ในผลิตภัณฑ์ PCB แผ่นโลหะแบบ Half Hole ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการการบูรณาการที่มีความหนาแน่นสูง- เนื่องจากมีฟังก์ชันสองอย่างคือ "การเชื่อมต่อ" และ "การสนับสนุน" กระบวนการสะสมทองซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการรักษาพื้นผิว จะกำหนดค่าการนำไฟฟ้า ความต้านทานการกัดกร่อน และความเสถียรในการเชื่อมต่อของรูครึ่งรูโดยตรง ต่างจากการรักษาพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์ทั่วไป กระบวนการสะสมทองสำหรับเพลตรูครึ่งรูที่ทำจากโลหะต้องใช้ตรรกะทางเทคนิคเฉพาะทางในการควบคุมกระบวนการและการประมวลผลรายละเอียดเพื่อสร้างสมดุลระหว่างความแม่นยำของกระบวนการและการใช้งานจริงของผลิตภัณฑ์ โดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของ "โครงสร้างรูครึ่ง"
1 ตรรกะหลักของการปรับกระบวนการแช่ทองให้เป็นแผ่นกึ่งพรุนที่เป็นโลหะ
คุณลักษณะหลักของแผ่นโลหะแบบมีรูครึ่งรูคือ "การทำให้ผนังรูเป็นโลหะ + การตัดช่องเปิดของรูครึ่งหนึ่ง" ชิ้นส่วนแบบครึ่งรูต้องเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์ภายนอก (เช่น ขั้วต่อและโมดูล) เพื่อให้การส่งผ่านกระแสไฟฟ้าราบรื่น และทนทานต่อปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีระหว่างกระบวนการแทรก การสกัด หรือการเชื่อม กระบวนการสะสมทองคำสามารถแก้ปัญหาหลักสองประการโดยการสร้างชั้นทองคำที่สม่ำเสมอและหนาแน่นบนพื้นผิวของรูครึ่งรู ประการแรก คุณลักษณะความต้านทานต่ำของทองคำสามารถลดการสูญเสียสัญญาณเมื่อครึ่งรูสัมผัสกับอุปกรณ์ ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์การส่งข้อมูลความถี่สูงและความเร็วสูง- ประการที่สอง ทองคำมีความเสถียรทางเคมีสูงและสามารถต้านทานการกัดกร่อนของความชื้นและสารออกซิไดซ์ในสิ่งแวดล้อมได้ หลีกเลี่ยงความล้มเหลวในการเชื่อมต่อที่เกิดจากการกัดกร่อนในรูครึ่งรู โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนเป็นเวลานาน
เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการบำบัดพื้นผิวอื่นๆ เช่น การพ่นดีบุกและ OSP กระบวนการสะสมทองมีความสามารถในการปรับตัวที่โดดเด่นกว่ากับแผ่นโลหะครึ่งรู - กระบวนการพ่นดีบุกมีแนวโน้มที่จะสร้างเม็ดบีดดีบุกที่ขอบของครึ่งรู ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการเชื่อมต่อ ชั้นฟิล์ม OSP มีแนวโน้มที่จะหลุดออกระหว่างการเชื่อมและมีความต้านทานการสึกหรอต่ำ ชั้นทองที่เกิดจากกระบวนการแช่ทองมีความหนาสม่ำเสมอและยึดติดอย่างแน่นหนากับพื้นผิวโลหะ (โดยปกติจะเป็นทองแดง) ของครึ่งรู ซึ่งสามารถครอบคลุมพื้นที่สำคัญ เช่น ผนังของรูและขอบรูของครึ่งรูได้อย่างแม่นยำ ไม่ส่งผลกระทบต่อการแทรกหรือการเชื่อมของรูครึ่งรู และสามารถรักษาความน่าเชื่อถือในการเชื่อมต่อในระยะยาว-ได้
