçekli malzemelerin özel özelliklerinden yararlanır. Örneğin, mükemmel kimyasal stabilitesi ve bariyer özellikleriyle grafen nano kaplama, oksijen ve su moleküllerinin nüfuzunu etkili bir şekilde engelleyebilir, aynı zamanda iyi iletkenlik ve ısı dağılımına sahip olup, oksidasyonu önlerken baskılı devre kartlarının genel performansını artırabilir. Nano kaplamaların uygulanması, baskılı devre kartlarının yalnızca antioksidan kapasitesini artırmakla kalmaz, aynı zamanda aşınma direncini, anti-statik ve diğer özelliklerini de geliştirerek onları havacılık ekipmanları ve yüksek-performanslı sunucu devre kartları gibi üst düzey elektronik ürünler için uygun hale getirir.
4, Çevre Kontrolü ve Depolama Yönetimi
(1) Üretim ortamının optimizasyonu
Baskılı devre kartı üretim sürecinde ortam sıcaklığının, nemin ve hava kalitesinin kontrol edilmesi çok önemlidir. Üretim atölyesindeki bağıl nemin %40 -%60'ta kontrol edilmesi ve sıcaklığın 20-25 derecede tutulması, baskılı devre kartı yüzeyinde su buharının yoğunlaşmasını azaltabilir ve oksidasyon reaksiyonlarını engelleyebilir. Aynı zamanda, havadaki toz, sülfür, nitrojen oksit vb. gibi aşındırıcı maddeleri filtreleyerek bu maddelerin baskılı devre kartı oksidasyonunu hızlandırmasını önlemek için hava temizleme ekipmanı kurun. Yüksek hassasiyetli baskılı devre kartlarının üretimi için, çevre temizliğini daha da iyileştirmek amacıyla tozsuz bir atölye kullanılabilir.
(2) Depolama ve nakliye koruması
Baskılı devre kartlarının depolanması ve taşınması sırasında nem-geçirmezlik ve oksidasyona karşı-önlemler alınmalıdır. Baskılı devre kartlarını paketlemek için neme-geçirmez torbalar kullanın ve nemi emmesi için torbaların içine silikon kurutucular gibi kurutucu maddeler yerleştirin; Uzun süre saklanan baskılı devre kartlarını havadan izole etmek için vakumlu paketleme kullanılabilir. Taşıma sırasında baskılı devre kartı üzerinde şiddetli titreşim ve çarpışmalardan kaçının, yüzey koruyucu tabakanın zarar görmesini önleyin ve baskılı devre kartının her zaman uygun saklama koşullarında olmasını sağlamak için taşıma ortamında sıcaklık ve nem kontrolüne dikkat edin.