Miks on PCB-plaatidel kullatud?

1. PCB-plaadi pinnaviimistlus:

Antioksüdatsioon, HASL, pliivaba HASL, sukelduskuld, sukeldustina, sukeldumishõbe, kõvakullatus, täisplaadikullatus, kuldsõrm, nikkel-pallaadium OSP: madalam hind, hea joottavus, karmid säilitustingimused, lühike aeg, Keskkonnasõbralik tehnoloogia, hea keevitus ja sile.

HASL: HASL-plaat on üldiselt mitmekihiline (4-46 kiht) ülitäpne PCB mall. Seda on kasutanud paljud suuremahulised kodumaised side-, arvuti-, meditsiiniseadmete ja kosmosetööstuse ettevõtted ja uurimisüksused. Sellel on kuldne sõrm (ühendussõrm). See on ühenduskomponent mälupulga ja mälupesa vahel. Kõik signaalid edastatakse läbi kuldsõrme.

Kuldsõrmed koosnevad paljudest kuldsetest juhtivatest kontaktidest. Kuna pind on kullatud ja juhtivad kontaktid on paigutatud nagu sõrmed, nimetatakse neid "kuldsõrmedeks".

Kuldsõrmed on tegelikult spetsiaalse protsessi kaudu kaetud kullakihiga vasega kaetud plaadil, sest kuld on ülimalt oksüdatsioonikindel ja tugeva juhtivusega.

Kulla kõrge hinna tõttu asendub aga praegu rohkem mälu tinaga. Alates 1990. aastatest on tinamaterjalid muutunud populaarseks. Praegu on kasutusel peaaegu kõik emaplaatide, mälu- ja graafikakaartide "kuldsõrmed". Tinamaterjal, ainult mõned suure jõudlusega serveri/tööjaama tarvikute kontaktpunktid jätkavad kullakatte kasutamist, mis on loomulikult kallis.

2. Miks kasutada kullatud plaate?

Kuna IC-d muutuvad integreeritumaks, muutuvad IC-tihvtid tihedamaks. Vertikaalse HASL-i protsessiga on raske õhukesi padjakesi tasaseks puhuda, mis muudab SMT paigaldamise keeruliseks; lisaks on pihustatava plekkplaadi säilivusaeg väga lühike.

Kullatud plaat lahendab lihtsalt järgmised probleemid:

1. Pinnapaigalduse protsessis, eriti 0603 ja 0402 üliväikeste pinnakinnituste puhul, on jootepadja tasapinnalisus otseselt seotud jootepasta trükkimise protsessi kvaliteediga ja sellel on otsustav mõju järgnevale reflow-jootmise kvaliteedile. Seetõttu on kogu plaadi kullastamist näha sageli suure tihedusega ja üliväikeste pinnakinnitusprotsesside puhul.

2. Proovitootmise etapis ei ole selliste tegurite tõttu nagu komponentide hankimine sageli võimalik plaati jootma kohe, kui see tuleb. Selle asemel peame sageli ootama mitu nädalat või isegi kuud, enne kui seda kasutame. Kullatud plaatide säilivusaeg on pikem kui plii oma. Tina sulam on mitu korda pikem, nii et kõik kasutavad seda hea meelega.

Lisaks on kullaga kaetud PCB maksumus prototüüpimise etapis peaaegu sama, mis plii-tinasulamist plaadi hind.

Kuid kuna juhtmestik muutub tihedamaks, on joone laius ja vahekaugus jõudnud 3-4MIL.

See toob kaasa kuldtraadi lühise probleemi: kui signaali sagedus muutub üha kõrgemaks, mõjutab nahaefekti tõttu signaali edastamine mitme kattekihiga signaali kvaliteeti ilmsemalt.

Nahaefekt viitab: kõrgsageduslikule vahelduvvoolule, vool kipub voolama kontsentreeritult traadi pinnale. Arvutuste kohaselt on naha sügavus seotud sagedusega.

