تفاصيل الميل والتخطيط لـ لوحة الدوائر المطبوعة ذات الأصابع الذهبية

الكلمات المفتاحية: لوحة الدوائر المطبوعة ذات الأصابع الذهبية، لوحة الدوائر المطبوعة المطلية بالذهب

لتمكين التوصيلات بين اللوحات المختلفة، توجد موصلات رفيعة مطلية بالذهب تُعرف بـ لوحة الدوائر المطبوعة ذات الأصابع الذهبية على حافة لوحات الدوائر المطبوعة. تعمل لفترات طويلة مع موصلية فائقة وأصعب أنواع الذهب المتاحة؛ فهي مصنوعة من الذهب الخالص. يتراوح سمك الأصابع الذهبية عادة من 3 إلى 50 ميكرون.

يتم اختيار الذهب لهذه الأصابع لأنه يتم بأعلى موصلية كهربائية ومقاومة للتآكل بعد الفضة والنحاس. لزيادة مقاومة الأصابع للبلى والتمزق، يتم أحيانًا دمج الذهب مع الكوبالت والنيكل. يتم فصل أو توصيل لوحات الدوائر المطبوعة عن بعضها البعض مرات عديدة، وبالتالي تتعامل نقاط التوصيل هذه مع بعض البلى.

لتحقيق هذه النهاية السطحية، تبلغ نقاوة الذهب 99.9% للجميع التطبيقات الذهبية للوحات الدوائر المطبوعة. هناك الكثير من أنواع الطلاء الذهبي المطبق على لوحات الدوائر المطبوعة، يبقى بعضها جزءًا من المجموعة النهائية. لحماية الطلاء الكهربائي اللانيكل والنهاية الأساسية لعملية التجميع، تُستخدم أجهزة SMT والفتحات الممرية.

ما هو تفتيق (إمالة) الأصابع الذهبية للوحة الدوائر المطبوعة؟

تبدأ عملية طلاء الأصابع الذهبية للوحة الدوائر المطبوعة بعد ترسيب قناع اللحام وقبل النهاية السطحية. وتتضمن الخطوات التالية:

• التفتيق (الإمالة): لتسهيل الدخول إلى الفتحة المقابلة، يتم شحذ أو إمالة الحواف بزاوية محددة.
• الطلاء بالذهب: في هذه الخطوة، يتم طلاء ما بين 1 إلى 2 ميكرون من الذهب الصلب فوق طبقة النيكل. لدعم مقاومة السطح، يُضاف الكوبالت إلى الذهب أيضًا في الممارسة المعتادة.
• الطلاء بالنيكل: في البداية، يتم طلاء ما بين 2 إلى 6 ميكرون من النيكل على حواف موصلات الأصابع.

مواصفات تصميم الأصابع الذهبية للوحة الدوائر المطبوعة:

• من غير المستحسن حساب الفتحات المطلية بالممر (PTH) ضمن مسافة 1 مم من الأصابع الذهبية.
• لمنع التعرض أثناء عملية التفتيق، يجب أن تكون الطبقات الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة القريبة من الحواف خالية من النحاس.
• قد تكون النتيجة لوحة دوائر مطبوعة ضعيفة ومتفككة نتيجة أي تسوية مع قيم المسافة القياسية.
• حافظ على مسافة لا تزيد عن 0.5 مم بين إطار اللوحة والأصابع الذهبية.
• يجب وضع لوحة الدوائر المطبوعة المطلية بالذهب متجهة للخارج بعيدًا عن مركز اللوحة.
• يجب عدم إجراء أي طباعة شاشة أو قناع لحام بالقرب من الأصابع الذهبية.

لوحات الدوائر المطبوعة ذات الأصابع الذهبية غير المنتظمة:

صُممت بعض الأصابع الذهبية لتكون أقصر من غيرها في بعض لوحات الدوائر المطبوعة. المثال الأكثر صلة بهذا النوع هو اللوحة المستخدمة في قارئات بطاقات الذاكرة. يجب تشغيل الجهاز المتصل بالأصابع الطويلة أولاً قبل تلك المتصلة بالأصابع الأقصر.

