Pourquoi l'or par immersion et le placage à l'or sont-ils nécessaires sur les PCB ?

Traitement de surface des PCB

• Traitement antioxydant, pulvérisation d'étain, pulvérisation d'étain sans plomb, placage d'or, placage d'étain, placage d'argent, placage d'or dur, placage d'or complet, doigts d'or, nickel-palladium-or.
• OSP (Conservateurs Organiques de Soudabilité) : Faible coût, bonne soudabilité, conditions de stockage strictes, durée de stockage courte, processus respectueux de l'environnement, bonne soudure et planéité.
• Pulvérisation d'étain : Les planches pulvérisées à l'étain sont généralement multicouche (4 à 60 couches) d'échantillons de PCB de haute précision, qui ont été utilisés par de nombreuses grandes unités nationales de communication, d'ordinateurs, d'équipements médicaux, d'entreprises aérospatiales et de recherche.
• Doigts d'or : Composants de connexion entre le module de mémoire et l'emplacement mémoire du module de mémoire, à travers lesquels tous les signaux sont transmis. Composé de nombreuses pièces de contact conductrices dorées disposées comme des doigts car elles sont plaquées or en surface.
• Fabrication de doigts d'or : Implique l’application d’une couche d’or sur le panneau recouvert de cuivre grâce à un processus spécial. L'or est choisi pour sa forte résistance à l'oxydation et sa conductivité. Cependant, en raison du coût élevé de l’or, de nombreux souvenirs utilisent actuellement l’étamage, qui a commencé dans les années 1990. Les « doigts d'or » des cartes mères, des mémoires, des cartes graphiques et d'autres appareils sont désormais principalement constitués d'étain, et seuls certains accessoires de serveur/poste de travail hautes performances continuent d'utiliser le placage à l'or, qui est naturellement coûteux.

Pourquoi utiliser des cartes plaquées or

Avec l'intégration croissante des circuits intégrés, le nombre de broches de circuits intégrés augmente et devient plus dense. La technologie de pulvérisation verticale d'étain a du mal à souffler les joints de soudure fins à plat, ce qui pose des difficultés au Assemblage SMT processus. De plus, la durée de conservation des panneaux enduits d’étain est très courte. Les cartes plaquées or résolvent ces problèmes.

Pour la technologie de montage en surface, en particulier pour les composants ultra-petits à montage en surface 0603 et 0402, la planéité des joints de soudure affecte directement la qualité du processus d'impression de la pâte à braser, ce qui a un impact décisif sur la qualité du processus de brasage par refusion ultérieur. Par conséquent, le placage à l’or sur carte complète est souvent observé dans la technologie de montage en surface haute densité et ultra-petite.

Au cours de la phase de production d'essai, en raison de facteurs tels que l'approvisionnement en composants, la carte n'est souvent pas soudée immédiatement après son arrivée, mais doit souvent attendre quelques semaines, voire quelques mois, avant d'être utilisée. La durée de conservation des panneaux plaqués or est plusieurs fois plus longue que celle de l'alliage plomb-étain, donc tout le monde est prêt à les utiliser.

De plus, le coût des PCB plaqués or au stade de l'échantillonnage est presque le même que celui des cartes en alliage plomb-étain. Cependant, à mesure que le câblage devient de plus en plus dense, la largeur et l'espacement des lignes ont atteint 2 à 4 mils. Cela a entraîné le problème des courts-circuits des fils d'or : à mesure que la fréquence du signal augmente, l'effet de l'effet cutané sur la transmission du signal entre plusieurs couches de placage devient plus apparent. L'effet de peau fait référence à : pour le courant alternatif haute fréquence, le courant a tendance à circuler à la surface du conducteur. Selon les calculs, la profondeur de la peau est liée à la fréquence.

Pourquoi utiliser des planches d'immersion Gold

Pour résoudre les problèmes ci-dessus des cartes de placage à l'or, les PCB utilisant l'immersion dans l'or ont les caractéristiques suivantes :

1. Étant donné que la structure cristalline formée par immersion dans l'or est différente de celle du placage à l'or, l'immersion dans l'or est plus jaune que le placage à l'or, ce dont les clients sont plus satisfaits.