Ülaltoodud kullatud plaatide probleemide lahendamiseks on sukeldatud kullatud plaate kasutavatel PCB-del peamiselt järgmised omadused:

1. Kuna kümbluskulla ja kullaga kaetud kristallstruktuurid on erinevad, on kümbluskuld kuldkollasem kui kullaga kaetud ja kliendid on rohkem rahul.

2. Keevituskulda on kergem keevitada kui kullakatmist ja see ei põhjusta kehva keevitamist ega klientide kaebusi.

3. Kuna kümbluskuldplaadil on padjal ainult nikkelkuld, on nahaefekti signaali edastamine vasekihis ja see ei mõjuta signaali.

4. Kuna immersioonkulla kristallstruktuur on kullaga kaetud kullast tihedam, põhjustab see väiksema tõenäosusega oksüdatsiooni.

5. Kuna kümbluskuldplaadil on padjal ainult nikkelkulda, ei tekita see kuldtraate ega tekita lühikesi laike.

6. Kuna kümbluskuldplaadil on ainult nikkelkuld, on ahela jootetakistus vasekihiga tugevamalt seotud.

7. Projekt ei mõjuta kompenseerimise ajal vahekaugusi.

8. Kuna sukelkulla ja kullaga kaetud kristallstruktuurid on erinevad, on sukelkullaplaadi pinget lihtsam kontrollida. Liimitavate toodete puhul soodustab see liimimise töötlemist. Samas just seetõttu, et sukeldatud kuld on kullast pehmem, ei ole sukeldatud kuldplaatidest valmistatud kuldsõrmed kulumiskindlad.

9. Sukeldatud kuldplaadi tasasus ja kasutusiga on sama head kui kullatud plaadil.

Kullamise protsessi puhul on tina pealekandmise efekt oluliselt vähenenud, samas kui sukelkulla tina pealekandmise efekt on parem; kui tootja ei nõua sidumist, valib enamik tootjaid nüüd tavalise sukeldumismeetodi. Sellisel juhul on PCB pinnatöötlus järgmine:

Kullamine (galvaneerimine, immerduskuld), hõbedamine, OSP, HASL (plii- ja pliivaba).

Need tüübid on mõeldud peamiselt selliste plaatide jaoks nagu FR-4 või CEM-3. Paberi alusmaterjal ja kampoliga katmise pinnatöötlusmeetod; kui välistada halva tina pealekandmise probleem (halb tina söömine), siis jootepasta ja muud plaastritootjad on välistatud. Tootmis- ja materjalitehnoloogilistel põhjustel.

Siin räägime ainult PCB probleemidest. Põhjuseid on mitu:

1. PCB printimisel, kas PAN-asendis on õlilekkekile pind, mis võib blokeerida tina pealekandmise mõju; seda saab kontrollida tina triivimise testiga.

2. Kas PAN-asend vastab konstruktsiooninõuetele, st kas padja konstruktsioon suudab piisavalt tagada osade toe.

3. Olenemata sellest, kas padi on saastunud või mitte, saab tulemusi saada ioonsaastetesti abil; ülaltoodud kolm punkti on põhimõtteliselt peamised aspektid, mida PCB-tootjad peavad arvestama.

Mitme pinnatöötlusmeetodi eeliste ja puuduste osas on igaühel oma tugevad ja nõrgad küljed!

Kullamise osas võimaldab see PCB-d pikemat aega säilitada ning väliskeskkonna temperatuur ja niiskus on vähem mõjutatud (võrreldes muude pinnatöötlustega) ning üldiselt säilib umbes aasta; pihustuspleki pinnatöötlus on teisel kohal ja OSP kolmas. Suurt tähelepanu tuleks pöörata kahe pinnatöötluse säilivusajale ümbritseva õhu temperatuuril ja niiskuses.

Üldiselt on sukeldatud hõbeda pinnatöötlus veidi erinev, hind on kõrgem, säilitustingimused rangemad ja see tuleb pakendada väävlivabasse paberisse! Ja säilivusaeg on umbes kolm kuud! Tina pealekandmise efektide osas on immersioonkuld, OSP, HASL jne tegelikult peaaegu samad. Tootjad arvestavad peamiselt kuluefektiivsusega!