لماذا يلزم طلاء الذهب والذهب الغمر على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟

المعالجة السطحية لثنائي الفينيل متعدد الكلور

• معالجة مضادة للأكسدة، رش القصدير، رش القصدير الخالي من الرصاص، طلاء الذهب، طلاء القصدير، طلاء الفضة، طلاء الذهب الصلب، طلاء الذهب الكامل، أصابع الذهب، ذهب النيكل والبلاديوم.
• OSP (المواد الحافظة العضوية القابلة للحام): تكلفة منخفضة، وقابلية لحام جيدة، وظروف تخزين صارمة، ووقت تخزين قصير، وعملية صديقة للبيئة، ولحام جيد، واستواء.
• رش القصدير: يتم رش الألواح بالقصدير بشكل عام متعدد الطبقات (4-60 طبقة) عينات PCB عالية الدقة، والتي تم استخدامها من قبل العديد من الاتصالات المحلية الكبيرة، والكمبيوتر، والمعدات الطبية، وشركات الطيران، ووحدات البحث.
• الأصابع الذهبية: توصيل المكونات بين وحدة الذاكرة وفتحة الذاكرة الموجودة في وحدة الذاكرة، والتي يتم من خلالها نقل كافة الإشارات. مكونة من العديد من القطع الذهبية الموصلة للكهرباء والمرتبة على شكل أصابع بسبب طلاء سطحها بالذهب.
• صناعة الأصابع الذهبية: يتضمن وضع طبقة من الذهب على اللوح المكسو بالنحاس من خلال عملية خاصة. يتم اختيار الذهب لمقاومته القوية للأكسدة وموصليته. ومع ذلك، نظرًا لارتفاع تكلفة الذهب، تستخدم العديد من الذكريات حاليًا طلاء القصدير بدلاً من ذلك، والذي بدأ في التسعينيات. أصبحت "الأصابع الذهبية" للوحات الأم والذكريات وبطاقات الرسومات وغيرها من الأجهزة الآن في الغالب مصنوعة من القصدير، مع استمرار بعض ملحقات الخوادم/محطات العمل عالية الأداء فقط في استخدام الطلاء الذهبي، وهو أمر مكلف بشكل طبيعي.

لماذا نستخدم الألواح المطلية بالذهب؟

مع تزايد دمج الدوائر المتكاملة، يزداد عدد أطرافها وكثافتها. تواجه تقنية رش القصدير العمودي صعوبة في تسوية وصلات اللحام الدقيقة، مما يُعيق عملية تجميع SMT . إضافةً إلى ذلك، فإن عمر اللوحات المطلية بالقصدير قصير جدًا. تُحل هذه المشاكل باستخدام اللوحات المطلية بالذهب.

بالنسبة لتقنية التركيب على السطح، خاصة بالنسبة لمكونات التركيب السطحي الصغيرة جدًا 0603 و0402، يؤثر تسطيح وصلات اللحام بشكل مباشر على جودة عملية طباعة عجينة اللحام، والتي لها تأثير حاسم على جودة عملية اللحام اللاحقة بإعادة التدفق. لذلك، غالبًا ما يُرى طلاء الذهب على كامل اللوحة في تقنية التثبيت السطحي عالية الكثافة والصغيرة جدًا.

أثناء مرحلة الإنتاج التجريبي، وبسبب عوامل مثل شراء المكونات، غالبًا لا يتم لحام اللوحة مباشرة بعد وصولها، ولكن غالبًا ما يتعين عليها الانتظار لبضعة أسابيع أو حتى بضعة أشهر قبل الاستخدام. العمر الافتراضي للألواح المطلية بالذهب أطول بعدة مرات من عمر سبائك الرصاص والقصدير، لذلك الجميع على استعداد لاستخدامها.

علاوة على ذلك، فإن تكلفة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المطلية بالذهب في مرحلة العينة هي تقريبًا نفس تكلفة ألواح سبائك الرصاص والقصدير. ومع ذلك، مع زيادة كثافة الأسلاك، وصل عرض الخط والتباعد إلى 2-4 مل. وقد أدى ذلك إلى ظهور مشكلة الدوائر القصيرة لسلك الذهب: مع زيادة تردد الإشارة، يصبح تأثير تأثير الجلد على نقل الإشارة بين طبقات الطلاء المتعددة أكثر وضوحًا. يشير تأثير الجلد إلى: بالنسبة للتيار المتردد عالي التردد، يميل التيار إلى التدفق على سطح الموصل. وفقا للحسابات، يرتبط عمق الجلد بالتردد.

لماذا نستخدم ألواح الغمر الذهبية؟

لحل المشاكل المذكورة أعلاه المتعلقة بألواح الطلاء بالذهب، تتميز مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي تستخدم الغمر بالذهب بالخصائص التالية:

1. نظرًا لأن الهيكل البلوري الناتج عن غمر الذهب يختلف عن هيكل الطلاء بالذهب، فإن غمر الذهب يكون أصفر أكثر من طلاء الذهب، وهو ما يشعر العملاء برضا أكبر عنه.

