Miksi piirilevyillä on kullattu pinnoite?

1. Piirilevyn pinnan viimeistely:

Hapettumisenesto, HASL, lyijytön HASL, upotuskulta, upotustina, upotushopea, kovakullaus, täyslevykullaus, kultasormi, nikkeli-palladium OSP: alhaisemmat kustannukset, hyvä juotettavuus, ankarat säilytysolosuhteet, lyhyt aika, Ympäristöystävällinen tekniikka, hyvä hitsaus ja sileä.

HASL: HASL-levy on yleensä monikerroksinen (4-46 kerros) erittäin tarkka piirilevymalli. Sitä ovat käyttäneet monet suuret kotimaiset viestintä-, tietokone-, lääketieteelliset laitteet ja ilmailualan yritykset ja tutkimusyksiköt. Siinä on kultainen sormi (yhdyssormi). Se on liitäntäkomponentti muistitikun ja muistipaikan välillä. Kaikki signaalit välitetään kultasormen kautta.

Kultaiset sormet koostuvat monista kultaisista johtavista koskettimista. Koska pinta on kullattu ja johtavat koskettimet on järjestetty sormien tavoin, niitä kutsutaan "kultasormiksi".

Kultasormet on itse asiassa päällystetty kultakerroksella kuparipäällysteisellä levyllä erikoisprosessin kautta, koska kulta kestää erittäin hapettumista ja sillä on vahva johtavuus.

Kuitenkin kullan korkean hinnan vuoksi enemmän muistia korvataan tällä hetkellä tinauksella. 1990-luvulta lähtien tinamateriaalit ovat tulleet suosituiksi. Tällä hetkellä käytetään lähes kaikkia emolevyjen, muisti- ja näytönohjainkorttien "kultasormia". Tinamateriaali, vain osa korkean suorituskyvyn palvelimien/työasemien lisävarusteiden yhteyspisteistä jatkaa kullan käyttöä, mikä on luonnollisesti kallista.

2. Miksi käyttää kullattuja levyjä?

Kun IC:t integroituvat, IC-nastat tihenevät. Pystysuora HASL-prosessi on vaikea puhaltaa ohuita tyynyjä litteiksi, mikä tekee SMT-asennuksesta vaikeaa; lisäksi ruiskutinalevyn säilyvyysaika on hyvin lyhyt.

Kullattu levy ratkaisee vain nämä ongelmat:

1. Pinta-asennusprosessissa, erityisesti 0603- ja 0402-ultrapienten pintakiinnikkeiden kohdalla, juotosalustan tasaisuus liittyy suoraan juotospastan tulostusprosessin laatuun ja sillä on ratkaiseva vaikutus myöhempään uudelleenvirtausjuottamisen laatuun. Siksi koko levyn kultapinnoitus nähdään usein suuritiheyksissä ja erittäin pienissä pinta-asennusprosesseissa.

2. Koetuotantovaiheessa levyä ei useinkaan ole mahdollista juottaa heti kun se tulee, johtuen komponenttien hankinnasta. Sen sijaan joudumme usein odottamaan useita viikkoja tai jopa kuukausia ennen kuin käytämme sitä. Kullattujen levyjen säilyvyys on pidempi kuin lyijyllä. Tinaseos on monta kertaa pidempi, joten kaikki käyttävät sitä mielellään.

Lisäksi kullatun piirilevyn hinta prototyyppivaiheessa on lähes sama kuin lyijy-tinaseoslevyn hinta.

Mutta kun johdotus tiivistyy, viivan leveys ja väli ovat saavuttaneet 3-4MIL.

Tämä tuo mukanaan kultalangan oikosulun ongelman: signaalin taajuuden kasvaessa yhä korkeammalle signaalin siirrolla useissa pinnoitteissa skin-efektin vuoksi on selvempi vaikutus signaalin laatuun.

Skin vaikutus viittaa: korkeataajuiseen vaihtovirtaan, virralla on taipumus virrata keskittyneenä johtimen pintaan. Laskelmien mukaan ihon syvyys liittyy tiheyteen.

Yllä olevien kullattujen levyjen ongelmien ratkaisemiseksi upotettuja kultalevyjä käyttävillä piirilevyillä on pääasiassa seuraavat ominaisuudet:

1. Koska upotuskullauksen ja kullan muodostamat kiderakenteet ovat erilaisia, upotuskulta on kullankeltaisempaa kuin kullattu ja asiakkaat ovat tyytyväisempiä.

