در محصولات PCB، صفحات نیمه سوراخ فلزی به طور گسترده در دستگاه های الکترونیکی استفاده می شود که به دلیل عملکرد دوگانه "اتصال" و "پشتیبانی" به تراکم{0} بالا نیاز دارند. فرآیند رسوب طلا، به عنوان یک مرحله کلیدی در تصفیه سطح، مستقیماً هدایت، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری اتصال نیم سوراخ ها را تعیین می کند. برخلاف عملیات سطحی بردهای مدار چاپی معمولی، فرآیند رسوب طلا برای صفحات نیمه سوراخ فلزی نیازمند منطق فنی تخصصی در کنترل فرآیند و پردازش جزئیات برای متعادل کردن دقت فرآیند و عملی بودن محصول، با در نظر گرفتن ویژگی های منحصر به فرد "ساختار نیمه سوراخ" است.
1، منطق اصلی تطبیق فرآیند غوطه وری طلا با صفحات نیمه متخلخل فلزی
ویژگی اصلی صفحات نیمه سوراخ فلزی "فلزی شدن دیواره سوراخ + نیمه برش دهانه سوراخ" است. قسمت نیمه سوراخ باید مستقیماً به دستگاه های خارجی (مانند اتصال دهنده ها و ماژول ها) متصل شود تا از انتقال جریان صاف اطمینان حاصل شود و در برابر واکنش های فیزیکی و شیمیایی در طی فرآیندهای درج، استخراج یا جوش مقاومت کند. فرآیند رسوب طلا می تواند دو مشکل اصلی را با تشکیل یک لایه طلای یکنواخت و متراکم بر روی سطح نیم سوراخ حل کند. اولاً، مشخصه مقاومت پایین طلا می تواند از دست دادن سیگنال در هنگام تماس نیمه سوراخ با دستگاه را کاهش دهد و آن را برای سناریوهای-فرکانس بالا و{5}}بالا{5}} انتقال مناسب کند. ثانیاً، طلا دارای پایداری شیمیایی قوی است و می تواند در برابر فرسایش رطوبت و مواد اکسید کننده در محیط مقاومت کند و از شکست اتصال ناشی از خوردگی در نیمه سوراخ جلوگیری کند، به ویژه برای دستگاه های الکترونیکی که برای مدت طولانی در معرض محیط های پیچیده قرار دارند مناسب است.
در مقایسه با سایر فرآیندهای تصفیه سطح مانند پاشش قلع و OSP، فرآیند رسوب طلا سازگاری برجستهتری با صفحات نیمه سوراخ فلزی دارد - فرآیند پاشش قلع مستعد تشکیل دانههای قلع در لبه نیمه سوراخ است که بر دقت اتصال تأثیر میگذارد. لایه فیلم OSP در حین جوشکاری مستعد جدا شدن است و مقاومت سایشی ضعیفی دارد. لایه طلایی تشکیل شده توسط فرآیند غوطه وری طلا ضخامتی یکنواخت دارد و به طور محکم به بستر فلزی (معمولا مس) نیم سوراخ متصل می شود که می تواند مناطق کلیدی مانند دیواره سوراخ و لبه سوراخ نیمه سوراخ را به دقت پوشش دهد. این عمل درج یا جوشکاری نیم سوراخ را تحت تاثیر قرار نمی دهد و می تواند قابلیت اطمینان اتصال طولانی مدت را حفظ کند.
2، فرآیند اصلی فناوری رسوب طلا ورق نیمه متخلخل فلزی
فرآیند رسوب طلا برای صفحات نیمه متخلخل فلزی نیازمند افزودن اقدامات کنترلی ویژه برای ساختار "نیمه متخلخل" بر اساس رسوب طلای معمولی است. فرآیند کلی حول سه مرحله می چرخد: "پیش تصفیه، رسوب دهی طلا، و{1}}پس از درمان"، که هر مرحله یکپارچگی ساختاری ساختار نیمه متخلخل و کیفیت لایه طلا را در نظر می گیرد.
