신호 전송 및 부품 연결을 위한 핵심 캐리어로서 인쇄 회로 기판 성능의 안정성은 장비 작동 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 그러나 인쇄 회로 기판의 금속 재료, 특히 구리선은 공기 중의 산소와 화학 반응을 일으켜 산화되기 쉽습니다. 산화된 인쇄회로기판은 회로 저항 증가, 납땜성 저하 등의 문제가 발생할 수 있으며, 심한 경우 회로 단선을 일으킬 수도 있습니다. 따라서 인쇄 회로 기판의 산화를 방지하기 위해 과학적으로 효과적인 조치를 취하는 것은 전자 장치의 신뢰성을 보장하는 중요한 연결 고리가 되었습니다.
1, 인쇄 회로 기판 산화의 원리와 위험 분석
인쇄 회로 기판 산화는 본질적으로 금속 재료와 산소 및 습기와 같은 물질 사이의 화학 반응입니다. 구리를 예로 들면, 습한 환경에서 구리는 먼저 산소와 반응하여 산화구리를 형성하고, 이것이 공기 중의 이산화탄소 및 물과 결합하여 염기성 탄산구리를 형성합니다. 이러한 산화 과정은 금속 표면의 물리적, 화학적 특성을 변화시킬 뿐만 아니라, 미시적 수준에서 금속의 결정 구조를 손상시켜 전도도를 저하시킵니다. 정밀 인쇄 회로 기판 회로의 경우 산화로 인한 작은 저항 변화로 인해 신호 왜곡, 지연 및 고주파 신호 전송 시 기타 문제가 발생할 수 있습니다.- 용접 공정에서 산화물 층은 땜납 및 금속의 침투를 방해하여 가상 용접 및 냉간 용접과 같은 용접 결함을 유발하고 제품 인증 비율을 감소시킵니다.
2, 표면 처리 공정 최적화
(1) 화학적 니켈 금도금
무전해 니켈 금 도금 공정은 인쇄회로기판의 산화를 방지하기 위해 일반적으로 사용되는 방법입니다. 이 공정은 먼저 인쇄 회로 기판 표면에 일반적으로 3~5 마이크론 두께의 균일한 니켈 층을 증착합니다. 니켈 층은 우수한 화학적 안정성을 가지며 산소와 밑에 있는 구리 사이의 접촉을 효과적으로 격리할 수 있습니다. 이어서, 약 0.05-0.1 미크론 두께의 금 층이 니켈 층 표면에 증착됩니다. 금의 화학적 성질은 매우 안정적이며 산소와 거의 반응하지 않아 보호 효과가 더욱 향상됩니다. 무전해 니켈 금도금 처리된 인쇄회로기판의 표면은 평활하고 매끄러우며 납땜성이 우수하여 통신 기지국 장비, 의료 전자 기기 등과 같이 신뢰성이 요구되는 전자 제품에 적합합니다. 그러나 이 공정은 상대적으로 비용이 높고 도금 용액의 조성 및 공정 변수를 제어하기 위한 엄격한 요구 사항이 있습니다. 제대로 작동하지 않으면 니켈 층의 인 함량이 비정상적이고 금 층의 두께가 고르지 않을 수 있습니다.
(2) 유기 납땜성 보호제
유기 납땜성 보호제는 인쇄 회로 기판의 구리 표면에 형성된 유기 보호 필름의 얇은 층으로 두께가 0.2-0.5 마이크론에 불과합니다. 이 보호 필름은 용접 중에 땜납과 구리 사이의 결합에 영향을 주지 않고 구리 산화를 효과적으로 억제할 수 있습니다. OSP 기술은 간단하고 비용 효율적이며-고밀도 인쇄 회로 기판 배선에 적합하며 스마트폰 및 태블릿과 같은 가전 제품용 회로 기판 생산에 널리 사용됩니다. 그러나 OSP 필름의 내마모성과 고온 저항은 상대적으로 약합니다. 보관 및 운송 중에는 습기와 긁힘 방지에 주의해야 합니다. 또한, OSP 필름의 수명은 제한되어 있으므로 일반적으로 가공 후 7~10일 이내에 용접을 완료하는 것이 좋습니다.
