Leiterplattentechnisch - Nicht Nickel PCB Oberflächenbehandlungs prozess der Mehrschichtigen Leiterplatte

Oberflächenbehandlung von Leiterplatten ohne Nickel von Mehrschichtige Leiterplatte, Der letzte PCB Oberflächenbehandlungsprozess für Mehrschichtige Leiterplatte Die Fertigung hat in den letzten Jahren wichtige Veränderungen erfahren. Diese Veränderungen sind das Ergebnis der kontinuierlichen Forderung nach Überwindung der Grenzen von HASL (Hot Air Solver Level) und immer mehr HASL alternativen Methoden.

Das abschließende PCB-Oberflächenbehandlungsverfahren wird verwendet, um die Oberfläche der Schaltungskupferfolie zu schützen. Kupfer (Cu) ist eine gute Oberfläche von Schweißelementen, aber es ist leicht zu oxidieren; Kupferoxid behindert die Benetzung des Lots. Obwohl Gold (AU) jetzt verwendet wird, um Kupfer zu bedecken, weil Gold nicht oxidiert; Gold und Kupfer werden schnell diffundieren und sich gegenseitig durchdringen. Jedes freigelegte Kupfer wird bald nicht schweißbare Kupferoxid bilden. Eine Methode ist die Verwendung einer "Barriereschicht" aus Nickel (Ni), die den Transfer von Gold und Kupfer verhindert und eine langlebige und leitfähige Oberfläche für die Montage von Komponenten bietet.

Anforderungen an den Oberflächenbehandlungsprozess von nicht elektrolytischen Nickel-Leiterplatten für Mehrschichtplatten

Der Oberflächenbehandlungsprozess der nicht elektrolytischen Nickel-PCB sollte mehrere Funktionen erfüllen:

Goldgefällte Oberfläche

Der ultimative Zweck der Schaltung ist es, eine Verbindung mit hoher physikalischer Festigkeit und guten elektrischen Eigenschaften zwischen mehrschichtigen Leiterplatten und Komponenten herzustellen. Wenn sich Oxid oder Verunreinigungen auf der Oberfläche der Mehrschichtplatine befinden, tritt diese Schweißverbindung mit dem heutigen schwachen Fluss nicht auf.

Gold fällt auf natürliche Weise auf Nickel aus und oxidiert bei Langzeitlagerung nicht. Gold fällt jedoch nicht auf oxidiertem Nickel aus, so dass Nickel zwischen Nickelbad und Goldauflösung rein bleiben muss. Daher besteht die erste Anforderung an Nickel darin, lange genug oxidationsfrei zu bleiben, um die Fällung von Gold zu ermöglichen. Das Element entwickelte ein chemisches Tauchbad, um einen Phosphorgehalt von 6,10% bei der Ausfällung von Nickel zu ermöglichen. Dieser Phosphorgehalt im Oberflächenbehandlungsprozess von nicht elektrolytischen Nickel-PCB wird als ein sorgfältiges Gleichgewicht zwischen Badkontrolle, Oxiden und elektrischen und physikalischen Eigenschaften betrachtet.

Härte

Nicht elektrolytisches Nickel PCB Oberflächenbehandlungsverfahren wird in vielen Anwendungen verwendet, die physikalische Festigkeit erfordern, wie Automobilgetriebelager. Die Notwendigkeit für mehrschichtige Leiterplatten ist weitaus weniger streng als diese Anwendungen, aber eine bestimmte Härte ist immer noch wichtig für Drahtkleben, Touchpad-Kontaktpunkte, Kantenverbinder und Verarbeitungsnachhaltigkeit.

Drahtkleben erfordert eine Nickelhärte. Wenn das Blei das Sediment verformt, kann es zu Reibungsverlusten kommen, wodurch das Blei zum Substrat "schmelzen" kann. SEM-Fotos zeigten kein Eindringen in planare Nickel-Gold- oder Nickel-Palladium-/ Goldoberflächen.

Elektrische Eigenschaften

Da es einfach zu machen ist, wird Kupfer als Metall ausgewählt, das durch Schaltungen gebildet wird. Kupfer ist in der Leitfähigkeit fast jedem Metall überlegen. Gold hat auch eine gute Leitfähigkeit und ist die perfekte Wahl für das äußerste Metall, da Elektronen tendenziell auf der Oberfläche einer leitfähigen Route fließen ("Oberflächenvorteil").

Kupfer 1,7 µ Ω cm

Gold 2,4 µ Ω cm

Nickel 7,4 µ Ω cm

Nicht elektrolytische Nickelbeschichtung 55,90 µ Ω cm

Obwohl die elektrischen Eigenschaften der meisten Produktionsplatinen nicht durch die Nickelschicht beeinflusst werden, kann Nickel die elektrischen Eigenschaften von Hochfrequenzsignalen beeinflussen. Der Signalverlust von Mikrowellen-Mehrschicht-PCB kann die Spezifikation des Designers überschreiten. Dieses Phänomen ist proportional zur Dicke des Nickels und die Schaltung muss durch das Nickel zur Lötstelle gehen. In vielen Anwendungen kann das elektrische Signal durch Angabe einer Nickelfällung von weniger als 2.5 µ M auf die Konstruktionsspezifikation zurückgestellt werden.

Kontaktwiderstand

Die Kontaktfestigkeit unterscheidet sich von der Schweißbarkeit, da die Nickel Gold Oberfläche während der gesamten Lebensdauer des Endprodukts nicht verschweißt bleibt. Nickel-Gold muss die Leitfähigkeit des äußeren Kontakts nach langfristiger Umweltbelastung aufrechterhalten. Antlers 1970er-Arbeit quantifiziert die Kontaktanforderungen für Nickel Gold Oberflächen. Verschiedene Endverwendungen wurden untersucht.