PCB'lerde Daldırma Altın ve Altın Kaplama Neden Gereklidir?

PCB Yüzey İşlemi

• Antioksidan tedavi, kalay püskürtme, kurşunsuz kalay püskürtme, altın kaplama, kalay kaplama, gümüş kaplama, sert altın kaplama, tam pansiyon altın kaplama, altın parmaklar, nikel-paladyum-altın.
• OSP (Organik Lehimlenebilirlik Koruyucuları): Düşük maliyet, iyi lehimlenebilirlik, sıkı depolama koşulları, kısa depolama süresi, çevre dostu proses, iyi lehimleme ve düzlük.
• Kalay Püskürtme: Kalay püskürtmeli levhalar genellikle çok katmanlı Birçok büyük ev içi iletişim, bilgisayar, tıbbi ekipman, havacılık işletmeleri ve araştırma birimleri tarafından kullanılan (4-60 katman) yüksek hassasiyetli PCB örnekleri.
• Altın Parmaklar: Bellek modülü ile bellek modülündeki tüm sinyallerin iletildiği bellek yuvası arasındaki bağlantı bileşenleri. Yüzeyi altın kaplama olduğundan parmak gibi dizilmiş çok sayıda altın iletken kontak parçasından oluşur.
• Altın Parmak İmalatı: Özel bir işlemle bakır kaplı levhaya bir altın tabakasının uygulanmasını içerir. Altın, güçlü oksidasyon direnci ve iletkenliği nedeniyle seçilmiştir. Ancak altının yüksek maliyeti nedeniyle pek çok anı, 1990'larda başlayan kalay kaplamayı kullanıyor. Anakartların, belleklerin, grafik kartlarının ve diğer cihazların "altın parmakları" artık çoğunlukla kalaydan yapılıyor; yalnızca bazı yüksek performanslı sunucu/iş istasyonu aksesuarları, doğal olarak pahalı olan altın kaplamayı kullanmaya devam ediyor.

Neden Altın Kaplama Levhalar Kullanılmalı?

IC'lerin entegrasyonunun artmasıyla birlikte IC pinlerinin sayısı da artıyor ve yoğunlaşıyor. Dikey kalay püskürtme teknolojisi, ince lehim bağlantılarını düz bir şekilde üflemeyi zorlaştırır, bu da SMT montajı işlem. Ayrıca kalay püskürtmeli levhaların raf ömrü çok kısadır. Altın kaplamalı tahtalar bu sorunları çözüyor.

Yüzeye montaj teknolojisi için, özellikle 0603 ve 0402 ultra küçük yüzeye montaj bileşenleri için, lehim bağlantılarının düzlüğü, sonraki yeniden akışlı lehimleme işleminin kalitesi üzerinde belirleyici bir etkiye sahip olan lehim pastası baskı işleminin kalitesini doğrudan etkiler. Bu nedenle tam pansiyon altın kaplama, yüksek yoğunluklu ve ultra küçük yüzeye montaj teknolojisinde sıklıkla görülür.

Deneme üretimi aşamasında, bileşen temini gibi faktörler nedeniyle, kart genellikle geldikten hemen sonra lehimlenmiyor, ancak kullanımdan önce genellikle birkaç hafta, hatta birkaç ay beklemek zorunda kalıyor. Altın kaplamalı levhaların raf ömrü kurşun-kalay alaşımından çok daha uzundur, bu nedenle herkes bunları kullanmaya isteklidir.

Ayrıca altın kaplamalı PCB'lerin numune aşamasındaki maliyeti kurşun-kalay alaşımlı levhalarla hemen hemen aynıdır. Ancak kabloların giderek yoğunlaşmasıyla birlikte hat genişliği ve aralıkları 2-4 mil'e ulaştı. Bu durum, altın tel kısa devre sorununu da beraberinde getirmiştir: Sinyal frekansı arttıkça, birden fazla kaplama katmanı arasındaki sinyal iletiminde deri etkisinin etkisi daha belirgin hale gelmektedir. Cilt etkisi şu anlama gelir: Yüksek frekanslı AC için akım, iletkenin yüzeyinde akma eğilimindedir. Hesaplamalara göre yüzey derinliği frekansla ilişkilidir.

Neden Altın Daldırma Tahtalarını Kullanmalı?

Altın kaplama levhalarının yukarıdaki sorunlarını çözmek için, altın daldırma kullanan PCB'ler aşağıdaki özelliklere sahiptir:

1. Altın daldırma ile oluşturulan kristal yapı, altın kaplamadan farklı olduğundan, daldırma altın, müşterilerin daha memnun olduğu altın kaplamaya göre daha sarıdır.