2 กระบวนการหลักของเทคโนโลยีการสะสมแผ่นทองกึ่งรูพรุน metalized
กระบวนการสะสมทองคำสำหรับแผ่นกึ่งพรุนเคลือบโลหะ จำเป็นต้องมีมาตรการควบคุมพิเศษเพิ่มเติมสำหรับโครงสร้าง "กึ่งพรุน" บนพื้นฐานของการสะสมทองคำแบบธรรมดา กระบวนการโดยรวมหมุนรอบสามขั้นตอน: "การปรับสภาพ การสะสมทอง และหลัง-การบำบัด" โดยแต่ละขั้นตอนจะคำนึงถึงความสมบูรณ์ของโครงสร้างของโครงสร้างกึ่งมีรูพรุนและคุณภาพของชั้นทองคำ
1. การบำบัดเบื้องต้น: วางรากฐานที่สะอาดสำหรับการสะสมทองคำ
เป้าหมายหลักของการประมวลผลล่วงหน้าคือการกำจัดสิ่งเจือปนและชั้นออกไซด์ออกจากพื้นผิวของรูครึ่งรู เพื่อให้มั่นใจว่าชั้นทองสามารถยึดติดกับซับสเตรตทองแดงได้อย่างแน่นหนา ประการแรก จำเป็นต้องดำเนินการ "ทำความสะอาดล้างไขมัน" บนแผ่นโลหะกึ่งรูพรุน โดยใช้สารทำความสะอาดที่เป็นด่างหรือเป็นกลางเพื่อขจัดมลพิษอินทรีย์ เช่น คราบน้ำมันและรอยนิ้วมือบนพื้นผิวของแผ่น เพื่อหลีกเลี่ยงสารดังกล่าวที่ส่งผลต่อความสามารถในการทำให้เปียกของสารละลายเคมีในภายหลัง ต่อจากนั้น จะเข้าสู่ขั้นตอน "การกัดแบบไมโคร" ซึ่งใช้สารละลายที่เป็นกรดเพื่อกัดกร่อนพื้นผิวของผนังทองแดงของครึ่งรูเล็กน้อย ทำให้เกิดโครงสร้างจุลภาคที่หยาบ ขั้นตอนนี้ต้องมีการควบคุมระดับการกัดกร่อนอย่างเข้มงวด เพื่อให้มั่นใจว่าทั้งความแข็งแรงในการยึดเกาะของชั้นตะกอนและความแม่นยำของขนาดรูพรุน และความเรียบของผนังรูของครึ่งรูจะไม่ลดลง ในที่สุด ของเหลวที่ตกค้างหลังจากการกัดแบบไมโครจะถูกทำให้เป็นกลางโดย "การล้างด้วยกรด" และล้างด้วยน้ำบริสุทธิ์เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีสารเคมีตกค้างบนพื้นผิวของรูครึ่งรู เพื่อเตรียมการสะสมของทองคำ
เป็นที่น่าสังเกตว่า ในการตอบสนองต่อ "ลักษณะการตัดครึ่ง" ของครึ่งรู จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการสะสมของยาเหลวที่รอยบากของครึ่งรูในระหว่างขั้นตอนการปรับสภาพ - ผู้ผลิตบางรายอาจใช้ "การแช่แบบเอียง" หรือ "การฉีดพ่นด้วยแรงดันสูง-" เพื่อให้แน่ใจว่าผนังของรูทั้งภายในและภายนอกของรูสามารถทำความสะอาดได้อย่างสม่ำเสมอ และเพื่อป้องกันฟองอากาศหรือการหลุดลอกของชั้นทองคำที่ตามมาที่รอยบากเนื่องจาก ยาเหลวที่เหลือ
2. ทองคำจม: สร้างชั้นทองคำที่สม่ำเสมออย่างแม่นยำ
