透明板的表面处理,很多人觉得和普通FR4差不多,无非就是沉金、OSP、沉银这些常规工艺。但实际上,真正做过透明板的工程师都知道:它的难点远不止“换个颜色”,而是和材料特性直接相关。
我印象比较深的一个案例,是某客户做透明板灯条,表面需要做沉金处理。样品阶段,外观很漂亮,但一到小批量生产,良率突然掉到80%以下。问题主要出在两个方面:
第一,粗化难度。
透明基材和常规FR4的表面能完全不同。FR4里面的玻纤布和环氧树脂结合后,粗糙度比较容易控制,粗化液处理后,铜箔附着力稳定。而透明板多为纯树脂基材,表面极其光滑,化学粗化效果不理想,导致后续铜层结合力不足。沉金后在焊接环节,金层甚至会出现局部剥离。
在那个案例里,我们一开始用常规的粗化参数,结果板子焊接测试时大面积掉 pad。后来调整了粗化液浓度,并增加了前处理时间,才逐渐改善附着力。但透明板表面一旦过度粗化,又会出现局部发雾、透光性下降的问题,这就是它的“两难”。
第二,外观缺陷放大。
普通FR4表面有颜色,轻微的粗化不均、沉金斑点,可能肉眼不容易察觉。但透明板是透光的,任何微小的缺陷都会放大呈现,客户一眼就能看出来。在上述案例中,哪怕是显微镜下才看得见的沉金颗粒,用肉眼透光检查也能发现。这对生产的稳定性要求极高。
除此之外,还有一些延伸问题:
OSP不耐储存:透明板上做OSP,抗氧化膜厚度很难控制,放置时间稍长就容易发黄。
沉银易变色:透明基材对湿度、硫化气体敏感,沉银板在环境暴露下更容易出现发黑。
镀层均匀性要求更高:因为透光性强,局部镀层厚薄差异会明显可见。
回到那个客户的案例,最后的解决办法是:
重新评估表面处理工艺,沉金继续用,但在粗化环节做专门的透明板工艺窗口。
设计上适当调整 pad 尺寸,降低局部剥离的风险。
增加外观检验标准,换用透光灯检查,而不是仅靠肉眼。
最终,良率恢复到95%以上。虽然仍不如FR4稳定,但在满足客户的外观需求和功能需求上,算是找到一个折中点。