В печатных платах металлизированные пластины с половинными отверстиями широко используются в электронных устройствах, требующих высокой-плотности интеграции из-за их двойной функции «соединения» и «поддержки». Процесс осаждения золота, являющийся ключевым этапом обработки поверхности, напрямую определяет проводимость, коррозионную стойкость и стабильность соединения полуотверстий. В отличие от обработки поверхности обычных печатных плат, процесс осаждения золота на металлизированные пластины с полуотверстиями требует специальной технической логики управления процессом и обработки деталей, чтобы сбалансировать точность процесса и практичность продукта, принимая во внимание уникальные характеристики «структуры с полуотверстиями».
1. Основная логика адаптации процесса иммерсионного золота к металлизированным полупористым пластинам.
Основной особенностью металлизированных пластин с полуотверстиями является «металлизация стенок отверстий + полуобрезание отверстий». Часть с полуотверстием должна быть напрямую подключена к внешним устройствам (таким как разъемы и модули), чтобы обеспечить плавную передачу тока и выдерживать физические и химические реакции во время процессов вставки, извлечения или сварки. Процесс осаждения золота может решить две основные проблемы за счет формирования однородного и плотного слоя золота на поверхности полуотверстия. Во-первых, низкое сопротивление золота может снизить потери сигнала при контакте полуотверстия с устройством, что делает его пригодным для сценариев высоко-частотной и-скоростной передачи; Во-вторых, золото обладает высокой химической стабильностью и может противостоять эрозии влаги и окисляющих веществ в окружающей среде, избегая сбоев соединения, вызванных коррозией в полуотверстиях, что особенно подходит для электронных устройств, подвергающихся длительному воздействию сложных сред.
По сравнению с другими процессами обработки поверхности, такими как напыление олова и OSP, процесс осаждения золота обладает большей адаптируемостью к металлизированным пластинам с полуотверстиями - процесс напыления олова склонен к образованию оловянных шариков на краю полуотверстия, что влияет на точность соединения; Слой пленки ОСП склонен к отслоению при сварке и имеет плохую износостойкость. Слой золота, образованный процессом иммерсионного золота, имеет одинаковую толщину и плотно связан с металлической подложкой (обычно медью) полуотверстия, что может точно покрывать ключевые области, такие как стенка отверстия и край отверстия полуотверстия. Это не влияет на вставку или сварку полуотверстия и обеспечивает долгосрочную-надежность соединения.
2. Основной процесс технологии осаждения металлизированных полупористых пластин.
Процесс осаждения золота на металлизированные полупористые пластины требует добавления специальных мер контроля «полупористой» структуры на основе традиционного осаждения золота. Общий процесс состоит из трех этапов: «предварительная обработка, осаждение золота и последующая-обработка», причем на каждом этапе учитывается структурная целостность полупористой структуры и качество золотого слоя.
1. Предварительная обработка: закладка чистого фундамента для осаждения золота.
Основная цель предварительной обработки — удалить примеси и оксидные слои с поверхности полуотверстия, гарантируя, что слой золота может прочно сцепиться с медной подложкой. Во-первых, необходимо выполнить «обезжиривающую очистку» металлизированной полупористой пластины, используя щелочные или нейтральные чистящие средства для удаления органических загрязнителей, таких как масляные пятна и отпечатки пальцев, с поверхности пластины, чтобы избежать влияния таких веществ на последующую смачиваемость химического раствора; Впоследствии он поступает на стадию «микротравления», где кислотный раствор используется для незначительной коррозии поверхности медной стенки полуотверстия, образуя шероховатую микроструктуру. Этот этап требует строгого контроля степени коррозии, гарантируя, что прочность сцепления слоя осадка, точность размера пор и плоскостность стенки полуотверстия не будут нарушены; Наконец, остаточная жидкость после микротравления нейтрализуется «кислотной промывкой» и промывается чистой водой, чтобы убедиться в отсутствии химических остатков на поверхности полуотверстия, подготавливаясь к осаждению золота.
Стоит отметить, что в ответ на «характеристики половинного разреза» полуотверстия необходимо избегать накопления жидкого лекарственного средства в разрезе полуотверстия на этапе предварительной обработки - некоторые производители могут использовать «наклонное замачивание» или «распыление под высоким- давлением», чтобы гарантировать, что стенка отверстия, внутри и снаружи отверстия может быть равномерно очищена, а также предотвратить образование пузырьков или отслаивание последующего слоя золота на разрезе из-за остатков жидкого лекарства.
2. Тонущее золото: точное формирование однородного слоя золота.