1. پیش درمان: ایجاد یک پایه تمیز برای رسوب طلا
هدف اصلی از پیش پردازش حذف ناخالصی ها و لایه های اکسید از سطح نیم سوراخ است و اطمینان حاصل می شود که لایه طلا می تواند محکم با بستر مسی پیوند بخورد. در مرحله اول، لازم است یک "تمیز کردن چربی زدایی" روی صفحه نیمه متخلخل متالیز شده، با استفاده از مواد تمیز کننده قلیایی یا خنثی برای حذف آلاینده های آلی مانند لکه های روغن و اثر انگشت روی سطح صفحه انجام شود تا از تأثیر این گونه مواد بر ترشوندگی بعدی محلول شیمیایی جلوگیری شود. متعاقباً وارد مرحله "micro etching" می شود، جایی که از یک محلول اسیدی برای خوردگی کمی سطح دیواره مسی نیمه سوراخ استفاده می شود و یک ریزساختار خشن را تشکیل می دهد. این مرحله مستلزم کنترل دقیق درجه خوردگی است و اطمینان حاصل می کند که هم استحکام پیوند لایه رسوبی و هم دقت اندازه منافذ و صافی دیواره سوراخ نیمه سوراخ به خطر نیفتد. در نهایت، مایع باقیمانده پس از میکرو اچینگ با "شستشوی اسیدی" خنثی می شود و با آب خالص شستشو می شود تا اطمینان حاصل شود که هیچ باقیمانده شیمیایی روی سطح نیمه سوراخ وجود ندارد و برای رسوب طلا آماده می شود.
شایان ذکر است که در پاسخ به "ویژگی های نیمه برش" نیم سوراخ، لازم است از تجمع داروی مایع در محل برش نیم سوراخ در مرحله پیش درمان جلوگیری شود - برخی از سازندگان ممکن است از "خیساندن مایل" یا "-پاشش با فشار بالا" استفاده کنند تا اطمینان حاصل شود که حفره ها می توانند به طور یکنواخت و داخل و خارج از سوراخ تمیز شوند. لایه طلای بعدی در محل برش به دلیل باقیمانده داروی مایع.
2. فرورفتن طلا: تشکیل دقیق یک لایه طلای یکنواخت
مرحله رسوب طلا هسته فرآیند است، عمدتا از طریق "رسوب شیمیایی" برای کاهش آهسته یون های طلا در سطح نیمه متخلخل مس، تشکیل یک لایه طلای پیوسته و متراکم. کل فرآیند باید در یک دمای خاص و مقدار pH محیط محلول دارو انجام شود و باید در دو مرحله "رسوب طلای فعال" ارتقا یابد: اول، یک هسته کاتالیزوری بر روی سطح مس از طریق یک فعال کننده تشکیل می شود که یک نقطه اتصال برای کاهش یون های طلا فراهم می کند. متعاقبا، تخته در محلول رسوب طلا قرار می گیرد و یون های طلا به تدریج بر روی سطح نیمه متخلخل تحت عمل کاتالیزوری رسوب می کنند و یک لایه طلای یکنواخت را تشکیل می دهند.
با توجه به خاص بودن صفحات نیمه سوراخ فلزی، دو نکته کلیدی باید در مرحله رسوب طلا کنترل شود: اول، "یکنواختی پوشش" لایه طلا، اطمینان از اینکه ضلع داخلی دیواره سوراخ، لبه سوراخ و سایر مناطق نیمه سوراخ که به راحتی نادیده گرفته می شوند را می توان با لایه طلا پوشاند تا از خرابی اتصال طلا به دلیل کمبود محلی جلوگیری شود. مورد دوم "قوم ضخامت" لایه طلا است که نیاز به تنظیم غلظت محلول دارو و زمان پردازش برای حفظ ضخامت ثابت لایه طلا در نواحی مختلف نیم سوراخ دارد - اگر لایه طلا در دهانه سوراخ بیش از حد ضخیم باشد، ممکن است بر تناسب درج و استخراج تأثیر بگذارد. اگر لایه طلایی روی دیواره سوراخ بیش از حد نازک باشد، مقاومت در برابر خوردگی را کاهش می دهد.
