PCB златни пръстиносят основната мисия за предаване на сигнали и свързване и тяхната работа пряко влияе върху стабилността и надеждността на оборудването. Следователно изборът на подходящ процес е от решаващо значение за производството на златни пръсти.
1, обикновена печатна платка технология златен пръст
(1) Процес на галванично никелово злато
Принцип на процеса: Използвайки електрохимични принципи, печатната платка се поставя като катод в разтвор за галванично покритие, съдържащ никелови и златни соли. Под действието на постоянен ток никеловите йони първо се редуцират и се отлагат в областта на златния пръст на повърхността на платката, образувайки никелов слой. Никеловият слой не само подобрява силата на свързване между златния слой и медния субстрат, но също така осигурява силна опора за последващия златен слой поради високата си твърдост. Впоследствие златните йони продължават да се редуцират и отлагат върху повърхността на никеловия слой, като в крайна сметка образуват златно пръстово покритие с отлична производителност.
Предимства на процеса: Златните пръсти обикновено се използват в свързващи части, които изискват често поставяне и изваждане. Покритието, образувано чрез галванопластика с никелово злато, има отлична устойчивост на износване и може да издържи на дългосрочно-механично триене. Повърхностното покритие на златния пръст не се поврежда лесно по време на множество процеси на вкарване и изваждане, като по този начин се поддържат стабилни електрически връзки. В същото време златото има изключително силна антиоксидантна и корозионна устойчивост, която може ефективно да устои на окислителната ерозия в околната среда, като гарантира дългосрочна-стабилност на проводимостта на златните пръсти и значително удължава експлоатационния живот на печатните платки.
Сценарий на приложение: Благодарение на отличната си устойчивост на износване, устойчивост на окисление и проводимост, технологията за галванично покритие с никелово злато се използва широко в области, които изискват изключително висока надеждност и издръжливост. Например хардуерни устройства като компютърни модули памет и графични карти изискват често включване и изключване по време на употреба. Златните пръсти на галванично покритие от никел-златна технология могат да гарантират, че винаги поддържат добра електрическа връзка със слота на дънната платка, осигурявайки стабилна работа на оборудването.
(2) Процес на потъване на злато
Принцип на процеса: Процесът на потапяне в злато, известен също като химическо никелиране, генерира покритие върху зоната на златния пръст на печатната платка чрез реакции на химично окисление-редукция. Първо се извършва безелектрическо никелиране върху медния слой върху повърхността на златния пръст, за да се образува слой от никел-фосфорна сплав. Никеловият слой служи като междинен слой, осигуряващ добра основа за последващи реакции на отлагане на злато и ефективно предотвратява дифузията на медни йони в златния слой. След това възниква реакция на изместване между разтвора на златната сол и никеловия слой, отлагайки слой злато върху повърхността на никеловия слой.
Предимство на процеса: Златният слой, получен чрез процеса на потапяне на злато, има добра плоскост и заваряемост. Неговата плоскост позволява по-тесен и равномерен контакт между златния пръст и гнездото, намалявайки контактното съпротивление и подобрявайки стабилността на предаване на сигнала. По отношение на заваряването, процесът на потапяне в злато може значително да подобри ефективността на заваряване, да намали вероятността от дефекти при заваряване, като виртуално запояване и разпояване, и е особено подходящ за високо-прецизни печатни платки със строги изисквания за качество на заваряване.
Сценарий на приложение: За електронни продукти с относително ниски изисквания за устойчивост на износване, но изключително високи изисквания за плоскост и заваряемост, процесът на отлагане на злато става предпочитан избор. Например, в печатните платки на някои смартфони, таблети и други устройства от висок клас, ако златните пръсти се използват за свързване на компоненти като батерии и дисплеи, броят на вмъкванията и премахванията на тези свързващи части е относително малък, но изискванията за надеждност на заваряване и плоскост са строги. Златните пръсти на процеса на потапяне на злато могат добре да отговорят на тези нужди.
2, Подробно обяснение на потока на процеса на печатни платки със златен пръст
(1) Предварителна обработка
Отстраняване на масло: Използвайте алкални агенти за отстраняване на масло, за да третирате печатни платки, като ефективно премахвате петна от масло от повърхността. Наличието на маслени петна може да попречи на ефективното свързване на метални йони към медната повърхност по време на последващи процеси на галванично или химическо покритие. Чрез процеса на обезмасляване се осигурява чистота на повърхността на зоната със златния пръст, като се поставя добра основа за последващи процеси.
Промиване с киселина: След отстраняване на маслото се извършва промиване с киселина с помощта на киселинен разтвор. Основната цел на киселинното измиване е да се отстрани оксидният слой върху медната повърхност и да се активира медната повърхност, за да се превърне в активно състояние, повишавайки нейната сила на свързване с последващите метални покрития.
