Leiterplattentechnisch - Übersicht über PCB Printed Circuit Board Coating

a. Nickel: Die Vernickelung verwendet für Leiterplatten is divided into semi-bright nickel (also called low-stress nickel or dumb nickel) and bright nickel. Es wird hauptsächlich als untere Schicht des vergoldeten Brettes oder Stecker vergoldet verwendet, und kann bei Bedarf auch als Oberflächenschicht verwendet werden. Die Dicke der Überzugsschicht ist nicht kleiner als 2~2.5 μm in accordance with the IPC-6012 (1996) standard. Die Vernickelungsschicht sollte die Eigenschaften der Gleichmäßigkeit und Feinheit haben, geringe Porosität, gute Duktilität, etc., und das spannungsarme Nickel sollte die Funktion haben, zum Löten oder Druckschweißen geeignet zu sein.

b. Gold: Die vergoldete Schicht, die bei der Herstellung von Leiterplatten verwendet wird, wird in zwei Arten unterteilt; Die Plattenoberfläche ist vergoldet und der Stecker vergoldet.

1) Vergoldung auf der Leiterplattenoberfläche: Die Vergoldungsschicht auf der Leiterplattenoberfläche ist 24K reines Gold mit einer säulenförmigen Struktur, die ausgezeichnete Leitfähigkeit und Lötbarkeit hat. Die Dicke der Beschichtung ist 0.01~0.05μm.

Die vergoldete Schicht auf der Platine basiert auf spannungsarm Nickel oder hellem Nickel. Die Dicke der vernickelten Schicht beträgt 3-51xm. Die vernickelte Schicht fungiert als Barriere zwischen Gold und Kupfer. Es kann die gegenseitige Diffusion von Gold und Kupfer verhindern. Verhindern Sie, dass Kupfer auf die Goldoberfläche eindringt. Das Vorhandensein der Nickelschicht entspricht der Erhöhung der Härte der Vergoldungsschicht.

Die Vergoldungsschicht auf der Leiterplattenoberfläche ist nicht nur eine Schutzschicht für alkalisches Ätzen, sondern auch die letzte Oberflächenbeschichtungsschicht für IC-Aluminiumdrahtverklebungen und Schaltflächentyp-Leiterplatten.

2) Vergoldeter Stecker: Vergoldeter Stecker wird auch Hartgold genannt, allgemein bekannt als "goldener Finger". Es ist eine Legierungsbeschichtung, die Co, Ni, Fe, Sb und andere Legierungselemente enthält, und seine Härte und Verschleißfestigkeit sind höher als reine Goldbeschichtungen. Die Hartvergoldeschicht hat eine geschichtete Struktur. Die vergoldete Schicht der Stecker für Leiterplatten ist im Allgemeinen 0,5 bis 1,5 μm oder dicker. Der Gehalt an Legierungselementen ist kleiner oder gleich 0,2%. Vergoldete Stecker werden für hochfeste und hochzuverlässige elektrische Kontaktverbindungen verwendet; Anforderungen an Beschichtungsdicke, Verschleißfestigkeit und Porosität sind erforderlich.

Die Hartvergoldeschicht verwendet spannungsarmes Nickel als Barriereschicht, um gegenseitige Diffusion zwischen Gold und Kupfer zu verhindern. Um die Bindungskraft der Hartgoldbeschichtung zu verbessern und die Porosität zu reduzieren und die Plattierungslösung zu schützen und Verschmutzung zu reduzieren, sollte eine reine Goldschicht von 0.02 bis 0.05 p, m zwischen der Nickelschicht und der Hartgoldschicht plattiert werden.

c. Zinn: Elektroloses Verzinnen auf blanken Kupfer-Leiterplatten ist auch eine lötbare Beschichtung, die in den letzten Jahren breite Aufmerksamkeit erhalten hat.

Die galvanische Verzinnung auf dem Kupfersubstrat ist im Wesentlichen chemisches Immersionszinn, das eine Substitutionsreaktion zwischen Kupfer und komplexen Zinnionen in der Beschichtungslösung ist, um eine Verzinnungsschicht zu bilden. Wenn die Kupferoberfläche vollständig mit Zinn bedeckt ist, stoppt die Reaktion.

d. Silber: Die elektrolose Silberschicht kann sowohl gelötet als auch "geklebt" (Kleben) werden, so dass sie breite Aufmerksamkeit erhalten hat. Die Natur der galvanischen Versilberungsschicht ist auch Immersionssilber. Das Standardelektrodenpotential von Kupfer ist 0Cu+/Cu=0.51 V, und das Standardelektrodenpotential von Silber ist 0AG+/Ag=0.799 V. Daher kann Kupfer die Silberionen in der Lösung ersetzen. Die abgeschiedene Silberschicht wird auf der Oberfläche gebildet: Ag++Cu-Cu++Ag zur Steuerung der Reaktionsgeschwindigkeit, Ag+ in der Lösung wird im Zustand komplexer Ionen existieren. Wenn die Kupferoberfläche vollständig bedeckt ist oder das Cu in der Lösung eine bestimmte Konzentration erreicht, endet die Reaktion.

e. Palladium: Elektroloses Pd ist eine ideale Kupfer- und Nickelschutzschicht auf Leiterplatten. Es kann gelötet und "verklebt" werden. Es kann direkt auf Kupfer plattiert werden, und weil Pd autokatalytische Fähigkeit hat, die Überzugsschicht kann dick sein. Seine Dicke kann 0 erreichen.08~0.2μm, und es kann auch auf der elektrolosen Nickelbeschichtung überzogen werden. Die Pd-Schicht hat eine hohe Hitzebeständigkeit, Stabilität, und kann mehreren thermischen Schocks standhalten.

Beim Zusammenbau und Löten, bei der Ni/Au Beschichtung, wenn die vergoldete Schicht mit dem geschmolzenen Lot in Kontakt kommt, wird das Gold zu AuSn4 im Lot geschmolzen. Wenn das Gewichtsverhältnis des Lots 3%, erreicht, wird das Lot spröde und beeinträchtigt die Zuverlässigkeit der Lötstelle. Das geschmolzene Lot bildet keine Verbindung mit Pd, und Pd schwimmt auf der Oberfläche des Lots und ist sehr stabil.

Da der Preis von Pd teurer ist als Gold, ist seine Anwendung bis zu einem gewissen Grad begrenzt. Mit der Verbesserung der IC-Integration und der Weiterentwicklung der Montagetechnologie wird die elektrolose Pd-Beschichtung eine effektivere Rolle in der Chippol-Montage (CSP) spielen.