Demetalen randprocesis een belangrijk middel om de prestaties van printplaten te verbeteren. Bij dit proces wordt een laag metaal rond de rand van de printplaat gewikkeld, wat niet alleen de mechanische sterkte van de printplaat verbetert, maar ook de elektromagnetische afschermingsprestaties, de corrosieweerstand en het warmteafvoereffect verbetert. Het wordt veel gebruikt in gebieden met strenge prestatie-eisen, zoals ruimtevaart- en communicatieapparatuur.
1, Principe van het proces van metalen randen
Het pcb-metaalrandwikkelproces is gebaseerd op de uitstekende fysieke eigenschappen van metalen materialen en vormt door middel van specifieke verwerkingsmethoden een continue en dichte metaallaag aan de rand van de pcb. Het kernprincipe is het gebruik van fysische of chemische middelen om metaal stevig te verbinden met het pcb-substraat, waardoor sterke chemische bindingen of mechanisch in elkaar grijpende structuren worden gevormd, waardoor een effectieve bescherming en prestatieverbetering van pcb-randen wordt bereikt. De materialen die worden gebruikt voor metalen randen omvatten meestal koper, aluminium, roestvrij staal, enz. Verschillende materialen geven pcb's verschillende richtingen voor prestatieverbetering. Koperen randen richten zich bijvoorbeeld op het verbeteren van de geleidbaarheid en warmteafvoer, terwijl aluminium randen uitblinken in lichtgewicht en corrosiebestendigheid.
2, processtroom van metalen randen
(1) PCB-voor-verwerking
Reinig eerst de printplaat met behulp van speciale reinigingsmiddelen om olie-, stof- en oxidelagen aan het oppervlak te verwijderen, waarbij u ervoor zorgt dat de randgebieden schoon en vrij van onzuiverheden zijn. Voor substraten die een speciale behandeling vereisen, worden ook micro-ets- of opruwbewerkingen uitgevoerd om door middel van chemisch etsen micro-ruwe structuren op het randoppervlak van de print te vormen, waardoor het contactoppervlak tussen het metaal en het substraat wordt vergroot, waardoor de hechting van daaropvolgende metaallagen wordt verbeterd.
(2) Voorbereiding van de metaallaag
Galvaniseermethode: Dit is een gebruikelijke methode voor het voorbereiden van metalen randen. Dompel de voorbewerkte printplaat onder in een galvaniseeroplossing die metaalionen bevat, met de printplaat als kathode. Breng een externe stroom aan om de metaalionen in de galvaniseringsoplossing onder invloed van een elektrisch veld naar de rand van de printplaat te laten migreren, en vervolgens te verkleinen en op het randoppervlak af te zetten om een metaallaag te vormen. Bij het galvaniseerproces is het noodzakelijk om parameters zoals stroomdichtheid, galvaniseertijd en temperatuur van de galvaniseeroplossing nauwkeurig te controleren om de uniformiteit en dichtheid van de dikte van de metaallaag te garanderen.
Chemische plateermethode: Zonder de noodzaak van externe stroom wordt een chemisch reductiemiddel gebruikt om redoxreacties op het randoppervlak van de printplaat te initiëren, waardoor metaalionen kunnen worden gereduceerd en afgezet om onder zelfkatalyse een metaallaag te vormen. De chemische galvaniseringsmethode heeft lagere apparatuurvereisten en kan een uniforme galvanisering op onregelmatige oppervlakken bereiken, maar de stabiliteit en levensduur van de galvaniseringsoplossing moeten strikt worden gecontroleerd.
Fysische opdamping: Metaalatomen of moleculen worden afgezet op het randoppervlak van de printplaat door middel van fysieke processen zoals verdamping en sputteren in een vacuümomgeving. De metaallaag vervaardigd volgens de PVD-methode heeft een hoge zuiverheid, goede dichtheid en sterke hechting met het substraat, maar de apparatuurkosten zijn hoog en de productie-efficiëntie is relatief laag. Het wordt veel gebruikt in speciale printproducten met extreem hoge prestatie-eisen.
(3) Randomhulsel
Na voltooiing van de initiële afzetting van de metaallaag wordt de metalen rand gevormd volgens de ontwerpvereisten. Voor eenvoudige haakse randen kan overtollig metaal worden verwijderd door mechanisch snijden of stampen om de rand netjes te maken. Voor complex gevormde randen, zoals bogen, onregelmatige vormen, enz., is het noodzakelijk om mallen te gebruiken voor extrusie of walsgieten om ervoor te zorgen dat de metalen rand stevig aan de printplaatrand blijft kleven, terwijl de ontworpen vorm en maatnauwkeurigheid worden bereikt.