ขั้นตอนการสะสมทองคำเป็นแกนหลักของกระบวนการ โดยส่วนใหญ่ผ่านการ "สะสมทางเคมี" เพื่อค่อยๆ ลดไอออนของทองคำลงบนพื้นผิวทองแดงกึ่งมีรูพรุน ทำให้เกิดชั้นทองคำที่ต่อเนื่องและหนาแน่น กระบวนการทั้งหมดต้องดำเนินการในอุณหภูมิและค่า pH ที่เฉพาะเจาะจงของสภาพแวดล้อมสารละลายยา และจำเป็นต้องได้รับการส่งเสริมในสองขั้นตอนของ "การสะสมของทองคำในการกระตุ้น": ขั้นแรก แกนตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวทองแดงผ่านตัวกระตุ้น ซึ่งเป็นจุดยึดสำหรับการลดไอออนของทองคำ ต่อจากนั้น วางกระดานลงในสารละลายตกตะกอนของทองคำ และไอออนของทองคำจะค่อยๆ สะสมบนพื้นผิวกึ่งพรุนภายใต้ปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา ทำให้เกิดชั้นทองคำที่สม่ำเสมอ
เนื่องจากความเฉพาะเจาะจงของแผ่นโลหะรูครึ่งรูที่เคลือบด้วยโลหะ จึงจำเป็นต้องควบคุมจุดสำคัญสองจุดในระหว่างขั้นตอนการสะสมทอง ประการแรก "ความสม่ำเสมอของการครอบคลุม" ของชั้นทอง เพื่อให้แน่ใจว่าด้านในของผนังรู ขอบของรู และพื้นที่อื่นๆ ที่มองข้ามได้ง่ายของครึ่งรูนั้นสามารถถูกปกคลุมด้วยชั้นทองได้ เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวในการเชื่อมต่อเนื่องจากขาดทองคำในท้องถิ่น ประการที่สองคือ "ความหนาสม่ำเสมอ" ของชั้นทอง ซึ่งต้องมีการปรับความเข้มข้นของสารละลายยาและเวลาในการประมวลผล เพื่อรักษาความหนาของชั้นทองที่สม่ำเสมอในพื้นที่ต่างๆ ของครึ่งหลุม - หากชั้นทองที่ช่องเปิดของรูหนาเกินไป อาจส่งผลต่อความพอดีของการแทรกและการสกัด หากชั้นทองบนผนังรูบางเกินไปก็จะลดความต้านทานการกัดกร่อนได้
3. การประมวลผลภายหลัง: รับประกันความเสถียรของกระบวนการและความสะอาดของผลิตภัณฑ์
หลังจากการสะสมทองคำเสร็จสิ้น สารละลายยาที่ตกค้างจะต้องถูกกำจัดออกโดยผ่านกระบวนการหลัง-เพื่อรักษาประสิทธิภาพของชั้นทองคำให้คงที่ ขั้นแรก ดำเนินการ "ล้างด้วยน้ำ" โดยการล้างกระดานด้วยน้ำบริสุทธิ์หลาย- ขั้นตอนเพื่อขจัดพื้นผิวที่เกาะติดสารละลายเคลือบทองออกอย่างทั่วถึง และป้องกันไม่ให้สารละลายตกค้างสร้างความเสียหาย
การเปลี่ยนสีหรือการกัดกร่อนของชั้นทอง ต่อจากนั้น กระดานจะถูกทำให้แห้งในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ-เพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปของโครงสร้างกึ่งพรุนที่เกิดจากอุณหภูมิสูง สุดท้ายนี้ ผู้ผลิตบางรายจะเพิ่มขั้นตอน "การตรวจจับและการซ่อมแซม" ซึ่งเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบด้วยสายตาหรือการทดสอบการนำไฟฟ้า เพื่อตรวจสอบข้อบกพร่อง เช่น การชุบที่พลาดและรูเข็มในชั้นทองครึ่งรู ข้อบกพร่องเล็กน้อยจะได้รับการซ่อมแซมในพื้นที่เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ตรงตามข้อกำหนดในการใช้งาน
