Bei Leiterplattenprodukten werden metallisierte Halblochplatten häufig in elektronischen Geräten verwendet, die aufgrund ihrer Doppelfunktion „Verbindung“ und „Unterstützung“ eine Integration mit hoher -Dichte erfordern. Der Goldabscheidungsprozess als zentraler Schritt der Oberflächenbehandlung bestimmt direkt die Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verbindungsstabilität der Halblöcher. Im Gegensatz zur Oberflächenbehandlung herkömmlicher Leiterplatten erfordert der Goldabscheidungsprozess für metallisierte Halblochplatten eine spezielle technische Logik in der Prozesssteuerung und Detailverarbeitung, um Prozessgenauigkeit und Produktpraktikabilität unter Berücksichtigung der einzigartigen Eigenschaften der „Halblochstruktur“ in Einklang zu bringen.
1, Die Kernlogik der Anpassung des Immersionsgoldverfahrens an metallisierte halbporöse Platten
Das Kernmerkmal metallisierter Halblochplatten ist „Metallisierung der Lochwände + Halbierung der Lochöffnungen“. Der Halblochteil muss direkt mit externen Geräten (wie Steckverbindern und Modulen) verbunden werden, um eine reibungslose Stromübertragung zu gewährleisten und physikalischen und chemischen Reaktionen beim Einsetzen, Herausziehen oder Schweißen standzuhalten. Der Goldabscheidungsprozess kann zwei Kernprobleme lösen, indem er eine gleichmäßige und dichte Goldschicht auf der Oberfläche des Halblochs bildet. Erstens kann der geringe Widerstand von Gold den Signalverlust reduzieren, wenn das Halbloch das Gerät berührt, wodurch es für Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitsübertragungsszenarien geeignet ist. Zweitens weist Gold eine starke chemische Stabilität auf und kann der Erosion von Feuchtigkeit und oxidierenden Substanzen in der Umgebung widerstehen, wodurch Verbindungsfehler durch Korrosion in Halblöchern vermieden werden, was besonders für elektronische Geräte geeignet ist, die über einen langen Zeitraum komplexen Umgebungen ausgesetzt sind.
Im Vergleich zu anderen Oberflächenbehandlungsprozessen wie Zinnspritzen und OSP weist der Goldabscheidungsprozess eine hervorragende Anpassungsfähigkeit an metallisierte Halblochplatten auf. - Der Zinnspritzprozess neigt zur Bildung von Zinnperlen am Rand des Halblochs, was sich auf die Verbindungsgenauigkeit auswirkt. Die OSP-Folienschicht neigt beim Schweißen zum Ablösen und weist eine geringe Verschleißfestigkeit auf. Die durch das Immersionsgoldverfahren gebildete Goldschicht hat eine gleichmäßige Dicke und ist fest mit dem Metallsubstrat (normalerweise Kupfer) des Halblochs verbunden, wodurch wichtige Bereiche wie die Lochwand und der Lochrand des Halblochs präzise abgedeckt werden können. Es hat keinen Einfluss auf den Einfügungs- oder Schweißvorgang des Halblochs und kann eine langfristige Verbindungszuverlässigkeit aufrechterhalten.
2, Der Kernprozess der metallisierten halbporösen Plattengoldabscheidungstechnologie
Der Goldabscheidungsprozess für metallisierte halbporöse Platten erfordert die Hinzufügung spezieller Kontrollmaßnahmen für die „halbporöse“ Struktur auf der Grundlage der herkömmlichen Goldabscheidung. Der Gesamtprozess besteht aus drei Phasen: „Vorbehandlung, Goldabscheidung und Nachbehandlung“, wobei jede Phase die strukturelle Integrität der halbporösen Struktur und die Qualität der Goldschicht berücksichtigt.
