Hvorfor er der behov for nedsænkning af guld og guldbelægning på PCB'er?

PCB overfladebehandling

• Antioxidantbehandling, tinsprøjtning, blyfri tinsprøjtning, forgyldning, fortinning, forsølvning, hård forgyldning, fuld-board guldbelægning, guldfingre, nikkel-palladium-guld.
• OSP (Organic Solderability Preservatives): Lave omkostninger, god loddeevne, strenge opbevaringsbetingelser, kort opbevaringstid, miljøvenlig proces, god lodning og fladhed.
• Tinsprøjtning: Tin-sprøjtede brædder er generelt flerlags (4-60 lag) højpræcisions PCB-prøver, som er blevet brugt af mange store indenlandske kommunikations-, computer-, medicinsk udstyr, rumfartsvirksomheder og forskningsenheder.
• Guld fingre: Tilslutning af komponenter mellem hukommelsesmodulet og hukommelsespladsen på hukommelsesmodulet, hvorigennem alle signaler overføres. Består af mange gyldne ledende kontaktstykker arrangeret som fingre på grund af at være forgyldt på overfladen.
• Fremstilling af guldfingre: Indebærer påføring af et lag guld på den kobberbeklædte plade gennem en speciel proces. Guld er valgt for dets stærke oxidationsmodstand og ledningsevne. Men på grund af de høje omkostninger ved guld bruger mange minder i øjeblikket fortinning i stedet, som begyndte i 1990'erne. "Guldfingrene" på bundkort, hukommelser, grafikkort og andre enheder er nu for det meste lavet af tin, hvor kun noget højtydende server-/arbejdsstationstilbehør fortsætter med at bruge guldbelægning, hvilket naturligvis er dyrt.

Hvorfor bruge guldbelagte plader

Med den stigende integration af IC'er er antallet af IC-ben stigende og tættere. Vertikal tinsprøjteteknologi har svært ved at blæse de fine loddesamlinger flade, hvilket medfører vanskeligheder for SMT montage behandle. Derudover er holdbarheden på tin-sprøjtede plader meget kort. Forgyldte brædder løser disse problemer.

For overflademonteringsteknologi, især for 0603 og 0402 ultrasmå overflademonteringskomponenter, påvirker fladheden af ​​loddeforbindelserne direkte kvaliteten af ​​loddepasta-trykprocessen, hvilket har en afgørende indflydelse på kvaliteten af ​​den efterfølgende reflow-loddeproces. Derfor ses fuld-board guldbelægning ofte i high-density og ultra-lille overflademonteringsteknologi.

Under prøveproduktionsfasen bliver pladen på grund af faktorer som komponentanskaffelse ofte ikke loddet umiddelbart efter den ankommer, men må ofte vente et par uger eller endda et par måneder før brug. Holdbarheden af ​​guldbelagte plader er mange gange længere end bly-tin-legering, så alle er villige til at bruge dem.

Desuden er prisen på forgyldte PCB'er på prøvestadiet næsten den samme som for bly-tin-legeringsplader. Men med ledningerne, der bliver mere og mere tætte, har linjebredden og afstanden nået 2-4 mils. Dette har medført problemet med kortslutninger af guldtråde: Efterhånden som signalfrekvensen stiger, bliver effekten af ​​skin-effekten på signaltransmission mellem flere pletteringslag mere tydelig. Hudeffekten refererer til: for højfrekvent AC har strømmen en tendens til at flyde på lederens overflade. Huddybden er ifølge beregninger relateret til frekvensen.

Hvorfor bruge Guld Immersion Boards

For at løse ovenstående problemer med guldbelægningsplader har PCB'er, der bruger guldnedsænkning, følgende egenskaber:

1. Fordi krystalstrukturen dannet af guldnedsænkning er forskellig fra guldbelægningen, er guldnedsænkning mere gul end guldbelægning, hvilket kunderne er mere tilfredse med.

