一、金屬鋁基的板材
鋁基板常用的金屬鋁基的板材主要有1000系、5000系和6000系,這三系鋁材的基本特性如下:①1000系列 代表 1050、 1060 、1070 ,1000系列鋁板又稱為純鋁板,在所有系列中1000系列屬于含鋁量最多的,純度可以達(dá)到99.00%以上。由于不含有其他技術(shù)元素,所以生產(chǎn)過程比較單一,價(jià)格相對(duì)比較便宜,是目前常規(guī)工業(yè)中最常用的一個(gè)系列。目前市場上流通的大部分為1050和1060系列。1000系列鋁板是根據(jù)最后兩位數(shù)字來確定這個(gè)系列的最低含鋁量,比如1050系列最后兩位數(shù)字為50,根據(jù)國際牌號(hào)命名原則,其含鋁量必須達(dá)到99.5%以上方為合格產(chǎn)品。在我國的鋁合金技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T3880-2006)中也明確規(guī)定1050含鋁量達(dá)到99.5%。同樣的道理1060系列鋁板的含鋁量必須達(dá)到99.6%以上。②5000系列 代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列鋁板屬于較常用的合金鋁板系列,主要元素為鎂,含鎂量在3-5%之間,其又稱為鋁鎂合金。主要特點(diǎn)為密度低、抗拉強(qiáng)度高、延伸率高等。在相同面積下鋁鎂合金的重量低于其他系列,故常用在航空方面,比如飛機(jī)油箱。另外在常規(guī)工業(yè)中應(yīng)用也較為廣泛。其加工工藝為連鑄連軋,屬于熱軋鋁板系列,故能做氧化深加工。在我國5000系列鋁板屬于較為成熟的鋁板系列之一。③6000系列 代表6061 主要含有鎂和硅兩種元素,故集中了4000系列和5000系列的優(yōu)點(diǎn)6061是一種冷處理鋁鍛造產(chǎn)品,適用于對(duì)抗腐蝕性、氧化性要求高的應(yīng)用。可使用性好,接口特點(diǎn)優(yōu)良,容易涂層,加工性好。6061的一般特點(diǎn):優(yōu)良的接口特征、容易涂層、強(qiáng)度高、可使用性好,抗腐蝕性強(qiáng)。6061鋁的典型用途:飛機(jī)零件、照相機(jī)零件、耦合器、船舶配件和五金、電子配件和接頭等方面。從材料本身的質(zhì)地、硬度、延伸率、化學(xué)性能和價(jià)格等方面考慮,目前鋁基板一般常用5000系鋁材中的5052合金鋁板。
二、導(dǎo)熱系數(shù)
導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側(cè)表面的溫差為1度(K,°C),在單位時(shí)間內(nèi),通過1平方米面積傳遞的熱量,用λ表示,單位為瓦/米?度(W/m?K,另此處的K可用℃代替)。傳熱系數(shù)與材料的組成結(jié)構(gòu)、密度、含水率、溫度等因素有關(guān)。非晶體結(jié)構(gòu)、密度較低的材料,導(dǎo)熱系數(shù)較小。材料的含水率、溫度較低時(shí),導(dǎo)熱系數(shù)較小。根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)的大小,一般將產(chǎn)品分為低導(dǎo)產(chǎn)品(1.0—1.5 W/m?K)、中導(dǎo)產(chǎn)品(1.5—3.0 W/m?K)和高導(dǎo)產(chǎn)品(>3.0 W/m?K)。
三、銅箔
銅箔是一種陰質(zhì)性電解材料,沉淀于電路板基底層上的一層薄的、連續(xù)的金屬箔, 它作為線路板的導(dǎo)電體。它容易粘合于絕緣層,接受印刷保護(hù)層,腐蝕后形成電路圖樣。銅箔可分為壓延銅箔(RA銅箔)和電解銅箔(ED銅箔),一般常用銅箔為1—8 OZ(約為35um—350um)。
四、表面處理
為了保護(hù)鋁基板的表面以及后續(xù)客戶的生產(chǎn)需要,在鋁基板生產(chǎn)過程中都會(huì)對(duì)其實(shí)施化學(xué)鎳金、鍍金、噴錫、沉錫、鍍銀和OSP等表面處理工藝技術(shù)。其中化學(xué)鎳金就是采用化學(xué)沉積的方法,其工藝流程為:酸性除油(除去銅面的氧化和輕微的油脂)→微蝕(粗化銅面,使鎳和銅有較好的結(jié)合力)→預(yù)浸(除去銅面的輕微氧化,保持銅面的新鮮狀態(tài)和維持活化缸中的酸含量)→活化(通過置換反應(yīng)在銅面上沉積一層薄薄的鈀,為后面的沉鎳提供催化劑)→后浸(洗去基材上殘余的活化藥水,以防沉鎳時(shí)滲鍍)→沉鎳(在銅和金之間形成一層金屬擴(kuò)散阻擋層,提供一層抗蝕層,可焊接、打線)→沉金(保護(hù)鎳層不被腐蝕)→烘干(烘干板材),化學(xué)鎳金的好處是更易焊接,具有抗氧化功能。鍍金采用的是電解的原理進(jìn)行的表面處理工藝,具有導(dǎo)電導(dǎo)熱抗氧化特性,一般在高密度和超小型表面貼裝工藝中常見。噴錫也是線路板板面表面涂覆的一種方式,噴錫方法有垂直噴錫和水平噴錫兩種。噴錫的主要作用為:防止裸銅面氧化和保持焊錫性。沉錫技術(shù)是基于金屬銅和溶液中錫離子的置換反應(yīng),其工藝流程為:酸洗→水洗→微蝕→水洗→預(yù)浸→沉錫→熱水洗→水洗→DI水洗→烘干。該表面處理技術(shù)相比噴錫和沉鎳金等技術(shù)相比,具有無鉛、表面平整、低成本、更高的抗氧化性和更好的焊接可靠性以及可多次上錫的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)殂y本身具有良好的導(dǎo)熱性、電導(dǎo)率,易于拋光,優(yōu)良的反光性能,優(yōu)越的焊接性能和結(jié)合強(qiáng)度,故鍍銀也是常用的一種表面處理工藝。OSP(Organic Solderability Preservatives)中文翻譯為有機(jī)保焊膜,簡單的說OSP 就是在潔凈的裸銅表面上,以化學(xué)的方法長出一層有機(jī)皮膜,這層膜具有防氧化,耐熱沖擊,耐濕性,用以保護(hù)銅表面于常態(tài)環(huán)境中不再繼續(xù)生銹(氧化或硫化等)。其工藝流程為:除油→二級(jí)水洗→微蝕→二級(jí)水洗→酸洗→DI水洗→成膜風(fēng)干→DI 水洗→干燥,雖然該工藝具有眾多優(yōu)點(diǎn),但是也存在因配方種類多,性能不一,和保護(hù)膜極薄,易于劃傷(或擦傷),以及多次高溫焊接時(shí)OSP膜(指未焊接的連接盤上OSP膜)會(huì)發(fā)生變色或裂縫,影響可焊性和可靠性等不足之處。
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