1. Vorbehandlung: Schaffung einer sauberen Grundlage für die Goldabscheidung
Das Hauptziel der Vorverarbeitung besteht darin, Verunreinigungen und Oxidschichten von der Oberfläche des Halblochs zu entfernen und sicherzustellen, dass sich die Goldschicht fest mit dem Kupfersubstrat verbinden kann. Zunächst muss eine „Entfettungsreinigung“ der metallisierten halbporösen Platte durchgeführt werden, wobei alkalische oder neutrale Reinigungsmittel verwendet werden, um organische Schadstoffe wie Ölflecken und Fingerabdrücke auf der Oberfläche der Platte zu entfernen, um zu vermeiden, dass solche Substanzen die spätere Benetzbarkeit der chemischen Lösung beeinträchtigen; Anschließend erfolgt die Phase des „Mikroätzens“, bei der eine saure Lösung verwendet wird, um die Oberfläche der Kupferwand des Halblochs leicht zu korrodieren und so eine raue Mikrostruktur zu bilden. Dieser Schritt erfordert eine strenge Kontrolle des Korrosionsgrads, um sicherzustellen, dass sowohl die Haftfestigkeit der Ablagerungsschicht als auch die Genauigkeit der Porengröße und die Ebenheit der Lochwand des Halblochs nicht beeinträchtigt werden. Abschließend wird die Restflüssigkeit nach dem Mikroätzen durch „Säurewaschen“ neutralisiert und mit reinem Wasser gespült, um sicherzustellen, dass sich keine chemischen Rückstände auf der Oberfläche des Halblochs befinden und so die Goldabscheidung vorbereitet wird.
Es ist erwähnenswert, dass es aufgrund der „Halbschnitteigenschaften“ des Halblochs notwendig ist, die Ansammlung von flüssigem Arzneimittel am Einschnitt des Halblochs während der Vorbehandlungsphase zu vermeiden. - Einige Hersteller verwenden möglicherweise „schräges Einweichen“ oder „Hochdrucksprühen“, um sicherzustellen, dass die Lochwand innerhalb und außerhalb des Lochs gleichmäßig gereinigt werden kann, und um Blasen oder ein Abblättern der nachfolgenden Goldschicht am Einschnitt aufgrund von flüssigem Arzneimittelrückstand zu verhindern.
2. Sinkgold: Präzise Bildung einer gleichmäßigen Goldschicht
Die Goldabscheidungsphase ist der Kern des Prozesses, hauptsächlich durch „chemische Abscheidung“, um Goldionen auf der halbporösen Kupferoberfläche langsam zu reduzieren und eine kontinuierliche und dichte Goldschicht zu bilden. Der gesamte Prozess muss bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten pH-Wert der Umgebung der Arzneimittellösung durchgeführt werden und muss in zwei Schritten der „Aktivierungsgoldabscheidung“ gefördert werden: Zunächst wird durch einen Aktivator ein katalytischer Kern auf der Kupferoberfläche gebildet, der einen Bindungspunkt für die Reduktion von Goldionen bietet; Anschließend wird die Platine in eine Goldfällungslösung gelegt und unter katalytischer Wirkung lagern sich nach und nach Goldionen auf der halbporösen Oberfläche ab und bilden eine gleichmäßige Goldschicht.
Aufgrund der Besonderheit metallisierter Halblochplatten müssen während der Goldabscheidungsphase zwei wichtige Punkte kontrolliert werden: Erstens die „Gleichmäßigkeit der Abdeckung“ der Goldschicht, um sicherzustellen, dass die Innenseite der Lochwand, der Rand des Lochs und andere leicht zu übersehende Bereiche des Halblochs mit der Goldschicht bedeckt werden können, um Verbindungsfehler aufgrund von lokalem Goldmangel zu vermeiden; Der zweite Punkt ist die „Dickenkonsistenz“ der Goldschicht, die eine Anpassung der Konzentration der Arzneimittellösung und der Verarbeitungszeit erfordert, um eine konstante Dicke der Goldschicht in verschiedenen Bereichen des Halblochs aufrechtzuerhalten. - Wenn die Goldschicht an der Lochöffnung zu dick ist, kann dies die Einführ- und Extraktionspassung beeinträchtigen. Ist die Goldschicht an der Lochwand zu dünn, verringert sich die Korrosionsbeständigkeit.
