硬质与超硬涂层在印制电路板微型刀具上的应用（三）——超硬SHC涂层在挠性板微钻上的应用

通过物理气相沉积方法,在挠性印制电路板微钻上沉积超硬SHC涂层,对涂层的硬度、结合强度等力学性能进行了研究,并进行了超硬SHC涂层微钻与未涂层微钻对比加工测试。实验结果表明,超硬SHC涂层的硬度高,与硬质合金基材结合良好,涂层的摩擦系数低;在本实验中,超硬SHC涂层钻头加工柔性PCB板材时,使用寿命是未涂层钻头的2倍。     

硬质与超硬涂层在印制电路板微型刀具上的应用（二）——硬质硬质HCN涂层在微型铣刀上的应用

通过物理气相沉积方法,在硬质合金铣刀上沉积硬质HCN涂层,采用硬度仪和划痕仪分析硬质HCN涂层的力学性能,并对比硬质HCN涂层铣刀与未涂层铣刀加工印制电路板材的性能。实验结果表明,硬质HCN涂层的硬度高,与硬质合金基材结合力佳,涂层的摩擦系数低;实验中硬质HCN涂层铣刀加工印制电路板时,使用寿命是未涂层铣刀的2.7倍。     

MPVD涂层微钻在PCB钻孔领域的应用

本文介绍了一种新型微钻涂层—MPVD涂层在PCB钻孔领域的应用。通过刀面磨损试验、孔壁粗糙度实验和钻孔寿命试验对MPVD涂层微钻与常用的未涂层微钻进行了比较。试验证明,应用MPVD涂层微钻在钻孔12000后,微钻刀面未见明显磨损痕迹。其钻孔孔壁粗糙度满足质量标准情况下,孔限达到12000,是未涂层微钻寿命的3-4倍。应用MPVD涂层微钻可以有效地延长微钻使用寿命、提高机台工作效率和降低钻孔成本。     

激光重熔对Ni/WC涂层组织结构的改善机制研究

为了进一步探讨激光重熔等离子喷涂金属陶瓷涂层的组织与性能。本文通过等离子喷涂设备在45钢表面上制备了Ni/WC金属陶瓷涂层,再进行激光重熔处理,然后利用SEM、XRD、Photoshop软件及显微硬度测试仪等分析测试手段研究了该涂层在激光重熔前后的组织性能变化。结果表明:激光重熔前涂层为典型的层状结构,基体与涂层的结合面为机械结合,涂层内有大量未熔WC颗粒,且XRD检测其高温作用使得喷涂颗粒发生分解,分解出的C元素与其他元素发生反应生成新的化合物,丰富了涂层的硬质相;激光重熔后涂层中颗粒细化,分布均匀且能消除涂层中大部分孔隙和WC团聚。WC再次发生分解,生成新的硬质相,与周围的Ni形成“软基相+硬质点”的组合分布,基体与涂层的结合方式由机械结合转变为冶金结合。孔隙率由7.02%降到了3.08%,显微硬度也相应提高,且涂层显微硬度比基体高了255HV。     

超音速激光沉积法制备Ni60涂层的显微组织及沉积机理

超音速激光沉积技术(SLD)是一种将激光辐照与冷喷涂相结合的新型涂层制备工艺,因其结合了激光技术和冷喷涂技术的优势,能够沉积冷喷涂难以沉积或不可能沉积的材料。利用超音速激光沉积技术在中碳钢基材上成功制备了Ni60涂层,并采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、显微硬度测试等手段对涂层的沉积效率、显微组织成分、结合机理以及显微硬度进行了表征分析。研究结果表明:随着激光加热温度升高,涂层沉积厚度增加,表面球型凹坑逐渐减少;Ni60涂层保持了冷喷涂固态沉积的特征,显微组织结构以及相组成与原始粉末相一致;激光加热导致Ni60沉积层与基体间同时存在机械咬合与冶金结合;涂层的平均显微硬度为867 Hv0.3,比原始粉末提高8%~10%,沉积过程产生了冷作硬化。     

超音速激光沉积与激光熔覆Stellite6涂层的对比研究

超音速激光沉积技术(SLD)将冷喷涂技术与激光技术相复合,保持了冷喷涂固态沉积的优势,并极大地拓展了单一冷喷涂技术的可喷涂材料范围。采用SLD制备了Stellite 6硬质涂层,并与激光熔覆(LC)Stellite 6涂层在宏观形貌、显微组织、界面稀释和显微硬度等方面进行对比研究。研究表明,SLD涂层保留了原始Stellite 6颗粒内部组织,不同于LC涂层的粗大枝晶组织;LC涂层稀释率约为12%,而SLD涂层无宏观稀释区;与LC热影响区相比,SLD热影响区变窄;SLD Stellite 6涂层平均显微硬度达到694 HV0.2,约为LC Stellite 6涂层的1.45倍。     