3. پس از پردازش: از ثبات فرآیند و تمیزی محصول اطمینان حاصل کنید
پس از تکمیل رسوب طلا، محلول دارویی باقیمانده باید از طریق{0}}پس از پردازش حذف شود تا عملکرد لایه طلا تثبیت شود. ابتدا "شستشو با آب" را با شستشوی تخته با آب خالص چند مرحله ای انجام دهید تا سطح چسبنده محلول آبکاری طلا کاملاً جدا شود و باقیمانده محلول از آسیب دیدن جلوگیری کند.
تغییر رنگ یا خوردگی لایه طلا؛ متعاقباً، تخته در محیطی با دمای پایین-خشک میشود تا از تغییر شکل ساختار نیمه متخلخل ناشی از دماهای بالا جلوگیری شود. در نهایت، برخی از تولیدکنندگان مرحله «تشخیص و تعمیر» را اضافه میکنند که شامل بازرسی بصری یا آزمایش رسانایی برای بررسی عیوب مانند آبکاری از دست رفته و سوراخهای سوزنی در لایه طلای نیمه سوراخ است. عیوب جزئی به صورت محلی تعمیر خواهند شد تا اطمینان حاصل شود که محصول الزامات استفاده را برآورده می کند.
3، افزایش ارزش کاربرد صفحات نیمه متخلخل فلزی با فرآیند غوطه وری طلا
در سناریوهای کاربردی عملی، فرآیند رسوب طلا به صفحات نیمه سوراخ فلزی مزایایی می بخشد که مستقیماً نیازهای اصلی دستگاه های الکترونیکی را برآورده می کند. به عنوان مثال، در تجهیزات کنترل صنعتی، صفحات نیمه متخلخل فلزی نیاز به تحمل چرخه دمای بالا و پایین و تغییرات رطوبت برای مدت طولانی دارند. لایه پایدار طلای تشکیل شده توسط فرآیند رسوب طلا می تواند به طور موثر در برابر فرسایش محیطی مقاومت کند و از خاموش شدن تجهیزات ناشی از اکسیداسیون صفحات نیمه متخلخل جلوگیری کند. در لوازم الکترونیکی مصرفی (مانند ماژول های گوشی های هوشمند)، نیم سوراخ باید به کانکتورهای دقیق متصل شود. مقاومت تماس کم و دوام بالای-در فرآیند طلای غوطهوری میتواند انتقال سیگنال پایدار را تضمین کند و خرابیهای عملکردی ناشی از مشکلات اتصال را کاهش دهد.
علاوه بر این، فرآیند غوطه وری طلا همچنین "سازگاری فرآیند" ورق نیمه سوراخ فلزی شده را افزایش می دهد - لایه طلا با روش های جوشکاری متعدد سازگار است و در طول فرآیند جوشکاری مستعد پاشیدن یا باقی ماندن نیست و دشواری فرآیندهای مونتاژ بعدی را کاهش می دهد. در عین حال، رسانایی خوب لایه طلا همچنین صفحه نیمه سوراخ فلزی را قادر میسازد تا با انتقال سیگنال فرکانس بالاتر سازگار شود و الزامات بالا برای عملکرد اتصال PCB در زمینههای نوظهور مانند 5G و اینترنت اشیا را برآورده کند.
4، ملاحظات اصلی در عمل فرآیند
در عملیات واقعی فرآیند رسوب طلا با صفحه نیمه متخلخل فلزی، باید از دو مشکل رایج اجتناب شود: یکی "پیوند ضعیف لایه طلا" است که اغلب به دلیل پیش تصفیه ناقص (مانند لایه اکسید روی سطح مس) یا فعال سازی ناکافی ایجاد می شود و باید با تقویت فرآیند پیش تصفیه و آزمایش منظم عملکرد از آن جلوگیری کرد. دوم "آسیب به ساختار نیمه متخلخل" است که اغلب به دلیل دمای بالا در مرحله رسوب یا خشک شدن طلا یا فشار بیش از حد در هنگام تمیز کردن ایجاد می شود. کنترل دقیق پارامترهای فرآیند و انتخاب تجهیزات پردازش مناسب برای ساختار نیمه متخلخل ضروری است.