(4) Nabewerking
De gevormde metalen randen moeten een oppervlaktebehandeling ondergaan om de prestaties en de uiterlijke kwaliteit ervan verder te verbeteren. Veel voorkomende na{1}}verwerkingstechnieken zijn onder meer passivering, coating met beschermende verf, enz. Passiveringsbehandeling kan een dichte oxidefilm op het metaaloppervlak vormen, waardoor de corrosieweerstand van het metaal wordt verbeterd; Het aanbrengen van beschermende verf kan krassen en slijtage op metalen oppervlakken voorkomen, terwijl het ook isolatie en vochtbestendigheid biedt. Ten slotte wordt een uitgebreide inspectie uitgevoerd op de verwerkte printplaat, met behulp van visuele inspectie, metallografische microscoopobservatie, diktemeting en andere methoden om ervoor te zorgen dat de kwaliteit van de metalen randen voldoet aan de procesnormen.
3, sleutelparametercontrole van het metalen randproces
(1) Dikte van de metaallaag
De dikte van de metaallaag heeft rechtstreeks invloed op de prestaties van de rand. Dunne metaallagen bieden mogelijk niet voldoende mechanische bescherming en elektromagnetische afscherming, terwijl dikke lagen de kosten en het gewicht kunnen verhogen en ook de printplaatassemblage kunnen beïnvloeden. Over het algemeen moet, afhankelijk van het toepassingsscenario, de dikte van de metalen randen tussen 5 en 50 micron worden gehouden. Metalen randen die worden gebruikt voor elektromagnetische afscherming vereisen bijvoorbeeld doorgaans een dikte van ten minste 10 micron om elektromagnetische interferentie effectief te blokkeren.
(2) Temperatuur en tijd
Temperatuur en tijd zijn belangrijke controleparameters bij galvaniseer- of chemische galvaniseerprocessen. Een te hoge temperatuur kan een snelle metaalafzetting veroorzaken, wat resulteert in de vorming van ruwe en losse metaallagen; Als de temperatuur te laag is, zal de sedimentatiesnelheid laag zijn en zal de productie-efficiëntie afnemen. Tijdcontrole is net zo belangrijk. Een te korte verwerkingstijd kan leiden tot onvoldoende dikte van de metaallaag, terwijl een te lange verwerkingstijd kan leiden tot overmatige groei van de metaallaag, waardoor de maatnauwkeurigheid van de print wordt aangetast. Als we bijvoorbeeld de koperen rand van het galvaniseren nemen, wordt de temperatuur van de galvaniseeroplossing gewoonlijk op 25-35 graden geregeld en wordt de galvaniseertijd ingesteld op 15-60 minuten, afhankelijk van de vereiste dikte.
(3) Stroomdichtheid
De stroomdichtheid bepaalt de afzettingssnelheid en kwaliteit van metaalionen aan de rand van de printplaat. Een redelijke stroomdichtheid kan de uniforme en dichte groei van de metaallaag garanderen. Een te hoge stroomdichtheid kan defecten zoals verbranding en dendrieten veroorzaken, terwijl een onvoldoende stroomdichtheid tot ongelijkmatige afzetting kan leiden. Bij de daadwerkelijke productie is het noodzakelijk om de stroomdichtheid nauwkeurig aan te passen op basis van factoren zoals metaalmaterialen, samenstelling van de galvaniseringsoplossing en pcb-oppervlak, doorgaans binnen het bereik van 0,5-5A/dm².
4, Veelvoorkomende problemen en oplossingen
(1) Onvoldoende hechting van de metaallaag
Dit manifesteert zich als een metalen rand die gevoelig is voor loslaten of loslaten. De redenen hiervoor kunnen zijn: onvoldoende voorbehandeling- van de printplaten, onjuiste procesparameters tijdens het galvaniseren of chemisch plateren, en compatibiliteitsproblemen tussen metaal en substraatmaterialen. De oplossing is het versterken van het PCB-voorbewerkingsproces- om ervoor te zorgen dat de randen schoon en goed opgeruwd zijn; Controleer strikt de samenstelling en procesparameters van de galvaniseeroplossing en voeg indien nodig een overgangslaag toe tussen het metaal en het substraat om de hechtsterkte te verbeteren.
(2) Ongelijke randdikte
Dit kan te wijten zijn aan een ongelijkmatige stroomverdeling tijdens het galvaniseren, een inconsistente oplossingsconcentratie tijdens het chemisch plateren of een ongelijkmatige druk tijdens het vormingsproces. De uniformiteit van de randdikte kan worden verbeterd door het ontwerp van de galvaniseertank te optimaliseren, door gebruik te maken van roeren of ultrasoon ondersteund galvaniseren, en door de drukverdeling van de mal te verbeteren.
(3) Oppervlaktedefecten
Oppervlaktedefecten zoals gaatjes en putjes worden voornamelijk veroorzaakt door onzuiverheden in de galvaniseringsoplossing en gasontsnapping. De oplossingen omvatten regelmatige filtratie en zuivering van de plateeroplossing, geschikte roer- en ontgassingsprocedures tijdens het galvaniseerproces, en polijsten en slijpen van het metalen oppervlak voordat beschermende verf wordt aangebracht om oppervlaktedefecten te elimineren.