Tehnologija prevleke tiskanih vezij ni povezana samo z videzom tiskanega vezja, ampak je tudi ključni dejavnik, ki določa njegovo električno zmogljivost, zanesljivost in življenjsko dobo. Z razvojem elektronskih naprav v smeri miniaturizacije, visoke zmogljivosti in visoke zanesljivosti.
Kemično bakrenje: temelj za neprevodno površinsko metalizacijo-
Kemično bakrenje, znano tudi kot neelektrično bakrenje, je ključni postopek pri izdelavi tiskanih vezij za doseganje prevodnosti skozi-luknje in površinsko metalizacijo. Načelo temelji na reakciji samokatalitične oksidacije-, kjer se bakrovi ioni reducirajo v kovinski baker in odložijo na površino substrata pod delovanjem specifičnega redukcijskega sredstva. Ta postopek ne zahteva zunanjega vira energije in lahko enakomerno oblikuje bakreno plast na neprevodnih površinah, kot so izolacijski substratni materiali. Za tiskana vezja z velikimi razmerji med globino in premerom lukenj so prednosti neelektričnega bakrenja še posebej pomembne. Lahko zagotovi, da lahko vsi deli stene luknje dobijo enakomeren premaz, kar zagotavlja dobro prevodno spodnjo plast za nadaljnji postopek bakrenja in zagotavlja zanesljivo povezavo vezja na celotnem vezju. Pri izdelavi povezovalnih plošč visoke -gostote se brezelektrično bakrenje uporablja za obdelavo slepih lukenj za doseganje električnih povezav med finimi vezji in izpolnjevanje višjih integracijskih zahtev elektronskih naprav.
Galvanizacija nikljevega zlata: ustvarjanje visoko{0}}kakovostnih električnih povezav in zaščitnih plasti
Postopek galvanizacije z nikljevim zlatom se pogosto uporablja pri izdelavi tiskanih vezij. Najprej se na površinski prevodnik tiskanega vezja galvanizira plast niklja. Glavna funkcija plasti niklja je blokiranje difuzije med zlatom in bakrom, preprečevanje poslabšanja delovanja zaradi difuzije zlata in bakra ter zagotavljanje dobrega substrata za izboljšanje oprijema nadaljnjih premazov. Nato je plast zlata galvanizirana, kar močno izboljša delovanje vezja zaradi njegove odlične prevodnosti, sposobnosti spajkanja in odpornosti proti oksidaciji. V visoko-frekvenčnih vezjih lahko zlati sloj učinkovito zmanjša izgubo signala in zagotovi visoko{5}}kakovosten prenos signala. Za nekatere pogosto priklopljene in odklopljene vmesnike tiskanega vezja, kot so vmesniki USB na matičnih ploščah računalnikov, polnilni in podatkovni vmesniki na mobilnih telefonih, lahko nikljana prevleka upre obrabi in trganju med postopkom priklopa in ohrani stabilne električne povezave. tiskana vezja, ki delujejo v težkih okoljih, kot so vezja v industrijski krmilni opremi in avtomobilskih elektronskih napravah, imajo-prevleke iz nikljevega zlata, odporne proti koroziji, ki se lahko uprejo vdoru korozivnih medijev v okolje in ščitijo stabilno delovanje vezja. Glede na različne scenarije uporabe lahko galvanizacijo z nikljevim zlatom razdelimo na mehko pozlačevanje in trdo pozlačevanje. Mehko zlato (čisto zlato, s temnejšo površinsko barvo) se večinoma uporablja za lepljenje zlate žice med pakiranjem čipov, medtem ko se trdo zlato (ki vsebuje elemente, kot je kobalt, s svetlo in-odporno površino) običajno uporablja za električne medsebojne povezave na nespajkanih spojih, kot je območje zlatega prsta.
Kemično nikljanje/potopno zlato: zagotavljanje dolgoročne{0}}stabilne električne učinkovitosti
Postopek brezelektričnega nikljanja/potopnega zlata lahko na površini bakra oblikuje debelo in električno močno plast zlitine nikljevega zlata, kar zagotavlja dolgoročno-učinkovito zaščito za tiskano vezje. V nasprotju z drugimi postopki, ki služijo le kot zaščita proti rjavenju, lahko ta postopek ohranja dobro električno učinkovitost med dolgo-uporabo tiskanih vezij. Ključna funkcija nikljanja je preprečiti medsebojno difuzijo med zlatom in bakrom. Brez pregrade iz plasti niklja bo zlato v kratkem času difundiralo v baker, kar resno vpliva na delovanje vezja. Hkrati ima sloj niklja določeno trdnost, tudi z debelino le 5 um lahko učinkovito nadzoruje raztezanje vezja v smeri z-v okoljih z visoko temperaturo in preprečuje raztapljanje bakra, kar je zelo koristno za spajkanje brez svinca. Pri izdelavi tiskanih vezij elektronskih naprav z izjemno visokimi zahtevami glede zanesljivosti, kot so vesoljski elektronski sistemi in visokokakovostni-strežniki, se postopek brezelektričnega nikljanja/potopnega zlata pogosto uporablja zaradi njegovih odličnih prednosti pri zmogljivosti. Potek postopka je razmeroma zapleten in vključuje več korakov, kot so luženje in čiščenje s kislino, mikro jedkanje, predhodno potopitev, aktivacija, kemično ponikljanje, kemično potapljanje v zlato itd. Delovati je treba v šestih kemičnih rezervoarjih z uporabo skoraj sto kemikalij, zahteve za nadzor postopka pa so izjemno stroge.
