في عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور، لا تؤثر تكنولوجيا معالجة السطح على قابلية اللحام ومقاومة التآكل لثنائي الفينيل متعدد الكلور فحسب، بل لها أيضًا تأثير عميق على أدائها الكهربائي -ووثوقيتها على المدى الطويل. ومع التطور السريع للتكنولوجيا الإلكترونية،عمليات المعالجة السطحية لثنائي الفينيل متعدد الكلورتتطور باستمرار لتلبية متطلبات الأداء الأعلى والمعايير البيئية.
تسوية الهواء الساخن
تسوية الهواء الساخن، والمعروفة أيضًا باسم تسوية اللحام بالهواء الساخن، والمعروفة باسم رش القصدير. تتضمن هذه العملية طلاء سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور بلحام الرصاص والقصدير المنصهر - في الوقت الحاضر، يُستخدم اللحام الخالي من الرصاص- بشكل أكثر شيوعًا نظرًا للمتطلبات البيئية. بعد ذلك، يتم استخدام الهواء المضغوط الساخن لتسوية اللحام، وتشكيل طبقة طلاء يمكنها مقاومة أكسدة النحاس بشكل فعال وتوفير قابلية لحام ممتازة. أثناء تكييف الهواء الساخن، يتفاعل اللحام مع النحاس لتكوين مركب من معدن القصدير النحاسي عند الوصلة، ويبلغ سمكه حوالي 1-2 مل.
وتنقسم هذه العملية إلى أنواع عمودية وأفقية. يعتبر الطلاء الأفقي على نطاق واسع له مزايا بسبب طلاءه الأكثر اتساقًا والقدرة على تحقيق الإنتاج الآلي. تتضمن العملية العامة خطوات مثل النقش الدقيق، والتسخين المسبق، وطلاء التمويه، ورش القصدير، والتنظيف. إن عملية تسوية الهواء الساخن ناضجة، مع إمدادات كافية، وتكلفة منخفضة نسبيًا، وقابلية لحام جيدة، ومناسبة للحام الخالي من الرصاص-، وهي إحدى طرق معالجة الأسطح المستخدمة على نطاق واسع في الصناعة. ومع ذلك، فإن سطحه ليس أملسًا بدرجة كافية، مما يجعل من الصعب لحام مكونات الطبقة الدقيقة، كما يواجه الرصاص الذي يحتوي على HASL أيضًا مشكلات بيئية.
طلاء عضوي
الطلاء العضوي هو عملية زراعة طبقة من الفيلم العضوي كيميائيًا على سطح نحاسي نظيف. هذه الطبقة من الغشاء تشبه الحارس المخلص، مع مقاومة الأكسدة، ومقاومة الصدمات الحرارية، ومقاومة الرطوبة، والتي يمكن أن تحمي بشكل فعال سطح النحاس من التآكل مثل الأكسدة أو الفلكنة في البيئات العادية. وفي الوقت نفسه، في بيئة اللحام ذات درجة الحرارة العالية-اللاحقة، يمكن إزالته بسرعة عن طريق التدفق، مما يفسح المجال أمام أعمال اللحام.
لقد تم استخدام عملية الطلاء العضوي على نطاق واسع في الصناعة نظرًا لمزاياها الكبيرة المتمثلة في العملية البسيطة والتكلفة المنخفضة. كانت جزيئات الطلاء العضوي المبكرة في الغالب عبارة عن إيميدازول وبنزوتريازول، والتي كان لها تأثيرات مضادة للصدأ. في الوقت الحاضر، الجزيئات الجديدة هي بشكل رئيسي البنزيميدازول. لضمان القدرة على تحمل اللحام بإعادة التدفق المتعدد، يجب تشكيل طبقات طلاء عضوية متعددة على سطح النحاس، الأمر الذي يتطلب إضافة سائل النحاس في الحمام الكيميائي. أولاً، قم بتغطية الطبقة الأولى التي تمتص النحاس. بعد ذلك، تتحد الطبقة الثانية من جزيئات الطلاء العضوي مع النحاس ويتم تكديسها طبقة بعد طبقة حتى يتم تشكيل هيكل مكون من عشرين أو حتى مئات من مجموعات جزيئات الطلاء العضوي. ومع ذلك، فإن مقاومة التآكل لطلاء OSP ضعيفة نسبيًا، ويجب إيلاء اهتمام خاص للظروف أثناء التخزين والاستخدام.
