Com a portador clau per a la transmissió del senyal i la connexió dels components, l'estabilitat del rendiment de la placa de circuit imprès afecta directament la qualitat del funcionament de l'equip. No obstant això, els materials metàl·lics de les plaques de circuits impresos, especialment els cables de coure, són propensos a reaccions químiques amb l'oxigen a l'aire, donant lloc a l'oxidació. Les plaques de circuit imprès oxidades poden experimentar problemes com ara una major resistència del circuit i una disminució de la soldabilitat i, en casos greus, fins i tot poden causar interrupcions del circuit. Per tant, prendre mesures científicament efectives per prevenir l'oxidació de la placa de circuit imprès s'ha convertit en un enllaç important per garantir la fiabilitat dels dispositius electrònics.
1, Analitzar els principis i els perills de l'oxidació de la placa de circuit imprès
L'oxidació de la placa de circuit imprès és essencialment una reacció química entre materials metàl·lics i substàncies com l'oxigen i la humitat. Prenent el coure com a exemple, en un ambient humit, el coure reacciona primer amb l'oxigen per formar òxid de coure, que es combina amb el diòxid de carboni i l'aigua de l'aire per formar carbonat de coure bàsic. Aquest procés d'oxidació no només canvia les propietats físiques i químiques de la superfície del metall, sinó que també danya l'estructura cristal·lina del metall a nivell microscòpic, donant lloc a una disminució de la conductivitat. Per als circuits de plaques de circuit imprès de precisió, els petits canvis de resistència causats per l'oxidació poden provocar distorsió del senyal, retard i altres problemes en la transmissió del senyal d'alta-freqüència; En el procés de soldadura, la capa d'òxid dificultarà la infiltració de soldadura i metall, provocant defectes de soldadura com ara soldadura virtual i soldadura en fred, i reduint la taxa de qualificació del producte.
2, Optimitzar el procés de tractament de superfícies
(1) Revestiment d'or de níquel químic
El procés de xapat en or de níquel sense electros és un mètode d'ús habitual per evitar l'oxidació de la placa de circuit imprès. Aquest procés diposita primer una capa uniforme de níquel a la superfície de la placa de circuit imprès, generalment amb un gruix de 3-5 micres. La capa de níquel té una bona estabilitat química i pot aïllar eficaçment el contacte entre l'oxigen i el coure subjacent; Posteriorment, es diposita una capa d'or amb un gruix d'aproximadament 0,05-0,1 micres a la superfície de la capa de níquel. Les propietats químiques de l'or són extremadament estables i gairebé no reaccionen amb l'oxigen, millorant encara més l'efecte protector. La superfície de la placa de circuit imprès tractada amb xapat d'or de níquel electrolític és plana i llisa, amb una excel·lent soldabilitat, adequada per a productes electrònics amb requisits d'alta fiabilitat, com ara equips d'estació base de comunicació, instruments electrònics mèdics, etc. No obstant això, aquest procés té costos relativament elevats i requisits estrictes per controlar la composició de la solució de xapat i els paràmetres del procés. Un funcionament inadequat pot provocar un contingut anormal de fòsfor a la capa de níquel i un gruix desigual de la capa d'or.
(2) Protector orgànic de soldadura
El protector orgànic de soldadura és una capa fina de pel·lícula protectora orgànica formada a la superfície de coure de la placa de circuit imprès, amb un gruix de només 0,2-0,5 micres. Aquesta pel·lícula protectora pot suprimir eficaçment l'oxidació del coure sense afectar la unió entre la soldadura i el coure durant la soldadura. La tecnologia OSP és senzilla,-eficaç i adequada per al cablejat de plaques de circuit imprès d'alta densitat, molt utilitzada en la producció de plaques de circuit per a productes electrònics de consum, com ara telèfons intel·ligents i tauletes. Tanmateix, la resistència al desgast i la resistència a alta temperatura de la pel·lícula OSP són relativament febles. Durant l'emmagatzematge i el transport, s'ha de prestar atenció a la resistència a la humitat i a les ratllades. A més, la vida útil de la pel·lícula OSP és limitada i normalment es recomana completar la soldadura entre 7 i 10 dies després del processament.