2. نظرًا لأن الهيكل البلوري الناتج عن غمر الذهب يختلف عن هيكل طلاء الذهب، فإن غمر الذهب أسهل في اللحام من طلاء الذهب ولن يسبب عيوب لحام، مما يؤدي إلى شكاوى العملاء.

3. نظرًا لأن منصات لوحة الغمر الذهبية فقط هي التي تحتوي على الذهب والنيكل، فإن نقل الإشارة في تأثير الجلد يكون في الطبقة النحاسية ولن يؤثر على الإشارة.

4. نظرًا لأن التركيب البلوري لغمر الذهب أكثر كثافة من طلاء الذهب، فمن غير المرجح أن يتأكسد.

5. نظرًا لأن وسادات لوحة الغمر الذهبية فقط هي التي تحتوي على ذهب النيكل، فلن يكون هناك شورتات قصيرة من الأسلاك الذهبية، وهي شورتات صغيرة.

6 نظرًا لأن وسادات لوحة الغمر الذهبية فقط تحتوي على ذهب النيكل، فإن مزيج اللحام يقاوم الآثار والطبقة النحاسية أكثر أمانًا.

7. عندما تقوم هندسة CAM بالتعويض، فإن التباعد لن يتأثر.

8. نظرًا لأن الهيكل البلوري لغمر الذهب يختلف عن هيكل الطلاء بالذهب، فمن الأسهل التحكم في ضغطه، وهو أكثر ملاءمة لمعالجة ربط المنتجات المستعبدة. وفي الوقت نفسه، نظرًا لأن غمر الذهب أكثر نعومة من طلاء الذهب، فإن ألواح غمر الذهب ليست مقاومة للتآكل عند استخدامها كأصابع ذهبية.

9. إن التسطيح ومدة الصلاحية لألواح الغمر بالذهب جيدة مثل ألواح الطلاء بالذهب.

ألواح الغمر بالذهب مقابل ألواح الطلاء بالذهب

في الواقع، يمكن تقسيم عملية طلاء الذهب إلى نوعين: الطلاء الكهربائي والطلاء بالغمر. في عملية الطلاء الكهربائي، تقل فعالية اللحام بشكل كبير، بينما تكون فعالية اللحام في الطلاء بالغمر أفضل نسبيًا. ما لم يشترط المصنّع وجود وصلات، فإن معظم المصنّعين يختارون عملية الطلاء بالغمر. بشكل عام، تشمل المعالجات السطحية الشائعة للوحات الدوائر المطبوعة ما يلي: الطلاء بالذهب (الطلاء الكهربائي، الطلاء بالغمر)، والطلاء بالفضة، والطلاء السطحي الخارجي (OSP )، والرش بالقصدير (مع الرصاص أو بدونه). تُستخدم هذه المعالجات بشكل أساسي لمواد FR-4 أو CEM-3، وهناك معالجات سطحية للمواد الورقية وطلاءات صمغ الصنوبر. باستثناء مشكلة القصدير غير المتجانس (تآكل القصدير)، تشمل الأسباب إنتاج معجون اللحام من قبل مصنّع الرقعة وعملية تصنيع المواد. أما بالنسبة لمشاكل لوحات الدوائر المطبوعة، فهناك عدة أسباب:

• ما إذا كان هناك طبقة زيتية على المقلاة أثناء طباعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور، والتي يمكن أن تمنع تأثير التعليب؛ يمكن التحقق من ذلك عن طريق اختبار التعليب.
• ما إذا كان التشحيم الموجود على PAN يلبي متطلبات التصميم، أي ما إذا كان تصميم لوحة اللحام يمكن أن يضمن بشكل كافٍ تأثير دعم المكونات.
• ما إذا كانت وسادة اللحام ملوثة أم لا، وهو ما يمكن تحديده عن طريق اختبار التلوث الأيوني.

النقاط الثلاث المذكورة أعلاه هي في الأساس الجوانب الرئيسية التي يأخذها مصنعو ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الاعتبار. فيما يتعلق بمزايا وعيوب العديد من طرق معالجة الأسطح، فلكل منها نقاط قوة ونقاط ضعف خاصة بها! فيما يتعلق بالطلاء الذهبي، يمكنه تمديد وقت تخزين ثنائي الفينيل متعدد الكلور، والتغيرات في درجة حرارة البيئة الخارجية والرطوبة صغيرة نسبيًا (مقارنة بالمعالجات السطحية الأخرى)، ويمكن تخزينها بشكل عام لمدة عام تقريبًا؛ تعد المعالجة السطحية لرش القصدير أمرًا ثانويًا، ويأتي OSP بعد ذلك، وتتطلب هاتان المعالجتان السطحيتان الكثير من الاهتمام لدرجة الحرارة البيئية ووقت تخزين الرطوبة.

بشكل عام، تختلف المعالجة السطحية للطلاء الفضي إلى حد ما، مع سعر أعلى وظروف تخزين أكثر صرامة، مما يتطلب التغليف بورق خالٍ من الكبريت! ومدة التخزين حوالي ثلاثة أشهر! من حيث تأثير التعليب، فإن غمر الذهب، وOSP، ورش القصدير متشابهان في الواقع، وينظر المصنعون بشكل أساسي إلى فعالية التكلفة!