3. Nachbearbeitung: Prozessstabilität und Produktsauberkeit sicherstellen
Nachdem die Goldabscheidung abgeschlossen ist, muss die restliche Arzneimittellösung durch Nachbearbeitung entfernt werden, um die Leistung der Goldschicht zu stabilisieren. Führen Sie zunächst eine „Wasserwäsche“ durch, indem Sie die Platine mit mehrstufigem reinem Wasser abspülen, um die an der Oberfläche anhaftende Vergoldungslösung gründlich zu entfernen und zu verhindern, dass Rückstände der Lösung Schäden verursachen
Verfärbung oder Korrosion der Goldschicht; Anschließend wird die Platte in einer Umgebung mit niedriger{0}}Temperatur getrocknet, um eine Verformung der halbporösen Struktur durch hohe Temperaturen zu vermeiden; Schließlich fügen einige Hersteller einen Schritt „Erkennung und Reparatur“ hinzu, der eine visuelle Inspektion oder Leitfähigkeitsprüfung umfasst, um auf Defekte wie fehlende Beschichtungen und Nadellöcher in der Goldschicht mit halben Löchern zu prüfen. Kleinere Mängel werden vor Ort behoben, um sicherzustellen, dass das Produkt den Gebrauchsanforderungen entspricht.
3, Die Verbesserung des Anwendungswerts metallisierter halbporöser Platten durch Immersionsgoldverfahren
In praktischen Anwendungsszenarien verleiht der Goldabscheidungsprozess metallisierten Halblochplatten Vorteile, die direkt den Kernanforderungen elektronischer Geräte entsprechen. Beispielsweise müssen metallisierte halbporöse Platten in industriellen Steuerungsgeräten hohen und niedrigen Temperaturzyklen und Feuchtigkeitsschwankungen über einen langen Zeitraum standhalten. Die durch den Goldabscheidungsprozess gebildete stabile Goldschicht kann der Erosion durch die Umgebung wirksam widerstehen und Geräteabschaltungen aufgrund der Oxidation der halbporösen Platten verhindern. In der Unterhaltungselektronik (z. B. Smartphone-Modulen) muss das Halbloch mit Präzisionssteckverbindern verbunden werden. Der niedrige Kontaktwiderstand und die hohe Plug-{3}}Haltbarkeit des Immersionsgoldverfahrens können eine stabile Signalübertragung gewährleisten und Funktionsausfälle aufgrund von Verbindungsproblemen reduzieren.
Darüber hinaus verbessert das Immersionsgoldverfahren auch die „Prozesskompatibilität“ der metallisierten Halblochplatte - Die Goldschicht ist mit mehreren Schweißmethoden kompatibel und neigt während des Schweißprozesses nicht zu Spritzern oder Rückständen, wodurch die Schwierigkeit nachfolgender Montageprozesse verringert wird. Gleichzeitig ermöglicht die gute Leitfähigkeit der Goldschicht auch die Anpassung der metallisierten Halblochplatte an die Übertragung höherfrequenter Signale und erfüllt so die hohen Anforderungen an die Leistung von Leiterplattenverbindungen in aufstrebenden Bereichen wie 5G und dem Internet der Dinge.
4, Kernüberlegungen in der Prozesspraxis
Beim tatsächlichen Betrieb des Goldabscheidungsprozesses mit metallisierten halbporösen Platten müssen zwei häufige Probleme vermieden werden: Das eine ist die „schlechte Bindung der Goldschicht“, die häufig durch eine unvollständige Vorbehandlung (z. B. eine Oxidschicht auf der Kupferoberfläche) oder eine unzureichende Aktivierung verursacht wird und durch eine Verstärkung des Vorbehandlungsprozesses und eine regelmäßige Prüfung der Leistung des Aktivators verhindert werden muss. Der zweite Grund ist eine „Beschädigung der halbporösen Struktur“, die oft durch hohe Temperaturen während der Goldabscheidung oder Trocknungsphase oder übermäßigen Druck während der Reinigung verursacht wird. Es ist notwendig, die Prozessparameter streng zu kontrollieren und die Verarbeitungsausrüstung auszuwählen, die für die halbporöse Struktur geeignet ist.