Trong các sản phẩm pcb, tấm nửa lỗ kim loại hóa được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử yêu cầu tích hợp mật độ- cao do có chức năng kép là "kết nối" và "hỗ trợ". Quá trình lắng đọng vàng, là một bước quan trọng trong xử lý bề mặt, trực tiếp xác định độ dẫn điện, khả năng chống ăn mòn và độ ổn định kết nối của nửa lỗ. Không giống như xử lý bề mặt của bảng mạch in thông thường, quy trình lắng đọng vàng cho tấm nửa lỗ kim loại đòi hỏi logic kỹ thuật chuyên biệt trong kiểm soát quy trình và xử lý chi tiết để cân bằng độ chính xác của quy trình và tính thực tiễn của sản phẩm, có tính đến các đặc điểm độc đáo của "cấu trúc nửa lỗ".
1, Logic cốt lõi của việc điều chỉnh quy trình ngâm vàng với các tấm bán xốp được kim loại hóa
Đặc điểm cốt lõi của tấm nửa lỗ được kim loại hóa là "kim loại hóa thành lỗ + cắt một nửa lỗ mở". Phần nửa lỗ cần được kết nối trực tiếp với các thiết bị bên ngoài (chẳng hạn như đầu nối và mô-đun) để đảm bảo truyền dòng điện trơn tru và chịu được các phản ứng vật lý và hóa học trong quá trình lắp, chiết hoặc hàn. Quá trình lắng đọng vàng có thể giải quyết hai vấn đề cốt lõi bằng cách hình thành một lớp vàng đồng nhất và dày đặc trên bề mặt của nửa lỗ. Thứ nhất, đặc tính điện trở thấp của vàng có thể giảm hiện tượng mất tín hiệu khi nửa lỗ tiếp xúc với thiết bị, khiến thiết bị này phù hợp với các tình huống truyền-tần số cao và tốc độ{5}}cao; Thứ hai, vàng có tính ổn định hóa học mạnh, có thể chống lại sự ăn mòn của hơi ẩm và các chất oxy hóa trong môi trường, tránh tình trạng đứt kết nối do ăn mòn ở nửa lỗ, đặc biệt thích hợp với các thiết bị điện tử tiếp xúc với môi trường phức tạp trong thời gian dài.
So với các quy trình xử lý bề mặt khác như phun thiếc và OSP, quy trình lắng đọng vàng có khả năng thích ứng vượt trội hơn với các tấm nửa lỗ kim loại hóa - quá trình phun thiếc dễ hình thành các hạt thiếc ở mép của nửa lỗ, ảnh hưởng đến độ chính xác của kết nối; Lớp màng OSP dễ bị bong ra trong quá trình hàn và có khả năng chống mài mòn kém. Lớp vàng được hình thành từ quá trình ngâm vàng có độ dày đồng đều và liên kết chặt chẽ với nền kim loại (thường là đồng) của nửa lỗ, có thể bao phủ chính xác các khu vực quan trọng như thành lỗ và mép lỗ của nửa lỗ. Nó không ảnh hưởng đến hoạt động chèn hoặc hàn của nửa lỗ và có thể duy trì độ tin cậy kết nối lâu dài.
2, Quy trình cốt lõi của công nghệ lắng đọng vàng tấm bán xốp kim loại hóa
Quá trình lắng đọng vàng đối với các tấm bán xốp được kim loại hóa đòi hỏi phải bổ sung các biện pháp kiểm soát đặc biệt đối với cấu trúc "bán xốp" trên cơ sở lắng đọng vàng thông thường. Quy trình tổng thể xoay quanh ba giai đoạn: "tiền xử lý, lắng đọng vàng và-xử lý sau", trong đó mỗi giai đoạn đều tính đến tính toàn vẹn về cấu trúc của cấu trúc bán xốp và chất lượng của lớp vàng.
