metal kenar işlemidevre kartlarının performansını artırmanın önemli bir yoludur. Bu işlem, PCB'nin kenarı etrafına bir metal tabakası sararak sadece devre kartının mekanik gücünü arttırmakla kalmaz, aynı zamanda elektromanyetik koruma performansını, korozyon direncini ve ısı dağıtma etkisini de geliştirir. Havacılık ve iletişim ekipmanları gibi sıkı performans gereksinimleri olan alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
1, Metal kenar işleminin prensibi
Pcb metal kenar sarma işlemi, metal malzemelerin mükemmel fiziksel özelliklerine dayanır ve özel işleme yöntemleri yoluyla, pcb'nin kenarında sürekli ve yoğun bir metal katman oluşturur. Temel prensip, metali pcb alt katmanına sıkı bir şekilde bağlamak için fiziksel veya kimyasal araçlar kullanmak, güçlü kimyasal bağlar veya mekanik kilitleme yapıları oluşturmak, böylece pcb kenarlarının etkili bir şekilde korunmasını ve performans artırımını sağlamaktır. Metal kenarlar için kullanılan malzemeler genellikle bakır, alüminyum, paslanmaz çelik vb. içerir. Farklı malzemeler, pcb'lere farklı performans iyileştirme yönleri kazandırır. Örneğin, bakır kenarlar iletkenliği ve ısı dağılımını artırmaya odaklanırken, alüminyum kenarlar hafiflik ve korozyon direnci açısından öne çıkıyor.
2, Metal kenar işlem akışı
(1) pcb ön-işlemesi
Öncelikle yüzey yağını, tozunu ve oksit katmanlarını gidermek için özel temizlik maddeleri kullanarak pcb'yi temizleyin, kenar alanlarının temiz ve yabancı maddelerden arındırılmış olmasını sağlayın. Özel işlem gerektiren alt tabakalar için, kimyasal aşındırma yoluyla pcb'nin kenar yüzeyinde mikro pürüzlü yapılar oluşturmak için mikro aşındırma veya pürüzlendirme işlemleri de gerçekleştirilir, böylece metal ile alt tabaka arasındaki temas alanı arttırılır ve böylece sonraki metal katmanların yapışması iyileştirilir.
(2) Metal katmanın hazırlanması
Elektrokaplama yöntemi: Bu, metal kenarların hazırlanmasında yaygın bir yöntemdir. Önceden işlenmiş pcb'yi, pcb'yi katot olarak kullanarak metal iyonları içeren bir kaplama çözeltisine batırın. Kaplama çözeltisindeki metal iyonlarının bir elektrik alanının etkisi altında pcb'nin kenarına doğru hareket etmesini sağlamak için harici bir akım uygulayın ve ardından metal bir katman oluşturmak için kenar yüzeyinde azaltın ve biriktirin. Elektrokaplama işleminde, metal katman kalınlığının tekdüzeliğini ve yoğunluğunu sağlamak için akım yoğunluğu, elektrokaplama süresi ve elektrokaplama çözelti sıcaklığı gibi parametrelerin doğru bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.
Kimyasal kaplama yöntemi: Harici akıma ihtiyaç duymadan, pcb'nin kenar yüzeyinde redoks reaksiyonlarını başlatmak için kimyasal bir indirgeyici madde kullanılır, bu da metal iyonlarının kendi kendine kataliz altında metal bir tabaka oluşturacak şekilde indirgenmesine ve birikmesine olanak tanır. Kimyasal kaplama yöntemi daha düşük ekipman gereksinimlerine sahiptir ve düzensiz yüzeylerde düzgün kaplama sağlayabilir ancak kaplama çözümünün stabilitesi ve hizmet ömrünün sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.
Fiziksel buhar biriktirme: Metal atomları veya molekülleri, vakum ortamında buharlaşma ve püskürtme gibi fiziksel işlemler yoluyla pcb'nin kenar yüzeyinde biriktirilir. PVD yöntemiyle hazırlanan metal katman yüksek saflığa, iyi yoğunluğa ve alt tabakaya güçlü yapışmaya sahiptir, ancak ekipman maliyeti yüksektir ve üretim verimliliği nispeten düşüktür. Son derece yüksek performans gereksinimleri olan özel pcb ürünlerinde yaygın olarak kullanılır.
(3) Kenar sarma kalıplaması
Metal katmanın ilk birikmesi tamamlandıktan sonra metal kenar, tasarım gereksinimlerine göre oluşturulur. Basit dik açılı kenar kesme için, kenar kenarını düzgün hale getirmek amacıyla fazla metal mekanik kesme veya damgalama yoluyla çıkarılabilir. Yaylar, düzensiz şekiller vb. gibi karmaşık şekilli kenarlar için, tasarlanan şekil ve boyutsal doğruluğu elde ederken metal kenarın pcb kenarına sıkı bir şekilde yapıştırılmasını sağlamak için ekstrüzyon veya haddeleme kalıplama için kalıpların kullanılması gerekir.
