Zakaj je pozlačenje na PCB ploščah

1. Površinska obdelava plošče PCB:

Antioksidacija, HASL, brez svinca HASL, potopno zlato, potopni kositer, potopno srebro, trdo pozlačenje, polno pozlačenje, zlati prst, nikelj-paladij OSP: nižji stroški, dobra spajkalnost, težki pogoji skladiščenja, kratek čas, Okolju prijazna tehnologija, dobro varjenje in gladkost.

HASL: plošča HASL je na splošno večplastna (4-46 plast) visoko natančna predloga PCB. Uporabljajo ga številna domača podjetja za komunikacijo, računalništvo, medicinska oprema in vesoljska podjetja ter raziskovalne enote. Ima zlati prst (vezni prst). Je povezovalna komponenta med pomnilniško kartico in pomnilniško režo. Vsi signali se prenašajo preko zlatega prsta.

Zlati prsti so sestavljeni iz številnih zlatih prevodnih kontaktov. Ker je površina pozlačena in so prevodni kontakti razporejeni kot prsti, jih imenujemo "zlati prsti".

Zlati prsti so pravzaprav prekriti s plastjo zlata na bakreni plošči s posebnim postopkom, saj je zlato izjemno odporno na oksidacijo in ima močno prevodnost.

Zaradi visoke cene zlata pa se trenutno več spomina nadomešča s pocinkanjem. Od devetdesetih let prejšnjega stoletja so postali priljubljeni kositrni materiali. Trenutno se uporabljajo skoraj vsi "zlati prsti" matičnih plošč, pomnilnika in grafičnih kartic. Kositrni material, le nekatere kontaktne točke dodatne opreme za visoko zmogljive strežnike/delovne postaje bodo še naprej uporabljale pozlačevanje, kar je seveda drago.

2. Zakaj uporabljati pozlačene plošče?

Ko postanejo IC-ji bolj integrirani, postanejo zatiči IC-jev bolj gosti. Pri navpičnem postopku HASL je težko razpihati tanke blazinice, kar oteži montažo SMT; poleg tega je rok uporabnosti pločevinaste pločevine zelo kratek.

Pozlačena plošča rešuje le te težave:

1. Za postopek površinske montaže, še posebej za ultra-majhne površinske nosilce 0603 in 0402, je ravnost spajkalne blazinice neposredno povezana s kakovostjo postopka tiskanja spajkalne paste in ima odločilen vpliv na kasnejšo kakovost spajkanja s ponovnim prelivanjem. Zato je pozlačenje celotne plošče pogosto vidno pri postopkih površinske montaže z visoko gostoto in ultra majhnimi površinami.

2. V fazi poskusne proizvodnje zaradi dejavnikov, kot je nabava komponent, plošče pogosto ni mogoče spajkati takoj, ko pride. Namesto tega moramo pogosto čakati več tednov ali celo mesecev, preden ga uporabimo. Rok uporabnosti pozlačenih plošč je daljši od svinčenih. Kositrna zlitina je večkrat daljša, zato jo vsi z veseljem uporabljajo.

Poleg tega so stroški pozlačenega tiskanega vezja v fazi izdelave prototipov skoraj enaki kot pri plošči iz zlitine svinca in kositra.

Ko pa postaja ožičenje gostejše, sta širina in razmik med črtami dosegla 3-4MIL.

To povzroči problem kratkega stika zlate žice: ko frekvenca signala postaja vse višja in višja, ima prenos signala v več prevlekah zaradi kožnega učinka očitnejši vpliv na kakovost signala.

Učinek kože se nanaša na: visokofrekvenčni izmenični tok, tok bo tekel koncentrirano na površini žice. Po izračunih je globina kože povezana s frekvenco.

Da bi rešili zgornje težave pozlačenih plošč, imajo PCB-ji, ki uporabljajo potopljene zlate plošče, predvsem naslednje značilnosti:

1. Ker se kristalne strukture, ki nastanejo pri potopnem zlatu in pozlačevanju, razlikujejo, bo potopno zlato zlato rumenejše od pozlačevanja, stranke pa bodo bolj zadovoljne.