Sinking Silver: Združuje odlično zmogljivost in tehnološke prednosti
Postopek nanašanja srebra je med organskim premazom in brezelektričnim nikljem/potopnim zlatom in ima edinstvene prednosti. Ta postopek je sorazmerno preprost in hiter, saj na površini plošče tiskanega vezja z reakcijo premika tvori skoraj submikronski sloj čistega srebra. Srebrna plast lahko zagotovi dobro električno zmogljivost in spajkanje tiskanega vezja v zapletenih okoljih, kot so vročina, vlaga in onesnaženje, vendar bo njena površina sčasoma izgubila lesk. Zaradi odsotnosti plasti niklja pod plastjo srebra je fizična trdnost nanesenega srebra nekoliko slabša od trdnosti brezelektričnega nikljanja/postopka potopnega zlata. Med procesom delnega nanašanja srebra se dodajo nekatere organske spojine predvsem za preprečevanje korozije srebra in odpravo težav pri migraciji srebra. Čeprav je vsebnost organskih spojin v tem sloju zelo nizka, običajno manj kot 1 % teže, igra pomembno vlogo pri izboljšanju stabilnosti in zanesljivosti sloja za nanašanje srebra. Pri izdelavi tiskanih vezij nekaterih potrošniških elektronskih izdelkov, ki so občutljivi na ceno in imajo določene zahteve glede električne učinkovitosti in spajkanja, ima postopek nanašanja srebra visoko stroškovno-učinkovitost.
Odlaganje kositra: reševanje tradicionalnih problemov
Postopek nanašanja kositra ima razvojni potencial pri izdelavi tiskanih vezij, ker se lahko plast kositra dobro ujema z različnimi materiali za spajkanje na osnovi kositra. Zgodnji postopek nanašanja kositra je imel resne težave s kositrnimi lasmi, med postopkom varjenja pa so lahko kositrne brke in migracija kositra povzročile nevarnosti glede zanesljivosti, kar je močno omejilo njegovo uporabo. Toda z napredkom tehnologije se z dodajanjem organskih dodatkov raztopini za nanašanje kositra struktura sloja kositra spremeni v delce, kar uspešno premaga problem kositrnih brkov, hkrati pa ima dobro toplotno stabilnost in varivost. Postopek nanašanja kositra lahko tvori ploščate intermetalne spojine bakra in kositra, kar jim daje primerljivo varljivost z izravnavo z vročim zrakom, brez težav s ploskostjo, ki so težavne pri izravnavi z vročim zrakom, in brez težave z difuzijo kovin pri kemičnem nikljanju/potopnem zlatu. Vendar kositrnih plošč ne smete dolgo shranjevati. Pri nekaterih elektronskih izdelkih, ki zahtevajo visoko sposobnost spajkanja in imajo majhne časovne omejitve shranjevanja, na primer pri izdelavi testnih vezij za kratko-uporabo, je bil uporabljen postopek nanašanja kositra.
Organski premaz: ekonomična in praktična izbira za zaščito
Organska prevleka, znana tudi kot organska spajkalna maska, je plast organskega filma, ki se s kemičnimi metodami goji na čisto golo bakreno površino. Ta plast filma lahko učinkovito prepreči oksidacijo, toplotni šok, vlago in zaščiti bakreno površino pred rjavenjem (oksidacija ali vulkanizacija itd.) v normalnih okoljih. Med kasnejšim varjenjem pri visokih temperaturah ga lahko talilo hitro odstrani, kar omogoči, da se čista bakrena površina hitro veže s staljeno spajko in tvori spajkalne spoje. Tehnologija OSP je preprosta, stroškovno-učinkovita in se pogosto uporablja v industriji. Zgodnje molekule OSP so bile predvsem snovi, kot sta imidazol in benzotriazol, ki so delovale kot zaviralci rje, medtem ko so najnovejše molekule večinoma benzimidazol. Za doseganje večkratnega reflow spajkanja je treba na površini bakra oblikovati več plasti organskega premaza, kar zahteva dodajanje bakrene tekočine v kemični kopeli. Med postopkom nanosa prva plast adsorbira baker, naslednje molekule organske prevleke pa se združijo z bakrom v zaporedju, tako da na koncu tvorijo organske prevlečne plasti do dvajset ali celo sto plasti. Potek postopka vključuje korake, kot so razmaščevanje, mikro jedkanje, pranje s kislino, čiščenje s čisto vodo, organski premaz in čiščenje, nadzor postopka pa je relativno enostaven v primerjavi z drugimi postopki površinske obdelave. Vendar ima OSP tudi določene omejitve, kot je oblikovana izjemno tanka zaščitna folija, ki je nagnjena k praskam ali odrgninam, in po večkratnem varjenju pri visoki{10}}temperaturi lahko folija OSP na nezavarjeni priključni ploščici razbarva ali poči, kar vpliva na varljivost in zanesljivost.