1. Xử lý sơ bộ: tạo nền móng sạch cho quá trình lắng đọng vàng
Mục tiêu cốt lõi của quá trình tiền xử lý là loại bỏ tạp chất và lớp oxit khỏi bề mặt của nửa lỗ, đảm bảo lớp vàng có thể liên kết chặt chẽ với nền đồng. Đầu tiên, cần thực hiện “làm sạch dầu mỡ” trên tấm bán xốp kim loại, sử dụng chất tẩy rửa có tính kiềm hoặc trung tính để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ như vết dầu và dấu vân tay trên bề mặt tấm, nhằm tránh các chất đó ảnh hưởng đến khả năng thấm ướt tiếp theo của dung dịch hóa học; Sau đó, nó bước vào giai đoạn "khắc vi mô", trong đó dung dịch axit được sử dụng để ăn mòn nhẹ bề mặt thành đồng của nửa lỗ, tạo thành một cấu trúc vi mô thô. Bước này yêu cầu kiểm soát chặt chẽ mức độ ăn mòn, đảm bảo cả độ bền liên kết của lớp cặn và độ chính xác của kích thước lỗ rỗng cũng như độ phẳng của thành lỗ của nửa lỗ không bị ảnh hưởng; Cuối cùng, chất lỏng còn sót lại sau khi khắc vi mô được trung hòa bằng cách "rửa axit" và rửa sạch bằng nước tinh khiết để đảm bảo không còn dư lượng hóa chất trên bề mặt nửa lỗ, chuẩn bị lắng đọng vàng.
Cần lưu ý rằng để đáp ứng với "đặc tính cắt một nửa" của nửa lỗ, cần tránh tích tụ thuốc lỏng tại vết rạch của nửa lỗ trong giai đoạn tiền xử lý - một số nhà sản xuất có thể sử dụng "ngâm nghiêng" hoặc "phun áp suất-cao" để đảm bảo rằng thành lỗ, bên trong và bên ngoài lỗ có thể được làm sạch đồng đều và để ngăn bong bóng hoặc bong tróc lớp vàng tiếp theo tại vết mổ do thuốc lỏng còn sót lại.
2. Vàng chìm: Tạo thành lớp vàng đồng nhất một cách chính xác
Giai đoạn lắng đọng vàng là cốt lõi của quá trình, chủ yếu thông qua "lắng đọng hóa học" để khử từ từ các ion vàng trên bề mặt đồng bán xốp, tạo thành lớp vàng liên tục và dày đặc. Toàn bộ quá trình cần được thực hiện ở nhiệt độ và giá trị pH cụ thể của môi trường dung dịch thuốc và cần được thúc đẩy theo hai bước "lắng đọng vàng kích hoạt": đầu tiên, lõi xúc tác được hình thành trên bề mặt đồng thông qua chất kích hoạt, cung cấp điểm gắn để khử các ion vàng; Sau đó, tấm bảng được đặt vào dung dịch kết tủa vàng và các ion vàng dần dần lắng đọng trên bề mặt bán xốp dưới tác dụng xúc tác, tạo thành một lớp vàng đồng nhất.
Do đặc thù của tấm nửa lỗ được kim loại hóa, hai điểm chính cần được kiểm soát trong giai đoạn lắng đọng vàng: thứ nhất, "độ phủ đồng đều" của lớp vàng, đảm bảo rằng mặt trong của thành lỗ, mép lỗ và các khu vực dễ bị bỏ qua khác của nửa lỗ có thể được phủ bằng lớp vàng để tránh lỗi kết nối do thiếu vàng cục bộ; Thứ hai là "độ đồng nhất độ dày" của lớp vàng, đòi hỏi phải điều chỉnh nồng độ dung dịch thuốc và thời gian xử lý để duy trì độ dày nhất quán của lớp vàng ở các khu vực khác nhau của nửa lỗ - nếu lớp vàng ở lỗ mở quá dày, nó có thể ảnh hưởng đến độ khít khi đưa và chiết; Nếu lớp vàng trên thành lỗ quá mỏng sẽ làm giảm khả năng chống ăn mòn.