(3) 열풍 레벨링
열풍 레벨링 공정은 인쇄 회로 기판을 용융된 땜납에 담근 다음 뜨거운 공기를 사용하여 과도한 땜납을 날려 땜납이 구리 표면을 고르게 덮도록 하는 것입니다. 이 방법으로 형성된 납땜 층은 상대적으로 두껍기 때문에 구리에 대한 우수한 물리적 보호를 제공하고 산소 침입을 차단할 수 있습니다. 기존 HASL 공정에서는 납 함유 솔더를 사용하지만 환경 요구 사항으로 인해 점차적으로 무연 HASL로 대체되었습니다. 열풍 평탄화 공정은 비용이 저렴하고 생산 효율성이 높으며 표면 평탄도에 대한 엄격한 요구 사항이 없는 일반 회로 기판에 적합합니다. 그러나 이 공정은 표면 평탄도가 낮고 구멍이 메워지지 않는 등의 문제가 있으며, 전자제품의 소형화, 정밀화가 진행되면서 HASL 공정의 적용이 점차 제한되고 있다.
3, 보호 코팅 적용
(1) 삼중 페인트 코팅
3가지 방지 페인트(방습-, 곰팡이 방지, 염수 분무 방지)는 인쇄 회로 기판 표면에 조밀한 보호막을 형성하여 산소와 습기를 차단하고 회로 기판과의 접촉을 차단할 수 있습니다. 3가지 프루프 페인트의 일반적인 유형에는 폴리우레탄, 아크릴, 실리콘 등이 있습니다. 폴리우레탄 3가지 프루프 페인트는 내마모성과 유연성이 우수하여 자동차 전자 제어 장치의 인쇄 회로 기판과 같이 빈번한 진동이 필요한 전자 장치에 적합합니다. 아크릴 3프루프 페인트는 건조 속도가 빠르고 비용이 저렴하며 일반 가전 제품에 일반적으로 사용됩니다. 유기 실리콘 삼중계 도료는 우수한 내열성 및 내화학성 내식성을 갖고 있으며 산업 제어 장비의 인쇄 회로 기판과 같이 고온 환경에서 작동하는 회로 기판에 적합합니다. 3가지 프루프 페인트를 적용하면 인쇄회로기판의 항산화 수명을 크게 연장할 수 있으며, 특히 보호 효과가 더욱 두드러지는 열악한 환경에서 더욱 그렇습니다.
(2) 나노코팅 기술
나노 코팅 기술은 최근 몇 년 동안 등장한 새로운 유형의 보호 방법입니다. 나노 크기의 재료의 특수한 특성을 활용하여 인쇄 회로 기판 표면에 균일하고 매우 얇은 고성능 보호층을-형성합니다. 예를 들어, 화학적 안정성과 차단성이 뛰어난 그래핀 나노코팅은 산소와 물 분자의 침투를 효과적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라 전도성과 방열성도 좋아 산화를 방지하면서 인쇄회로기판의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다. 나노 코팅을 적용하면 인쇄 회로 기판의 항산화 능력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 내마모성, 정전기 방지 및 기타 특성도 향상시켜 항공우주 장비 및 고성능 서버 회로 기판과 같은 고급-전자 제품에 적합합니다.
4, 환경 제어 및 보관 관리
(1) 생산환경 최적화
인쇄 회로 기판 생산 공정에서는 환경 온도, 습도 및 공기 품질을 제어하는 것이 중요합니다. 생산 작업장의 상대 습도를 40%-60%로 제어하고 온도를 20-25도로 유지하면 인쇄 회로 기판 표면의 수증기 응결을 줄이고 산화 반응을 억제할 수 있습니다. 동시에 공기 중의 먼지, 황화물, 질소산화물 등과 같은 부식성 물질을 필터링하는 공기 정화 장비를 설치하여 이러한 물질이 인쇄 회로 기판의 산화를 가속화하는 것을 방지합니다. 고정밀 인쇄 회로 기판 생산의 경우 먼지 없는 작업장을 사용하여 환경 청결도를 더욱 향상시킬 수 있습니다.
(2) 보관 및 운송 보호
인쇄 회로 기판을 보관하고 운송하는 동안 방습 및 항산화- 조치를 취해야 합니다. 방습-백을 사용하여 인쇄 회로 기판을 포장하고 실리콘 건조제와 같은 건조제를 백 내부에 넣어 습기를 흡수합니다. 장기간 보관된 인쇄 회로 기판의 경우 진공 포장을 사용하여 공기로부터 격리할 수 있습니다. 운송 중에는 인쇄 회로 기판에 심한 진동과 충돌을 피하고 표면 보호층의 손상을 방지하며 운송 환경의 온도 및 습도 조절에 주의하여 인쇄 회로 기판이 항상 적절한 보관 조건에 있는지 확인하십시오.