(4) İşlem sonrası
Biçimlendirilmiş metal kenarların performansını ve görünüm kalitesini daha da artırmak için yüzey işlemine tabi tutulması gerekir. Yaygın son-işleme teknikleri arasında pasivasyon, koruyucu boya ile kaplama vb. yer alır. Pasivasyon işlemi, metal yüzeyinde yoğun bir oksit filmi oluşturarak metalin korozyon direncini artırabilir; Koruyucu boya uygulamak metal yüzeylerde çizilmeleri ve aşınmayı önleyebilir, aynı zamanda yalıtım ve neme karşı dayanıklılık da sağlayabilir. Son olarak, metal kenarların kalitesinin proses standartlarını karşıladığından emin olmak için görsel inceleme, metalografik mikroskop gözlemi, kalınlık ölçümü ve diğer yöntemler kullanılarak işlenmiş pcb üzerinde kapsamlı bir inceleme gerçekleştirilir.
3, Metal kenar işleminin anahtar parametre kontrolü
(1) Metal tabakanın kalınlığı
Metal tabakanın kalınlığı kenar performansını doğrudan etkiler. İnce metal katmanlar yeterli mekanik koruma ve elektromanyetik koruma sağlayamayabilirken, kalın katmanlar maliyetleri ve ağırlığı arttırabilir ve ayrıca pcb montajını da etkileyebilir. Genel olarak bakıldığında, uygulama senaryosuna bağlı olarak metal kenar kalınlığının 5-50 mikron arasında kontrol edilmesi gerekmektedir. Örneğin, elektromanyetik koruma için kullanılan metal kenarlar, elektromanyetik paraziti etkili bir şekilde engellemek için tipik olarak en az 10 mikronluk bir kalınlığa ihtiyaç duyar.
(2) Sıcaklık ve Zaman
Sıcaklık ve zaman, elektrokaplama veya kimyasal kaplama proseslerinde temel kontrol parametreleridir. Aşırı sıcaklık, hızlı metal birikmesine yol açarak kaba ve gevşek metal katmanlarının oluşmasına neden olabilir; Sıcaklık çok düşükse çökelme hızı yavaşlayacak ve üretim verimliliği düşecektir. Zaman kontrolü de aynı derecede önemlidir. Çok kısa bir işlem süresi, metal katmanın yetersiz kalınlığına neden olabilirken, çok uzun bir işlem süresi, metal katmanın aşırı büyümesine yol açarak pcb'nin boyutsal doğruluğunu etkileyebilir. Örnek olarak elektrokaplama bakır kenarını ele alırsak, elektrokaplama çözeltisinin sıcaklığı genellikle 25-35 derecede kontrol edilir ve elektrokaplama süresi gerekli kalınlığa göre 15-60 dakikaya ayarlanır.
(3) Akım yoğunluğu
Akım yoğunluğu, pcb'nin kenarındaki metal iyonlarının birikme hızını ve kalitesini belirler. Makul bir akım yoğunluğu, metal katmanın düzgün ve yoğun bir şekilde büyümesini sağlayabilir. Aşırı akım yoğunluğu yanma ve dendrit gibi kusurlara neden olabilirken, yetersiz akım yoğunluğu da düzensiz birikime neden olabilir. Gerçek üretimde, genellikle 0,5-5A/dm² aralığında kontrol edilen metal malzemeler, kaplama çözeltisi bileşimi ve pcb yüzey alanı gibi faktörlere dayalı olarak akım yoğunluğunun doğru bir şekilde ayarlanması gerekir.
4, Yaygın Sorunlar ve Çözümler
(1) Metal tabakanın yetersiz yapışması
Ayrılmaya veya soyulmaya eğilimli metal kenar olarak tezahür ettirilir. Bunun nedenleri yetersiz pcb ön işlemi-, elektrokaplama veya kimyasal kaplama sırasındaki uygun olmayan işlem parametreleri ve metal ile alt tabaka malzemeleri arasındaki uyumluluk sorunları olabilir. Çözüm, kenarların temiz ve düzgün şekilde pürüzlendirildiğinden emin olmak için PCB ön-işleme sürecini güçlendirmektir; Kaplama çözeltisinin bileşimini ve işlem parametrelerini sıkı bir şekilde kontrol edin ve gerekirse bağlanma gücünü artırmak için metal ile alt tabaka arasına bir geçiş katmanı ekleyin.
(2) Düzensiz kenar kalınlığı
Bunun nedeni, elektrokaplama sırasında eşit olmayan akım dağılımı, kimyasal kaplama sırasında tutarsız çözelti konsantrasyonu veya şekillendirme işlemi sırasında eşit olmayan basınç olabilir. Kenar kalınlığının tekdüzeliği, kaplama tankının tasarımının optimize edilmesi, karıştırma veya ultrasonik destekli kaplama kullanılması ve kalıbın basınç dağılımının iyileştirilmesi yoluyla geliştirilebilir.
(3) Yüzey kusurları
İğne delikleri ve oyuklanma gibi yüzey kusurları esas olarak kaplama çözeltisindeki yabancı maddelerden ve gaz kaçağından kaynaklanır. Çözümler arasında kaplama çözeltisinin düzenli filtrelenmesi ve saflaştırılması, elektrokaplama işlemi sırasında uygun karıştırma ve gazdan arındırma işlemleri ve yüzey kusurlarını ortadan kaldırmak için koruyucu boya uygulanmadan önce metal yüzeyin parlatılması ve taşlanması yer alır.