钛合金激光熔覆硬质颗粒增强金属间化合物复合涂层耐磨性

以54.51Ti-37.68Ni-7.81B4C(元素前数字为质量分数值)粉末混合物为原料,利用激光熔覆技术在TA15钛合金基材表面制得了以外加未熔B4C颗粒及快速凝固"原位"生成硼化钛和碳化钛为增强相,以金属间化合物TiNi、Ti2Ni为基体的复合涂层。采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段分析了涂层显微组织,并测试了涂层的二体磨粒磨损性能。结果表明,激光熔覆硬质颗粒增强金属间化合物复合涂层硬度高、组织均匀并表现出优异的抗磨粒磨损性能。高硬度、高耐磨的B4C、硼化钛和碳化钛陶瓷增强相与高韧性TiNi/Ti2Ni金属间化合物基体的强韧结合是激光熔覆涂层优异耐磨性的主要原因,其磨损机理为轻微的显微切削和塑性变形。     

激光重熔喷射电沉积纳米结构镍涂层性能研究

为了研究激光重熔工艺对用喷射电沉积方法在45#钢基体表面制备的纳米结构镍涂层性能的影响,采用扫描电镜和X射线衍射仪对涂层表面形貌和晶粒尺寸进行了分析,并对涂层做了表面显微硬度测试和耐腐蚀性试验,对激光重熔工艺对涂层性能影响进行了理论分析和实验验证。结果表明,在优选的工艺参数下,喷射电沉积制备的镍涂层由平均尺寸为13.7nm的纳米晶颗粒组成;经过激光重熔后,熔融区内的晶粒尺寸明显减小,涂层与基体由机械结合变为冶金结合,涂层的表面显微硬度和耐腐蚀性能得到明显的提高。这一结果对于促进激光加工技术在纳米材料的应用具有一定的理论意义和实际价值。     

激光重熔对喷射电沉积纳米镍涂层组织与性能的影响

为了提高喷射电沉积纳米镍涂层的性能,采用激光重熔工艺对涂层进行处理,研究了激光重熔对涂层微观组织和性能的影响。用扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计分析了涂层表面形貌、微观结构和显微硬度,同时对涂层的腐蚀特性进行了考察。结果表明,在优化的工艺参数下,喷射电沉积制备的镍涂层表面比较平整,结合致密,由平均尺寸为13.7 nm的纳米晶颗粒组成,但涂层中仍存在一些孔隙及其他缺陷;经过激光重熔后,熔融区内的晶粒尺寸明显减小,使涂层致密化程度得以提高并使涂层与基体由机械结合变为冶金结合,因此激光重熔处理后涂层的显微硬度明显提高,且其耐腐蚀性能明显优于原喷射电沉积镍涂层。     

304不锈钢表面激光熔覆铁基复合涂层的组织与性能研究

在304不锈钢表面预置不同质量分数的Fe60和WC复合粉末，采用光纤激光加工系统制备金属-陶瓷复合熔覆层。分别从宏观形貌、微观组织、物相分析、硬度分布等角度研究涂层的组织结构及性能。结果表明：复合熔覆层冶金结合良好，过渡区、热影响区生成CrC及WC_x等硬质相，提高了熔覆层的硬度，对复合涂层力学性能有显著影响；当WC的质量分数比例为3%时，熔覆涂层的平均硬度为995 HV,约为304不锈钢基体的5倍，且高于其他质量分数比例的复合熔覆层。     

Effect of organic/inorganic coating on moisture diffusion in a chip-on-board package with globtop

The moisture diffusion in globtop material for a chip-on-board (COB) package coated with SiN_x and silicone, respectively, or coated with SiN_x plus silicone were measured by embedding a humidity sensor in the globtop and recording the capacitive change in three different temperature/humidity environments. The experimental results were simulated by Fick’s diffusion law with finite-element method modeling. The moisture diffusion coefficients and activation energies were calculated to quantitatively compare the moisture-resistance effects of different coatings. For example, at 85°C/85% RH, the moisture diffusion coefficients for the uncoated reference, SiN_x-coated, silicone-coated, and silicone/SiN_x double-layered coated samples are 1E-5, 0.8E-5, 0.7E-5, and 0.2E-5 mm²/s, respectively. The experimental and simulation results show that double-layered coating with silicone/SiN_x has excellent moisture-resistance properties because it not only smoothes the steps on a printed circuit board (PCB) but also keeps the good moisture resistance of the inorganic films.     