2. Fordi krystalstrukturen dannet af guldnedsænkning er forskellig fra guldbelægningen, er guldnedsænkning lettere at lodde end guldbelægning og vil ikke forårsage loddefejl, hvilket fører til kundeklager.

3. Fordi kun puderne på guldnedsænkningspladen har nikkel-guld, er signaltransmissionen i skin-effekten i kobberlaget og vil ikke påvirke signalet.

4. Fordi krystalstrukturen af ​​guldnedsænkning er tættere end for guldbelægning, er det mindre sandsynligt, at den oxiderer.

5. Fordi kun puderne på guldnedsænkningsbrættet har nikkel-guld, vil der ikke være nogen guldtrådshorts, som er mikro-shorts.

6. 5Fordi kun puderne på guldnedsænkningsbrættet har nikkel-guld, er kombinationen af ​​loddemodstand på sporene og kobberlaget mere sikkert.

7. Når CAM-teknik udfører kompensation, vil afstanden ikke blive påvirket.

8. Fordi krystalstrukturen af ​​guldnedsænkning er forskellig fra den for guldbelægning, er dens spænding lettere at kontrollere, hvilket er mere befordrende for bindingsbehandlingen af ​​bundne produkter. På samme tid, fordi guldnedsænkning er blødere end guldbelægning, er guldnedsænkningsplader ikke slidstærke, når de bruges som guldfingre.

9. Guldnedsænkningspladernes planhed og holdbarhed er lige så god som for guldbelægningsplader.

Gold Immersion Boards vs Gold Plating Boards

Faktisk kan guldbelægningsprocessen opdeles i to typer: galvaniseret guld og nedsænkningsguld. For guldbelægningsprocessen er dens loddeeffekt stærkt reduceret, mens loddeeffekten af ​​nedsænkningsguld er relativt bedre. Medmindre producenten kræver limning, vil de fleste producenter vælge nedsænkningsguldprocessen! Generelt er de almindelige overfladebehandlinger af PCB som følger: guldbelægning (galvaniseret guld, nedsænkningsguld), sølvbelægning, OSP, tinsprøjtning (med og uden bly). Disse behandlinger er primært til FR-4 eller CEM-3 materialer, og der er overfladebehandlinger til papirbaserede materialer og fyrreharpiksbelægninger. Hvis den dårlige fortinning (tin-spisning) er udelukket, er årsagerne blandt andet produktionen af ​​loddepasta af plasterproducenten og materialeprocessen. For PCB-problemer er der flere årsager:

• Hvorvidt der er en oliefilm på PAN'et under PCB-udskrivning, som kan blokere fortinningseffekten; dette kan verificeres ved fortinningstest.
• Om smøringen på PAN'en lever op til designkravene, det vil sige om loddepudens design i tilstrækkelig grad kan sikre komponenternes understøttende effekt.
• Om loddepuden er forurenet, hvilket kan bestemmes ved ionkontaminationstest.

Ovenstående tre punkter er grundlæggende de nøgleaspekter, som PCB-producenter overvejer. Med hensyn til fordele og ulemper ved flere overfladebehandlingsmetoder, har hver sine styrker og svagheder! Med hensyn til guldbelægning kan det forlænge lagringstiden for PCB, og ændringerne i det eksterne miljøs temperatur og fugtighed er relativt små (sammenlignet med andre overfladebehandlinger), og det kan generelt opbevares i omkring et år; tin sprøjtning overfladebehandling er sekundær, OSP er næste, og disse to overfladebehandlinger kræver meget opmærksomhed på miljøtemperatur og fugt opbevaringstid.

Generelt er forsølvningsoverfladebehandlingen noget anderledes, med en højere pris, strengere opbevaringsbetingelser, der kræver emballering med svovlfrit papir! Og opbevaringstiden er omkring tre måneder! Med hensyn til fortinningseffekt er immersionsguld, OSP og tinsprøjtning faktisk ens, og producenterne overvejer hovedsageligt omkostningseffektivitet!