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,純度可以達到99.00%以上。由于不含有其他技術元素,所以生產過程比較單一,價格相對比較便宜,是目前常規(guī)工業(yè)中最常用的一個系列。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)國際牌號命名原則,其含鋁量必須達到99.5%以上方為合格產品。在我國的鋁合金技術標準(GB/T3880-2006)中也明確規(guī)定1050含鋁量達到99.5%。同樣的道理1060系列鋁板的含鋁量必須達到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。主要特點為密度低、抗拉強度高、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,比如飛機油箱。另外在常規(guī)工業(yè)中應用也較為廣泛。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6061是一種冷處理鋁鍛造產品,適用于對抗腐蝕性、氧化性要求高的應用??墒褂眯院茫涌谔攸c優(yōu)良,容易涂層,加工性好。6061的一般特點:優(yōu)良的接口特征、容易涂層、強度高、可使用性好,抗腐蝕性強。6061鋁的典型用途:飛機零件、照相機零件、耦合器、船舶配件和五金、電子配件和接頭等方面。從材料本身的質地、硬度、延伸率、化學性能和價格等方面考慮,目前鋁基板一般常用5000系鋁材中的5052合金鋁板。
二、導熱系數(shù)
導熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側表面的溫差為1度(K,°C),在單位時間內,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)與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。非晶體結構、密度較低的材料,導熱系數(shù)較小。材料的含水率、溫度較低時,導熱系數(shù)較小。根據(jù)導熱系數(shù)的大小,一般將產品分為低導產品(1.0—1.5 W/m?K)、中導產品(1.5—3.0 W/m?K)和高導產品(>3.0 W/m?K)。
三、銅箔
銅箔是一種陰質性電解材料,沉淀于電路板基底層上的一層薄的、連續(xù)的金屬箔, 它作為線路板的導電體。它容易粘合于絕緣層,接受印刷保護層,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
為了保護鋁基板的表面以及后續(xù)客戶的生產需要,在鋁基板生產過程中都會對其實施化學鎳金、鍍金、噴錫、沉錫、鍍銀和OSP等表面處理工藝技術。其中化學鎳金就是采用化學沉積的方法,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合力)→預浸(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,以防沉鎳時滲鍍)→沉鎳(在銅和金之間形成一層金屬擴散阻擋層,提供一層抗蝕層,可焊接、打線)→沉金(保護鎳層不被腐蝕)→烘干(烘干板材),化學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行的表面處理工藝,具有導電導熱抗氧化特性,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。沉錫技術是基于金屬銅和溶液中錫離子的置換反應,其工藝流程為:酸洗→水洗→微蝕→水洗→預浸→沉錫→熱水洗→水洗→DI水洗→烘干。該表面處理技術相比噴錫和沉鎳金等技術相比,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。因為銀本身具有良好的導熱性、電導率,易于拋光,優(yōu)良的反光性能,優(yōu)越的焊接性能和結合強度,故鍍銀也是常用的一種表面處理工藝。OSP(Organic Solderability Preservatives)中文翻譯為有機保焊膜,簡單的說OSP 就是在潔凈的裸銅表面上,以化學的方法長出一層有機皮膜,這層膜具有防氧化,耐熱沖擊,耐濕性,用以保護銅表面于常態(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→二級水洗→微蝕→二級水洗→酸洗→DI水洗→成膜風干→DI 水洗→干燥,雖然該工藝具有眾多優(yōu)點,但是也存在因配方種類多,性能不一,和保護膜極薄,易于劃傷(或擦傷),以及多次高溫焊接時OSP膜(指未焊接的連接盤上OSP膜)會發(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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