High-Frequency Propagation on Printed Circuit Board Using a Material With a Low Dielectric Constant, a Low Dielectric Loss, and a Flat Surface

For the next-generation printed circuit boards with a fine pattern, low power consumption and high-speed propagation with low variation of signal propagation must be satisfied. In order to meet such requirements, we investigated a dielectric material for printed circuit boards which has three superior features: low dielectric constant (permittivity), low dielectric loss, and a flat surface with sufficient adhesion force for plating metal. The propagation loss of a microstrip line on the developed material is about 40% of the conventional material at 10 GHz. Significant reduction of the manufacturing fluctuation of the developed materials is achieved due to the flat surface. We adopted a distributed constant model to the propagation results and revealed that the significant reduction of the propagation loss is caused by the flat surface and low dielectric loss. This technology greatly contributes to the next generation of printed circuit boards.      

激光熔覆硬质合金涂层的组织结构与性能

试验研究了Co基硬质合金涂层的激光熔覆。低熔点Al的加入增加了熔池的流动性,抑制了熔覆层气孔的产生;金属Ni的加入明显改善了TiC的润湿性,提高了硬质合金涂层的熔覆性。WC-Co基硬质合金熔覆层硬度可达HV0.21100。涂层中TiC的加入显著提高了熔覆层的硬度,平均达HV0.21200～HV0.21300。     

纳米镀膜技术在印制电路板机械加工中的应用

纳米技术可以对材料的物理特性进行本质上的改变,为工业界带来根本性的变革。纳米镀膜技术在国内印制电路板行业最近已经渐渐兴起,通过对铣刀、钻头进行镀膜,可以延长刀具的寿命,提高工作效率,同时还可以使得机械加工的综合成本大大下降。文章从原理上分析为何镀膜技术可以提高刀具的寿命,如何克服镀膜刀具在生产中遇到的问题,如何进行镀膜刀具的成本核算等等,这些对于镀膜刀具能否成功地得到应用都是至关重要的。通过这篇文章,希望可以为PCB业界带来新的工作思路和经验。     

不同吸光涂层对激光微织构加工性能影响研究

为了提高激光微织构加工效率和改善微织构加工质量,采用W-71s型喷枪在GCr15轴承钢表面分别喷涂用黑漆、水玻璃、黄料、磷酸锌和石墨制备的涂层。利用Nd:YAG激光加工机对其进行激光微织构加工,使用3维形貌分析仪对微凹坑的形貌进行了检测。结果表明,与无涂层试样相比,采用水玻璃和黄料涂层试样表面蚀除凹坑体积均增加,凹坑边缘熔渣体积均减少,其中黄料涂层表面蚀除凹坑体积增加了29.4%,水玻璃涂层凹坑边缘熔渣体积减少了64.9%;在一定条件下,复合涂层相比单一涂层具有更好的激光加工性能,其中黄料与水玻璃复合涂层的性能最为显著,与未经涂层的相比,凹坑蚀除体积增加了47.1%,凹坑边缘熔渣体积减少了43.2%。这一结果对提高激光微织构加工效率、改善微织构加工质量具有一定的指导意义。     

Optimization of the printed circuit boards placement at thermal design of the units with natural air cooling

It is considered an influence of printed circuit boards placement on temperature distribution in electronic equipment units with natural air cooling. Modeling of the temperature distribution in the unit and research of mass-dimension characteristics were carried out by means of CADs and engineering analysis. There are developed simplified geometric and thermal models of the unit. Here we analyze specificities of heat exchange in the units of radio electronic equipment with natural air cooling. It is developed an algorithm for optimization of printed circuit boards placement in radio electronic equipment with natural air cooling taking into account non-uniform power distribution between printed circuit boards. Proposed algorithm can be used as one of the stage of optimization of size, carrying or mass-dimension factors of the unit in case where unit powers are distributed non-uniformly.     

背板加工技术简述

背板作为印制电路板的一种,因其结构特性、应用领域等,挑战常规印制电路板多项加工技术。本文浅谈背板加工流程之压合层间对准度、钻孔背钻、孔金属化深镀能力及最终表面工艺方面的技术及控制项,供同行参考与借鉴。     

某型飞机地面压力加油控制盒PCB优化设计

随着电子元器件趋向小型化、智能化、集成化、高速化,电磁兼容也日益严重,要求电子产品在恶劣的电磁环境中有很强的抗干扰能力。文中介绍了某型飞机压力加油控制盒;以PCB(印制电路板)的抗干扰能力设计和电磁兼容性设计为核心,从元器件的布局、布线等方面详细讨论了某型飞机地面压力加油控制盒PCB设计中提高系统抗干扰能力及实现电磁兼容的方法。