Theпотопяема златна печатна платкапроцесът, със своите отлични електрически характеристики и добра възможност за запояване, се превърна в един от ключовите процеси за подобряване на качеството и надеждността на печатни платки. Прецизният контрол на стандарта за дебелина на потапяне играе решаваща роля за осигуряване на стабилна работа на печатни платки в различни сценарии на приложение.
Преглед на основите на технологията Gold Immersion
Процесът на потапяне в злато, известен също като химическо никелиране на потапящо злато, включва отлагане на слой никел върху медната повърхност на печатна платка чрез химическо покритие и след това потапяне на слой злато върху повърхността на никеловия слой. Никеловият слой, като бариерен слой, може да предотврати дифузията между мед и злато, да подобри адхезията и стабилността на златния слой; Златният слой осигурява отлична проводимост, устойчивост на корозия и заваряемост. По време на работа на електронни устройства стабилният златен слой може да осигури ефективно предаване на сигнала, да предотврати повреди на линията поради окисляване и корозия и да осигури дългосрочна-надеждна работа на електронните устройства.
Основа за определяне на стандарта за дебелина на потапяне на злато
Изисквания за електрически характеристики: За да се осигури добра проводимост, златният слой трябва да има определена дебелина. При сценарии с високо{1}}честотно предаване на сигнал по-дебелият златен слой може да намали съпротивлението и скин-ефекта на предаването на сигнала, като по този начин намалява загубата и изкривяването на сигнала. Например, в печатната платка на 5G комуникационните базови станции, за да се изпълнят изискванията за високо-скоростно предаване на данни с голям капацитет, обикновено се изисква дебелината на златния слой да достигне 0,05-0,1 μm.
Съображения за заваряемост: Подходящата дебелина на златния слой е основата за постигане на надеждно заваряване. Тънък златен слой лесно се разтваря от спойка по време на процеса на заваряване, което води до лошо заваряване; Прекомерната дебелина може да повлияе на механичните свойства на спойките и да доведе до крехки спойки. При заваряване на електронни устройства идеалният ефект на заваряване може да се постигне, когато дебелината на златния слой е между 0,02-0,05 μm, което гарантира, че спойката е здрава и има добра механична якост.
Изискване за устойчивост на корозия: Златото има отлична устойчивост на корозия, но когато дебелината е недостатъчна, златният слой може постепенно да ерозира в сурови среди като влажност, киселинност и алкалност, като по този начин излага вътрешния меден слой и причинява корозия. За печатни платки, изправени пред сложни среди, като външни електронни устройства и индустриално контролно оборудване, дебелината на златния слой често трябва да достигне 0,1-0,2 μm, за да подобри тяхната дългосрочна устойчивост на корозия и да осигури стабилна работа на оборудването в тежки среди.
Изисквания за дебелина при различни сценарии на приложение
Продуктите на потребителската електроника, като смартфони, таблети и др., са чувствителни към размера и цената на печатните платки. Дебелината на потапяне обикновено се контролира между 0,02-0,05 μm, което може да отговори на изискванията за електрически характеристики, заваряемост и устойчивост на корозия на продукта в нормална вътрешна среда, като същевременно ефективно контролира разходите. Вземайки дънни платки за смартфони като пример, процесът на потапяне на злато в този диапазон на дебелина може да осигури надеждно запояване и дългосрочна стабилна работа на чипове, компоненти и т.н., като същевременно отговаря на изискванията за изтъняване на продукта и контрол на разходите.
В областта на автомобилната електроника, автомобилните електронни устройства трябва да се справят със сложни работни условия като висока температура, вибрации и влажност и имат изключително високи изисквания за надеждност за печатни платки. Платката за печатни платки за блокове за управление на двигателя, в автомобилни системи за забавление и т.н. обикновено има дебелина на златния слой от 0,05-0,1 μm. Например, печатната платка на ECU работи дълго време в среда с висока температура на двигателното отделение. Подходящата дебелина на златния слой може да осигури стабилно предаване на сигнала, да предотврати повреда на спойките поради корозия, вибрации и други фактори и да осигури прецизен контрол и надеждна работа на автомобилния двигател.
Аерокосмически продукти: Тези продукти изискват максимална производителност и надеждност на печатни платки. В електронните системи за управление и радарното оборудване на аерокосмическите превозни средства изискването за дебелина на потапяне е по-строго, като обикновено варира от 0,1-0,2 μm. При тежки условия, като екстремни температури и силни електромагнитни смущения, достатъчно дебел златен слой може да гарантира, че електрическите характеристики на печатната платка не са засегнати, спойките са здрави и надеждни и стабилността и точността на оборудването по време на критични задачи в сложни среди са гарантирани.
Контрол и откриване на дебелината на потапяне
Контрол на процеса: В процеса на потапяне на злато прецизният контрол на дебелината на златния слой се постига чрез точно контролиране на параметри като концентрация на разтвора за покритие, температура, стойност на рН и време за реакция. Усъвършенстваното автоматизирано производствено оборудване може да наблюдава и коригира тези параметри в реално време, като гарантира, че дебелината на потапяне на всяка партида печатни платки е еднаква и постоянна. Например, добавянето на сензор за концентрация към разтвора за покритие може своевременно да допълни реагента според промените в концентрацията на златни йони в разтвора за покритие, да поддържа стабилността на разтвора за покритие и по този начин да гарантира точността на дебелината на слоя отлагане.
Методи за откриване: Общите методи за откриване включват рентгенов флуоресцентен спектрометър и сканиращ електронен микроскоп. XRF може бързо и без разрушаване да открие елементарния състав и дебелината на повърхността на златния слой. Чрез сравняване със стандартни проби, дебелината на златния слой може да бъде точно измерена. SEM може да наблюдава напречното-сечение на печатна платка на микроскопично ниво, да измерва интуитивно дебелината на златните и никеловите слоеве и да оценява тяхното свързване на интерфейса. По време на производствения процес редовното вземане на проби от печатни платки с помощта на тези два метода може незабавно да открие аномалии в дебелината и да гарантира, че качеството на продукта отговаря на стандарта за дебелина на златното потапяне.