Стадия осаждения золота является основой процесса, в основном посредством «химического осаждения» для медленного восстановления ионов золота на полупористой поверхности меди, образуя сплошной и плотный слой золота. Весь процесс необходимо проводить при определенной температуре и значении pH среды раствора лекарственного средства, и его необходимо проводить в два этапа «активационного осаждения золота»: во-первых, на поверхности меди посредством активатора формируется каталитическое ядро, обеспечивающее точку присоединения для восстановления ионов золота; Затем плату помещают в раствор осаждения золота, и ионы золота постепенно осаждаются на полупористой поверхности под каталитическим действием, образуя однородный слой золота.
Из-за особенностей металлизированных пластин с полуотверстиями на этапе осаждения золота необходимо контролировать два ключевых момента: во-первых, «равномерность покрытия» золотого слоя, гарантируя, что внутренняя сторона стенки отверстия, край отверстия и другие легко упускаемые из виду области полуотверстия могут быть покрыты слоем золота, чтобы избежать сбоя соединения из-за локального отсутствия золота; Второй — это «постоянство толщины» слоя золота, что требует корректировки концентрации раствора лекарственного средства и времени обработки для поддержания постоянной толщины слоя золота в различных областях полуотверстия -. Если слой золота в отверстии слишком толстый, это может повлиять на посадку при вставке и извлечении; Если слой золота на стенке отверстия слишком тонкий, это снизит коррозионную стойкость.
3. Постобработка: обеспечение стабильности процесса и чистоты продукта.
После завершения осаждения золота остатки раствора лекарственного средства необходимо удалить посредством пост-обработки, чтобы стабилизировать характеристики золотого слоя. Во-первых, выполните «промывку водой», ополаскивая плату многоступенчатой-чистой водой, чтобы тщательно удалить прилипший к поверхности раствор позолоты и предотвратить повреждение остатков раствора.
Обесцвечивание или коррозия золотого слоя; Впоследствии плиту сушат при низкой-температуре, чтобы избежать деформации полупористой структуры, вызванной высокими температурами; Наконец, некоторые производители добавляют этап «обнаружения и ремонта», который включает визуальный осмотр или тестирование проводимости для проверки на наличие дефектов, таких как пропущенное покрытие и точечные отверстия в золотом слое с половиной отверстия. Незначительные дефекты будут устранены на месте, чтобы гарантировать соответствие продукта требованиям к использованию.
3. Повышение эффективности применения металлизированных полупористых пластин с помощью процесса иммерсионного золота.
В сценариях практического применения процесс осаждения золота наделяет металлизированные пластины с полуотверстиями преимуществами, которые непосредственно отвечают основным требованиям электронных устройств. Например, в промышленном оборудовании управления металлизированные полупористые пластины должны выдерживать высокие и низкие температурные циклы и изменения влажности в течение длительного времени. Стабильный слой золота, образующийся в процессе осаждения золота, может эффективно противостоять эрозии окружающей среды и избежать остановки оборудования, вызванной окислением полупористых пластин; В бытовой электронике (например, в модулях смартфонов) полуотверстие необходимо соединить с прецизионными разъемами. Низкое контактное сопротивление и высокая-стойкость при подключении, обеспечиваемые процессом иммерсионного золота, могут обеспечить стабильную передачу сигнала и уменьшить функциональные сбои, вызванные проблемами подключения.
Кроме того, процесс иммерсионного золота также повышает «технологическую совместимость» металлизированной пластины с полуотверстиями - слой золота совместим с несколькими методами сварки и не склонен к разбрызгиванию или остаткам во время процесса сварки, что снижает сложность последующих процессов сборки. В то же время хорошая проводимость золотого слоя также позволяет металлизированной пластине с полуотверстиями адаптироваться к передаче более высокочастотного сигнала, отвечая высоким требованиям к характеристикам соединений печатных плат в новых областях, таких как 5G и Интернет вещей.
4. Основные соображения в технологической практике
В ходе фактического процесса осаждения золота на металлизированных полупористых пластинах необходимо избегать двух распространенных проблем: одна - это «плохое сцепление слоя золота», которое часто вызвано неполной предварительной обработкой (например, оксидным слоем на поверхности меди) или недостаточной активацией, и ее необходимо предотвращать путем усиления процесса предварительной обработки и регулярного тестирования производительности активатора; Второй – «повреждение полупористой структуры», которое часто вызвано высокими температурами на стадии осаждения или сушки золота или чрезмерным давлением во время очистки. Необходимо строго контролировать параметры процесса и выбирать технологическое оборудование, подходящее для полупористой структуры.