3. Xử lý sau: Đảm bảo tính ổn định của quy trình và độ sạch của sản phẩm
Sau khi quá trình lắng đọng vàng hoàn tất, dung dịch thuốc còn sót lại cần được loại bỏ thông qua quá trình xử lý hậu kỳ để ổn định hiệu suất của lớp vàng. Đầu tiên, thực hiện "rửa nước" bằng cách tráng bảng bằng nước tinh khiết nhiều{2}}giai đoạn để loại bỏ triệt để dung dịch mạ vàng bám trên bề mặt và ngăn ngừa cặn của dung dịch gây hư hỏng
Sự đổi màu hoặc ăn mòn lớp vàng; Sau đó, tấm ván được làm khô trong môi trường có nhiệt độ-thấp để tránh biến dạng cấu trúc bán xốp do nhiệt độ cao gây ra; Cuối cùng, một số nhà sản xuất sẽ bổ sung thêm bước "phát hiện và sửa chữa", bao gồm kiểm tra trực quan hoặc kiểm tra độ dẫn điện để kiểm tra các khuyết tật như lớp mạ bị thiếu và lỗ kim trên lớp vàng nửa lỗ. Những lỗi nhỏ sẽ được sửa chữa cục bộ để đảm bảo sản phẩm đáp ứng yêu cầu sử dụng.
3, Nâng cao giá trị ứng dụng của tấm bán xốp kim loại hóa bằng quy trình ngâm vàng
Trong các tình huống ứng dụng thực tế, quy trình lắng đọng vàng mang lại cho các tấm nửa lỗ kim loại hóa những ưu điểm đáp ứng trực tiếp các yêu cầu cốt lõi của thiết bị điện tử. Ví dụ, trong thiết bị điều khiển công nghiệp, các tấm bán xốp được kim loại hóa cần phải chịu được chu kỳ nhiệt độ cao và thấp cũng như sự thay đổi độ ẩm trong thời gian dài. Lớp vàng ổn định được hình thành do quá trình lắng đọng vàng có thể chống xói mòn môi trường một cách hiệu quả và tránh việc tắt thiết bị do quá trình oxy hóa của các tấm bán xốp; Trong thiết bị điện tử tiêu dùng (chẳng hạn như mô-đun điện thoại thông minh), nửa lỗ cần được kết nối với các đầu nối chính xác. Điện trở tiếp xúc thấp và độ bền-của phích cắm cao do quá trình nhúng vàng mang lại có thể đảm bảo truyền tín hiệu ổn định và giảm các lỗi chức năng do sự cố kết nối gây ra.
Ngoài ra, quy trình nhúng vàng cũng nâng cao "khả năng tương thích quy trình" của tấm nửa lỗ kim loại hóa - lớp vàng tương thích với nhiều phương pháp hàn và không dễ bị bắn tung tóe hoặc cặn trong quá trình hàn, giúp giảm bớt khó khăn cho các quy trình lắp ráp tiếp theo. Đồng thời, độ dẫn điện tốt của lớp vàng cũng giúp tấm nửa lỗ được mạ kim loại thích ứng với việc truyền tín hiệu tần số cao hơn, đáp ứng yêu cầu cao về hiệu suất kết nối pcb trong các lĩnh vực mới nổi như 5G và Internet of Things.
4, Những cân nhắc cốt lõi trong quá trình thực hành
Trong hoạt động thực tế của quá trình lắng đọng vàng tấm bán xốp kim loại hóa, cần tránh hai vấn đề phổ biến: một là "liên kết kém của lớp vàng", thường xảy ra do tiền xử lý không đầy đủ (chẳng hạn như lớp oxit trên bề mặt đồng) hoặc kích hoạt không đủ, và cần được ngăn chặn bằng cách tăng cường quá trình tiền xử lý và thường xuyên kiểm tra hiệu suất của bộ kích hoạt; Thứ hai là "hư hỏng cấu trúc bán xốp", thường xảy ra do nhiệt độ cao trong giai đoạn lắng hoặc sấy vàng hoặc áp suất quá cao trong quá trình làm sạch. Cần kiểm soát chặt chẽ các thông số quy trình và lựa chọn thiết bị xử lý phù hợp với cấu trúc bán xốp.