3, การเพิ่มมูลค่าการใช้งานของแผ่นกึ่งพรุนที่เคลือบด้วยโลหะโดยกระบวนการแช่ทอง
ในสถานการณ์การใช้งานจริง กระบวนการสะสมทองทำให้แผ่นโลหะมีรูครึ่งรูมีข้อดีที่ตรงตามความต้องการหลักของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างเช่น ในอุปกรณ์ควบคุมทางอุตสาหกรรม แผ่นกึ่งพรุนเคลือบโลหะจำเป็นต้องทนทานต่อวงจรอุณหภูมิสูงและต่ำ และการเปลี่ยนแปลงของความชื้นเป็นเวลานาน ชั้นทองที่มั่นคงซึ่งเกิดจากกระบวนการสะสมทองสามารถต้านทานการกัดเซาะของสิ่งแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และหลีกเลี่ยงการปิดอุปกรณ์ที่เกิดจากการเกิดออกซิเดชันของแผ่นกึ่งพรุน ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค (เช่น โมดูลสมาร์ทโฟน) รูครึ่งรูจะต้องเชื่อมต่อกับขั้วต่อที่มีความแม่นยำ ความต้านทานต่อการสัมผัสต่ำและความทนทานของปลั๊กสูง-ที่เกิดจากกระบวนการทองคำแช่ ช่วยให้มั่นใจในการส่งสัญญาณที่เสถียร และลดความล้มเหลวในการทำงานที่เกิดจากปัญหาการเชื่อมต่อ
นอกจากนี้ กระบวนการแช่ทองยังช่วยเพิ่ม "ความเข้ากันได้ของกระบวนการ" ของแผ่นโลหะที่มีรูครึ่งรู - ชั้นทองเข้ากันได้กับวิธีการเชื่อมหลายวิธี และไม่เสี่ยงต่อการกระเด็นหรือสารตกค้างในระหว่างกระบวนการเชื่อม ซึ่งช่วยลดความยากของกระบวนการประกอบในภายหลัง ในขณะเดียวกัน ค่าการนำไฟฟ้าที่ดีของชั้นทองยังช่วยให้แผ่นโลหะแบบครึ่งรูสามารถปรับให้เข้ากับการส่งสัญญาณความถี่ที่สูงขึ้นได้ ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดระดับสูงสำหรับประสิทธิภาพการเชื่อมต่อ PCB ในด้านใหม่ๆ เช่น 5G และ Internet of Things
4 ข้อพิจารณาหลักในการปฏิบัติงานตามกระบวนการ
ในการทำงานจริงของกระบวนการสะสมทองแผ่นกึ่งพรุนเคลือบโลหะ จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงปัญหาทั่วไปสองประการ ปัญหาหนึ่งคือ "การยึดเกาะชั้นทองที่ไม่ดี" ซึ่งมักเกิดจากการปรับสภาพที่ไม่สมบูรณ์ (เช่น ชั้นออกไซด์บนพื้นผิวทองแดง) หรือการกระตุ้นที่ไม่เพียงพอ และจำเป็นต้องป้องกันด้วยการเสริมสร้างกระบวนการปรับสภาพก่อนและทดสอบประสิทธิภาพของตัวกระตุ้นอย่างสม่ำเสมอ ประการที่สองคือ "ความเสียหายต่อโครงสร้างกึ่งมีรูพรุน" ซึ่งมักเกิดจากอุณหภูมิสูงในระหว่างขั้นตอนการตกสะสมของทองคำหรือการทำให้แห้ง หรือแรงกดดันที่มากเกินไประหว่างการทำความสะอาด จำเป็นต้องควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการอย่างเคร่งครัดและเลือกอุปกรณ์การประมวลผลที่เหมาะสมกับโครงสร้างกึ่งพรุน