طلاء النيكل الكيميائي/الذهب الغمر
عملية الطلاء بالنيكل/الغمر بالذهب بدون كهرباء عبارة عن طبقة ملفوفة بعناية من سبائك الذهب السميكة والممتازة كهربائيًا على سطح النحاس، مثل وضع "درع" قوي على ثنائي الفينيل متعدد الكلور، والذي يمكن أن يوفر حماية موثوقة لثنائي الفينيل متعدد الكلور لفترة طويلة. على عكس OSP، الذي يعمل فقط كطبقة حاجزة مقاومة للصدأ، يمكن أن يحافظ الطلاء بالنيكل/الغمر بالذهب بدون كهرباء على أداء كهربائي جيد أثناء الاستخدام طويل الأمد-لأجهزة ثنائي الفينيل متعدد الكلور كما يتمتع بمقاومة أقوى للتغيرات البيئية.
السبب وراء طلاء النيكل هو وجود انتشار متبادل بين الذهب والنحاس، ويمكن أن تعمل طبقة النيكل كحاجز قوي لمنع هذا الانتشار بشكل فعال. وبدون حاجز طبقة النيكل، قد ينتشر الذهب إلى النحاس خلال ساعات قليلة فقط. بالإضافة إلى ذلك، فإن طلاء النيكل/الذهب المغمور بدون كهرباء له فوائد عديدة، مثل القوة العالية للنيكل. فقط النيكل بسمك 5 ميكرون يمكنه التحكم بشكل فعال في التمدد في الاتجاه Z عند درجات الحرارة العالية، بينما يمنع أيضًا انحلال النحاس، وهو أمر مفيد بشكل خاص للحام الخالي من الرصاص-. تتضمن العملية العامة لهذه التقنية خطوات مثل التخليل الحمضي والتنظيف، والحفر الدقيق، والغمر المسبق، والتنشيط، والطلاء الكيميائي بالنيكل، والغمر الكيميائي للذهب. تتضمن العملية ستة خزانات كيميائية وما يقرب من مائة مادة كيميائية، مما يجعل العملية معقدة نسبيًا.
الانغماس في الفضة
تتم عملية غمر الفضة بين OSP وطلاء النيكل/الذهب اللاكهربائي، وتكون عمليتها بسيطة وسريعة نسبيًا. يتم تحقيق غمر الفضة فعليًا من خلال تفاعلات الإزاحة، مما يشكل طبقة طلاء من الفضة النقية بمستوى دون الميكرون تقريبًا على سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور. في بعض الأحيان تتم إضافة بعض المركبات العضوية أثناء عملية غمر الفضة، وذلك بشكل أساسي لمنع تآكل الفضة والقضاء على مشاكل هجرة الفضة. ومع ذلك، عادة ما يكون من الصعب قياس هذه الطبقة الرقيقة من المركبات العضوية بدقة، ويظهر التحليل أن نسبة وزنها أقل من 1%.
حتى عند تعرضها لبيئات معقدة مثل الحرارة والرطوبة والتلوث، فإن الطبقة الفضية التي تتكون من عملية الغمر لا تزال تظهر خصائص كهربائية جيدة وقابلية لحام، ولكن قد ينخفض بريقها. نظرًا لعدم وجود طبقة من النيكل أسفل الطبقة الفضية، فإن الفضة المغمورة ليست قوية فيزيائيًا مثل طلاء النيكل اللاكهربائي/الذهب المغمور.