(3) Anivellació d'aire calent
El procés d'anivellament d'aire calent consisteix a submergir la placa de circuit imprès a la soldadura fosa i després utilitzar aire calent per eliminar l'excés de soldadura, de manera que la soldadura cobreixi uniformement la superfície de coure. La capa de soldadura formada per aquest mètode és relativament gruixuda, cosa que pot proporcionar una bona protecció física per al coure i bloquejar la invasió d'oxigen. El procés tradicional HASL utilitza soldadura que conté plom, que s'ha substituït gradualment per HASL-sense plom a causa dels requisits ambientals. El procés d'anivellament d'aire calent té un baix cost i una alta eficiència de producció, i és adequat per a plaques de circuit normals que no tenen requisits estrictes de planitud superficial. No obstant això, aquest procés presenta problemes com ara una mala planitud de la superfície i un ompliment insuficient dels forats, i amb el desenvolupament de productes electrònics cap a la miniaturització i la precisió, l'aplicació del procés HASL es veu limitada gradualment.
3, Aplicació de recobriment protector
(1) Revestiment de pintura de tres proves
La pintura a prova de tres ({0}}a prova d'humitat, antimotlla, antiesprai de sal) pot formar una pel·lícula protectora densa a la superfície de la placa de circuit imprès, aïllant l'oxigen, la humitat i el contacte amb la placa de circuit. Els tipus comuns de pintura de tres proves inclouen poliuretà, acrílic, silicona, etc. La pintura de tres proves de poliuretà té una bona resistència al desgast i flexibilitat, adequada per a dispositius electrònics que requereixen vibracions freqüents, com ara la placa de circuit imprès de les unitats de control electrònic d'automoció; La pintura acrílica de tres proves té una velocitat d'assecat ràpida i un baix cost, i s'utilitza habitualment en productes electrònics de consum normals; La pintura de tres proves de silici orgànic té una excel·lent resistència a les altes temperatures i la resistència a la corrosió química, i és adequada per a plaques de circuits que treballen en entorns d'alta-temperatura, com ara plaques de circuits impresos en equips de control industrial. Mitjançant l'aplicació de pintura de tres proves, la vida antioxidant de la placa de circuit imprès es pot allargar significativament, especialment en entorns durs, on l'efecte protector és més pronunciat.
(2) Tecnologia de nano recobriment
La tecnologia de nano recobriment és un nou tipus de mètode de protecció que ha sorgit en els últims anys. Utilitza les propietats especials dels materials a nanoescala per formar una capa protectora uniforme, ultra-fina i d'alt-rendiment a la superfície de les plaques de circuit imprès. Per exemple, el nanocoating de grafè, amb la seva excel·lent estabilitat química i propietats de barrera, pot bloquejar eficaçment la penetració d'oxigen i molècules d'aigua, alhora que posseeix una bona conductivitat i dissipació de calor, que pot millorar el rendiment general de les plaques de circuit imprès alhora que evita l'oxidació. L'aplicació de nano recobriments no només pot millorar la capacitat antioxidant de les plaques de circuits impresos, sinó que també pot millorar la seva resistència al desgast, propietats anti-estàtiques i altres, fent-los aptes per a productes electrònics-de gamma alta com ara equips aeroespacials i plaques de circuits de servidors d'alt rendiment.
4, Control ambiental i gestió de l'emmagatzematge
(1) Optimització de l'entorn de producció
El control de la temperatura ambiental, la humitat i la qualitat de l'aire és crucial en el procés de producció de plaques de circuit imprès. Controlar la humitat relativa al taller de producció al 40% -60% i mantenir la temperatura a 20-25 graus pot reduir la condensació de vapor d'aigua a la superfície de la placa de circuit imprès i inhibir les reaccions d'oxidació. Al mateix temps, instal·leu equips de purificació d'aire per filtrar substàncies corrosives com ara pols, sulfurs, òxids de nitrogen, etc. a l'aire, per evitar que aquestes substàncies acceleren l'oxidació de la placa de circuit imprès. Per a la producció de plaques de circuits impresos d'alta precisió, es pot utilitzar un taller sense pols per millorar encara més la neteja ambiental.
(2) Protecció d'emmagatzematge i transport
Durant l'emmagatzematge i el transport de plaques de circuits impresos, s'han de prendre mesures a prova d'humitat i d'anti-oxidació. Utilitzeu bosses a prova d'humitat-per empaquetar plaques de circuits impresos i col·loqueu dessecants, com ara dessecants de silicona, dins de les bosses per absorbir la humitat; Per a plaques de circuits impresos emmagatzemades durant molt de temps, es pot utilitzar un envasat al buit per aïllar-les de l'aire. Durant el transport, eviteu vibracions i col·lisions greus a la placa de circuit imprès, eviteu danys a la capa protectora de la superfície i presteu atenció al control de temperatura i humitat a l'entorn de transport per garantir que la placa de circuit imprès estigui sempre en condicions d'emmagatzematge adequades.