(2) Никелиране
Галванично никелиране: Поставете предварително обработената печатна платка в разтвор за никелиране, където основната сол обикновено е никелов аминосулфонат, който има високо съдържание на никел и изключително ниско напрежение на покритието. По време на процеса на галванопластика стриктно контролирайте параметри като температура, рН стойност и плътност на тока на разтвора за галванизиране. Подходящата концентрация на никелова сол гарантира скоростта на отлагане и качеството на никела. Стойността на pH влияе върху активността на никеловите йони, докато температурата и плътността на тока определят кристалната структура и дебелината на никеловия слой. Като цяло, дебелината на слоя никелиране се контролира на около 3-5 μm, за да се осигури достатъчна твърдост и адхезия.
Химическо никелиране: В етапа на никелиране на процеса на потапяне в злато, слой от никел-фосфорна сплав се отлага върху медния слой на повърхността на златния пръст чрез специфичен химически разтвор за никелиране и реакция на химическа редукция. Също така е необходимо да се контролират прецизно параметри като състав, температура и време за реакция на разтвора за безелектрическо никелиране. Съдържанието на фосфор в слоя без електролитно никелиране обикновено се контролира на 7-9 тегл.%, а образуваният слой от никел-фосфорна сплав има добра устойчивост на корозия и заваряемост, с дебелина обикновено около 3-5 μm.
(3) Златно покритие
Галванопластика на твърдо злато: След завършване на никелирането, процесът на галванопластика на твърдо злато се използва за областта на златния пръст. Разтворите за твърдо позлатяване обикновено съдържат златни соли и някои добавки, като кобалтови соли. Чрез добавяне на елементи като кобалт, твърдостта на златния слой може да бъде ефективно подобрена. В процеса на галванопластика се използват специфични токови вълни и параметри, като импулсна галванопластика, с плътност на тока в права посока, обикновено контролирана на около 1,2 A/dm² и обратен работен цикъл от около 30%. Този метод на галванопластика може да накара отложения златен слой да кристализира по-фино и плътно, с по-висока твърдост и по-добра устойчивост на износване, за да отговори на честите нужди за поставяне и отстраняване на златни пръсти. Дебелината на златния слой обикновено се определя според специфичните изисквания за приложение и обикновено е между 1,5-5 μm.
Позлатяване: В процеса на позлатяване, след завършване на химическото никелиране, печатната платка се потапя в разтвор, съдържащ златни соли. Златните йони в златната сол претърпяват реакция на изместване с никеловия слой, отлагайки златен слой върху повърхността на никеловия слой. По време на процеса на отлагане на злато е необходимо стриктно да се контролира концентрацията, температурата, рН стойността и времето за реакция на разтвора на златната сол, за да се гарантира, че дебелината на златния слой е еднаква и отговаря на изискванията. Дебелината на слоя за отлагане на злато е сравнително тънка, с конвенционална дебелина от около 1-3 μm, но неговата плоскост и заваряемост са добри.
(4) Последваща обработка
Почистване: Независимо дали става дума за процес на галванично покритие с никелово злато или процес на потапяне в злато, след завършване на златното покритие, печатната платка трябва да бъде старателно почистена. Използвайте дейонизирана вода и други почистващи агенти, за да отстраните остатъчния разтвор за покритие или разтвор за химическо покритие и други примеси по повърхността на златния пръст, за да предотвратите неблагоприятното въздействие на тези остатъчни вещества върху работата на златния пръст.
Изсушаване: След почистване печатната платка се изсушава, за да се премахне напълно влагата от повърхността на златните пръсти, предотвратявайки окисляването или корозията на златните пръсти по време на последващо съхранение или употреба поради остатъчна влага. Температурата и времето на сушене трябва да бъдат разумно контролирани в съответствие с изискванията за материала и процеса на печатната платка, обикновено сушене при 60-80 градуса за определен период от време.
Тестване: Извършете цялостна проверка на златния пръст, включително визуална проверка, за да проверите за дефекти като драскотини, дупки, мехурчета и т.н. по повърхността на златния пръст; Откриване на дебелината на покритието, като се използва професионално оборудване като рентгенов флуоресцентен спектрометър за измерване на дебелината на златни и никелови слоеве, за да се гарантира, че отговарят на проектните изисквания; Тестване на адхезията, като се използват методи като отлепване на лента, за да се провери дали адхезията между покритието и субстрата е здрава; Тестване на проводимостта, като се използва професионално оборудване за електрическо тестване за измерване на съпротивлението на златни пръсти, за да се гарантира тяхната добра проводимост.