غمس القصدير
نظرًا لأن جميع مواد اللحام تعتمد حاليًا على القصدير، ويمكن لطبقة القصدير أن تتطابق تمامًا مع أي نوع من أنواع اللحام، فمن هذا المنظور، فإن عملية غمر القصدير لها آفاق تطوير واسعة. ومع ذلك، في الماضي، كانت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المعالجة بتقنية غمس القصدير عرضة لمشاكل شعيرات القصدير. أثناء عملية اللحام، شكلت ظواهر شعيرة القصدير وانتقال القصدير تحديات خطيرة على الموثوقية، مما حد بشكل كبير من تطبيق تقنية غمس القصدير. لاحقًا، من خلال إضافة إضافات عضوية إلى محلول غمر القصدير، تم تحويل بنية طبقة القصدير بنجاح إلى جزيئات، مما أدى إلى التغلب بشكل فعال على -الصعوبات المذكورة أعلاه، كما منح عملية غمر القصدير استقرارًا حراريًا وقابلية لحام جيدة.
يمكن لعملية القصدير المغمور أن تشكل مركبات معدنية من القصدير النحاسي المسطح، مما يجعل القصدير المغمور مشابهًا لتسوية الهواء الساخن من حيث قابلية اللحام، دون مشاكل التسطيح التي تكون مزعجة بسبب تسوية الهواء الساخن، ودون المخاطر الخفية لانتشار المعدن في طلاء النيكل الكيميائي / غمر الذهب. ومع ذلك، فإن وقت تخزين صفائح القصدير المغمورة محدود، وإذا تركت لفترة طويلة جدًا، فسوف يتشكل أكسيد القصدير على سطحها، مما سيؤثر على تأثير اللحام. لذلك، من الضروري اتباع ترتيب غمر القصدير بدقة أثناء التجميع.
عمليات المعالجة السطحية الأخرى
مطلي بالذهب النيكل
يمكن اعتبار طلاء الذهب بالنيكل بالكهرباء "الأخ الأكبر" لتكنولوجيا المعالجة السطحية لثنائي الفينيل متعدد الكلور، والتي كانت موجودة منذ ولادة ثنائي الفينيل متعدد الكلور واشتقت عمليات أخرى تدريجياً. تتضمن هذه العملية طلاء طبقة من النيكل بالكهرباء على سطح موصل ثنائي الفينيل متعدد الكلور، تليها طلاء طبقة من الذهب بالكهرباء. وتتمثل المهمة الرئيسية لطلاء النيكل في منع الانتشار بين الذهب والنحاس. في الوقت الحاضر، ينقسم ذهب النيكل المطلي بالكهرباء بشكل أساسي إلى فئتين: إحداهما طلاء ذهبي ناعم، يستخدم بشكل أساسي لطلاء أسلاك الذهب أثناء تغليف الرقائق؛ النوع الآخر هو طلاء الذهب الصلب، ويستخدم بشكل رئيسي للتوصيل الكهربائي في المفاصل غير الملحومة، مثل الأصابع الذهبية. تجدر الإشارة إلى أنه في ظل الظروف العادية، قد تؤدي عمليات اللحام إلى جعل الذهب المطلي بالكهرباء هشًا، وبالتالي تقصير مدة خدمته. ولذلك يجب تجنب اللحام على الذهب المطلي قدر الإمكان؛ ومع ذلك، فإن احتمال التقصف في طلاء النيكل/الذهب المغمور بالكهرباء منخفض نسبيًا بسبب طبقة الذهب الرقيقة والموحدة.
طلاء البلاديوم الكيميائي
إن عملية طلاء البلاديوم اللاكهربائي تشبه إلى حد كبير عملية الطلاء بالنيكل اللاكهربائي. المبدأ الرئيسي هو استخدام عامل اختزال، مثل فوسفات هيدروجين الصوديوم، لاختزال أيونات البلاديوم إلى البلاديوم على سطح نشط تحفيزيًا. يمكن أيضًا أن يعمل البلاديوم المولد حديثًا كمحفز لتعزيز التفاعل المستمر، وبالتالي الحصول على طبقات طلاء البلاديوم بأي سمك. يتميز طلاء البلاديوم الكيميائي بمزايا موثوقية اللحام العالية، والاستقرار الحراري الجيد، والتسطيح الممتاز للسطح. ومع ذلك، يعتبر البلاديوم معدنًا ثمينًا نادرًا نسبيًا، مما يؤدي إلى تكلفة عالية نسبيًا لهذه العملية.