2. Altın daldırma ile oluşturulan kristal yapı, altın kaplamadan farklı olduğundan, altının lehimlenmesi, altın kaplamaya göre daha kolaydır ve lehimleme kusurlarına neden olmaz, bu da müşteri şikayetlerine yol açar.

3. Altın daldırma levhasının yalnızca pedleri nikel-altın içerdiğinden, cilt etkisindeki sinyal iletimi bakır katmandadır ve sinyali etkilemez.

4. Altın daldırmanın kristal yapısı altın kaplamaya göre daha yoğun olduğundan oksitlenme olasılığı daha azdır.

5. Altın daldırma tahtasının sadece pedleri nikel-altın olduğundan, mikro şort olan altın tel şortları olmayacaktır.

6. 5Altın daldırma levhanın yalnızca pedleri nikel-altın içerdiğinden, izler üzerindeki lehim direnci ve bakır tabakanın kombinasyonu daha güvenlidir.

7. CAM mühendisliği telafiyi gerçekleştirdiğinde aralık etkilenmeyecektir.

8. Altın daldırmanın kristal yapısı altın kaplamanınkinden farklı olduğundan, stresin kontrol edilmesi daha kolaydır, bu da bağlı ürünlerin bağlanma işlemine daha elverişlidir. Aynı zamanda altın daldırma tahtaları altın kaplamaya göre daha yumuşak olduğundan, altın daldırma tahtaları altın parmak olarak kullanıldığında aşınmaya dayanıklı değildir.

9. Altın daldırma levhaların düzlüğü ve raf ömrü, altın kaplama levhalar kadar iyidir.

Altın Daldırma Levhaları ve Altın Kaplama Levhaları

Aslında altın kaplama işlemi iki türe ayrılabilir: elektrolizle kaplanmış altın ve daldırma altını. Altın kaplama işleminde lehimleme etkisi büyük ölçüde azalırken, daldırma altının lehimleme etkisi nispeten daha iyidir. Üretici yapıştırma gerektirmediği sürece çoğu üretici daldırma altın işlemini seçecektir! Genel olarak PCB'lerin yaygın yüzey işlemleri şu şekildedir: altın kaplama (elektroliz altın, daldırma altın), gümüş kaplama, OSP, kalay püskürtme (kurşunlu ve kurşunsuz). Bu tedaviler esas olarak FR-4 veya CEM-3 malzemeleri ve kağıt bazlı malzemeler ve çam reçinesi kaplamaları için yüzey işlemleri vardır. Zayıf kalaylama (kalay yeme) hariç tutulursa, bunun nedenleri arasında yama üreticisi tarafından lehim pastası üretimi ve malzeme süreci yer alır. PCB sorunlarının birkaç nedeni vardır:

• PCB baskı sırasında PAN üzerinde kalaylama etkisini engelleyebilecek bir yağ filmi olup olmadığı; bu kalaylama testiyle doğrulanabilir.
• PAN üzerindeki yağlamanın tasarım gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığı, yani lehim pedi tasarımının bileşenlerin destek etkisini yeterince sağlayıp sağlayamadığı.
• Lehim pedinin kirlenip kirlenmediği, iyon kirlenme testiyle belirlenebilir.

Yukarıdaki üç nokta temel olarak PCB üreticileri tarafından dikkate alınan temel hususlardır. Çeşitli yüzey işleme yöntemlerinin avantaj ve dezavantajlarına gelince, her birinin kendine göre güçlü ve zayıf yönleri vardır! Altın kaplama açısından, PCB'nin saklama süresini uzatabilir ve dış ortam sıcaklığı ve nemindeki değişiklikler nispeten küçüktür (diğer yüzey işlemleriyle karşılaştırıldığında) ve genellikle yaklaşık bir yıl boyunca saklanabilir; kalay püskürtme yüzey işlemi ikincildir, OSP daha sonra gelir ve bu iki yüzey işlemi, ortam sıcaklığına ve nem depolama süresine çok fazla dikkat gerektirir.

Genel olarak, gümüş kaplama yüzey işlemi biraz farklıdır; daha yüksek fiyat, daha sıkı saklama koşulları ve kükürtsüz kağıtla ambalajlama gerektirir! Ve depolama süresi yaklaşık üç aydır! Kalaylama etkisi açısından, daldırma altın, OSP ve kalay püskürtme aslında benzerdir ve üreticiler esas olarak maliyet etkinliğini dikkate alırlar!