2. Potopno zlato je lažje variti kot pozlačeno in ne bo povzročilo slabega varjenja ali pritožb strank.

3. Ker ima potopna zlata plošča samo nikljevo zlato na blazinici, je prenos signala v kožnem učinku v bakreni plasti in ne bo vplival na signal.

4. Ker je kristalna struktura potopnega zlata gostejša od pozlačene, je manj verjetno, da bo povzročilo oksidacijo.

5. Ker ima potopna zlata plošča samo nikljevo zlato na blazinici, ne bo proizvajala zlatih žic in povzročala kratkih madežev.

6. Ker ima potopna zlata plošča samo nikljevo zlato na blazinici, je upor za spajkanje na vezju trdneje vezan na bakreno plast.

7. Projekt ne bo vplival na razmik med kompenzacijo.

8. Ker sta kristalni strukturi, ki jo tvorita potopno zlato in pozlačevanje, različni, je napetost potopne zlate plošče lažje nadzorovati. Za izdelke z lepljenjem je bolj ugodno za obdelavo lepljenja. Hkrati pa prav zato, ker je potopljeno zlato mehkejše od pozlačevanja, zlati prsti iz potopljenih zlatih plošč niso odporni proti obrabi.

9. Ravnost in življenjska doba potopljene zlate plošče sta tako dobri kot pri pozlačeni plošči.

Pri postopku pozlačevanja je učinek nanašanja kositra močno zmanjšan, medtem ko je učinek nanašanja kositra potopnega zlata boljši; razen če proizvajalec zahteva zavezujoče, bo večina proizvajalcev zdaj izbrala običajni postopek potapljanja zlata. V tem primeru je površinska obdelava PCB naslednja:

Pozlačevanje (galvaniziranje, potopno zlato), posrebrenje, OSP, HASL (svinčeno in brez svinca).

Te vrste so v glavnem za plošče, kot sta FR-4 ali CEM-3. Osnovni material papirja in metoda površinske obdelave premaza s kolofonijo; če izvzamemo problem slabega nanosa kositra (slabo prehranjevanje kositra), izvzamemo spajkalne paste in druge proizvajalce obližev. Zaradi proizvodnih in materialno tehnoloških razlogov.

Tukaj govorimo samo o težavah s PCB. Razlogov je več:

1. Pri tiskanju PCB, ali je na položaju PAN površina filma za puščanje olja, ki lahko blokira učinek nanosa kositra; to je mogoče preveriti s preskusom drsenja kositra.

2. Ali položaj PAN izpolnjuje konstrukcijske zahteve, to je, ali lahko dizajn blazinice ustrezno zagotovi podporo delov.

3. Ne glede na to, ali je blazinica kontaminirana ali ne, lahko rezultate dobite s testom ionske kontaminacije; Zgornje tri točke so v bistvu ključni vidiki, ki jih morajo upoštevati proizvajalci PCB.

Glede na prednosti in slabosti več načinov površinske obdelave ima vsak svoje prednosti in slabosti!

Kar zadeva pozlačevanje, omogoča daljše shranjevanje PCB-ja in nanj manj vplivata zunanja okoljska temperatura in vlažnost (v primerjavi z drugimi površinskimi obdelavami) in ga je na splošno mogoče shraniti približno eno leto; površinska obdelava z razpršilno pločevino je druga, OSP pa tretja. Veliko pozornosti je treba nameniti času shranjevanja obeh površinskih obdelav pri temperaturi in vlažnosti okolja.

Na splošno je površinska obdelava potopljenega srebra nekoliko drugačna, cena je višja, pogoji skladiščenja so strožji in mora biti pakirano v papir brez žvepla! In čas skladiščenja je približno tri mesece! Kar zadeva učinke nanosa kositra, so potopno zlato, OSP, HASL itd. skoraj enaki. Proizvajalci upoštevajo predvsem stroškovno učinkovitost!