2. Étant donné que la structure cristalline formée par immersion dans l'or est différente de celle du placage à l'or, l'immersion dans l'or est plus facile à souder que le placage à l'or et ne provoquera pas de défauts de soudure, ce qui entraînerait des plaintes des clients.

3. Étant donné que seuls les tampons de la carte d'immersion en or contiennent du nickel-or, la transmission du signal dans l'effet cutané se fait dans la couche de cuivre et n'affectera pas le signal.

4. Étant donné que la structure cristalline de l'immersion dans l'or est plus dense que celle du placage à l'or, elle est moins susceptible de s'oxyder.

5. Étant donné que seuls les coussinets de la planche à immersion dorée contiennent du nickel-or, il n'y aura pas de courts-circuits en fil d'or, qui sont des micro-shorts.

6. 5Comme seuls les plots de la carte à immersion dorée contiennent du nickel-or, la combinaison de la résistance de soudure sur les traces et de la couche de cuivre est plus sécurisée.

7. Lorsque l'ingénierie CAM effectue une compensation, l'espacement ne sera pas affecté.

8. Étant donné que la structure cristalline de l'immersion dans l'or est différente de celle du placage à l'or, sa contrainte est plus facile à contrôler, ce qui est plus propice au traitement de liaison des produits liés. Dans le même temps, comme l’immersion dans l’or est plus douce que le placage à l’or, les planches à immersion dans l’or ne sont pas résistantes à l’usure lorsqu’elles sont utilisées comme doigts en or.

9. La planéité et la durée de conservation des planches à immersion dorée sont aussi bonnes que celles des planches à placage or.

Cartes d'immersion dans l'or et cartes de placage à l'or

En fait, le processus de placage à l’or peut être divisé en deux types : l’or électrolytique et l’or par immersion. Pour le processus de placage à l'or, son effet de soudure est considérablement réduit, tandis que l'effet de soudure de l'or par immersion est relativement meilleur. À moins que le fabricant n’exige un collage, la plupart des fabricants choisiront le procédé à l’or par immersion ! En général, les traitements de surface courants des PCB sont les suivants : placage à l'or (or électrolytique, or par immersion), placage à l'argent, OSP, pulvérisation d'étain (avec et sans plomb). Ces traitements sont principalement destinés FR-4 ou CEM-3, et il existe des traitements de surface pour les matériaux à base de papier et les revêtements à base de colophane de pin. Si l'on exclut le mauvais étamage (manger l'étain), les raisons incluent la production de pâte à souder par le fabricant de patchs et le processus de fabrication des matériaux. Pour les problèmes de PCB, il y a plusieurs raisons :

• S'il y a un film d'huile sur le PAN lors de l'impression du PCB, ce qui peut bloquer l'effet d'étamage ; cela peut être vérifié par un test d’étamage.
• Si la lubrification sur le PAN répond aux exigences de conception, c'est-à-dire si la conception du plot de soudure peut garantir suffisamment l'effet de support des composants.
• Si le plot de soudure est contaminé, ce qui peut être déterminé par des tests de contamination ionique.

Les trois points ci-dessus sont essentiellement les aspects clés pris en compte par les fabricants de PCB. Concernant les avantages et les inconvénients de plusieurs méthodes de traitement de surface, chacune a ses forces et ses faiblesses ! En termes de placage à l'or, il peut prolonger la durée de stockage du PCB, et les changements de température et d'humidité de l'environnement externe sont relativement faibles (par rapport à d'autres traitements de surface), et il peut généralement être stocké pendant environ un an ; le traitement de surface par pulvérisation d'étain est secondaire, l'OSP vient ensuite, et ces deux traitements de surface nécessitent beaucoup d'attention à la température ambiante et à la durée de stockage de l'humidité.

En général, le traitement de surface de l'argenture est quelque peu différent, avec un prix plus élevé, des conditions de stockage plus strictes, nécessitant un emballage avec du papier sans soufre ! Et la durée de stockage est d'environ trois mois ! En termes d'effet d'étamage, l'or par immersion, l'OSP et la pulvérisation d'étain sont en fait similaires, et les fabricants considèrent principalement la rentabilité !