2. Upotuskulta on helpompi hitsata kuin kultapinnoitus, eikä se aiheuta huonoa hitsausta tai asiakkaiden valituksia.

3. Koska upotuskultalevyssä on vain nikkelikultaa tyynyssä, signaalin siirto ihoefektissä on kuparikerroksessa eikä vaikuta signaaliin.

4. Koska immersiokullan kiderakenne on tiheämpi kuin kullan, se ei todennäköisesti aiheuta hapettumista.

5. Koska upotuskultalevyssä on vain nikkelikultaa, se ei tuota kultalankoja eikä aiheuta lyhyitä pisteitä.

6. Koska upotuskultalevyssä on vain nikkelikultaa, piirin juotosestoaine on tiukemmin kiinni kuparikerrokseen.

7. Projekti ei vaikuta etäisyyksiin kompensoinnin aikana.

8. Koska upotuskullauksen ja kullan muodostamat kiderakenteet ovat erilaisia, upotuskultalevyn jännitystä on helpompi hallita. Liimattujen tuotteiden osalta se on suotuisampi liimauskäsittelylle. Samalla juuri siksi, että upotettu kulta on pehmeämpää kuin kullattu pinnoite, upotetuista kultalevyistä tehdyt kultasormet eivät ole kulutusta kestäviä.

9. Upotetun kultalevyn tasaisuus ja käyttöikä ovat yhtä hyvät kuin kullatun levyn.

Kullausprosessissa tinan levitysvaikutus heikkenee huomattavasti, kun taas upotuskullan tinan levitysvaikutus on parempi; ellei valmistaja vaadi sitomista, useimmat valmistajat valitsevat nyt yleisen upotuskultaprosessin. Tässä tapauksessa PCB-pintakäsittely on seuraava:

Kullaus (galvanointi, upotuskulta), hopeointi, OSP, HASL (lyijytön ja lyijytön).

Nämä tyypit ovat pääasiassa FR-4 tai CEM-3 kaltaisille levyille. Paperin pohjamateriaali ja hartsipinnoituksen pintakäsittelymenetelmä; jos tinan huonon levityksen ongelma (huono tinan syöminen) suljetaan pois, juotospasta ja muut laastarien valmistajat suljetaan pois. Tuotanto- ja materiaaliteknologiasyistä johtuen.

Täällä puhumme vain PCB-ongelmista. Syitä on useita:

1. Kun tulostat PCB:tä, onko PAN-asennossa öljyvuotokalvon pinta, joka voi estää tinasovelluksen vaikutuksen; tämä voidaan varmistaa tinan ryömintätestillä.

2. Täyttääkö PAN-asento suunnitteluvaatimukset, eli voiko tyynyn rakenne varmistaa riittävästi osien tuen.

3. Onko tyyny kontaminoitunut vai ei, tulokset voidaan saada käyttämällä ionikontaminaatiotestiä; edellä mainitut kolme kohtaa ovat periaatteessa keskeisiä näkökohtia, jotka piirilevyjen valmistajien on otettava huomioon.

Mitä tulee useiden pintakäsittelymenetelmien etuihin ja haitoihin, jokaisella on omat vahvuutensa ja heikkoutensa!

Kullauksen kannalta se mahdollistaa PCB:n pidemmän varastoinnin, ja ulkoisen ympäristön lämpötila ja kosteus vaikuttavat siihen vähemmän (verrattuna muihin pintakäsittelyihin), ja sitä voidaan yleensä varastoida noin vuoden ajan; ruiskutinapintakäsittely on toinen ja OSP kolmas. Kahden pintakäsittelyn säilytysaikaan ympäristön lämpötilassa ja kosteudessa tulee kiinnittää paljon huomiota.

Yleisesti ottaen upotetun hopean pintakäsittely on hieman erilainen, hinta on korkeampi, säilytysolosuhteet tiukemmat ja se on pakattava rikittömään paperiin! Ja säilytysaika on noin kolme kuukautta! Tinan levitysefektien suhteen immersiokulta, OSP, HASL jne. ovat itse asiassa melkein samat. Valmistajat pitävät pääasiassa kustannustehokkuutta!