لوحات الدوائر المطبوعة ذات الأصابع الذهبية المجزأة

داخل نفس الأصابع في نفس اللوحة، تكون بعضها أيضًا منفصلة ومجزأة، وتختلف أطوال الأصابع الذهبية المجزأة. مثل هذه اللوحات مناسبة للأجهزة المتينة والمقاومة للماء.

معايير جودة الأصابع الذهبية للوحة الدوائر المطبوعة:

تحدد جمعية صناعات الأجهزة المتصلة (IPC) بعض المعايير لتصنيع الأصابع الذهبية للوحة الدوائر المطبوعة. معايير IPC هي كما يلي:

• ترتيب المادة: يجب أن تتكون الطلاء الذهبي من 5 إلى 10% كوبالت لتحقيق أقصى صلابة على طول حواف أصابع الذهب في لوحة الدوائر المطبوعة.
• السماكة: يجب الحفاظ على سماكة الطلاء في نطاق 2 إلى 50 ميكروإنش. السماكات القياسية حسب الحجم هي 0.125 إنش، 0.062 إنش، 0.031 إنش، و 0.093 إنش.
• الفحص البصري: يتم إجراء فحص بصري عبر عدسة مكبرة. يجب أن تكون حواف التلامس خالية من الطلاء الزائد مثل النيكل، وأن يكون السطح نظيفًا وناعمًا أيضًا.
• اختبار الشريط اللاصق: يتم إجراء هذا الاختبار للتحقق من التصاق الطلاء الذهبي مع نقاط التلامس. في هذا الاختبار، يتم تثبيت جزء من الشريط اللاصق فوق حواف التلامس ثم إزالته. في المرحلة التالية، يتم فحص الشريط للبحث عن أي آثار للطلاء. إذا ظهر أي ذهب على الشريط، يعتبر الطلاء غير كافٍ للحقن والإطلاق المستمر.

ENIG

الذهب الناعم هو التشطيب السطحي الأكثر شيوعًا الذي يستخدمه المصممون. يتم إدارته بسهولة إلى حد ما وهو ذاتي التحديد، ويتم التعامل معه عند سماكة 1-3 ميكروإنش. عند تطبيقه، فإن التشطيب السطحي المعروف بالذهب الغامر بالنيكل اللالكهربي (ENIG) يكون مسطحًا جدًا، مما يسهل صعوبات المعالجة في التجميع.

في الآونة الأخيرة، لاحظنا أن مهندسي التصميم يزيدون من طلباتهم لإضافة المزيد من الذهب مع تذكر أن الذهب سلعة ثمينة. على سبيل المثال، تغيير المعالجة القياسية أثناء الإنتاج إلى 4-8 ميكروإنش، أضاف وقت إضافي للتسليم، وإضافة هذا القدر من الذهب يتطلب تكلفة إضافية. بينما يتم التعامل مع هذه الطلبات الخاصة، فإن هذا يحد من المنتج الذي يمكن نقله. على أي حال، لماذا يجب زيادة كمية الذهب؟ قد يساعد الذهب الإضافي في الحماية لمعالجة التعديل، ولكن يجب التفكير في المناطق المطلوبة فقط.

ENEPIG

مشابه لـ ENIG، يتم فقط إضافة البلاديوم إلى المركب بواسطة التشطيب الذهب الغامر بالبلاديوم والنيكل اللالكهربي (ENEPIG). كانت له مشاكله عندما تم تقديم ENIG لأول مرة. مشكلتان نذكرهما هما الوسادة السوداء وعدم التبلل. للمساعدة في التبلل والحماية، كان يُعتقد أن إضافة البلاديوم إلى النيكل الأساسي سيحد من المشكلة.

كما هو متوقع، لم ينتشر تشطيب ENEPIG على نطاق واسع. مع تصنيع معقد، أضاف تكلفة بسبب البلاديوم الفاخر المقترن، بالإضافة إلى خط معالجة منفصل للمصممين والمشترين. اعتمادًا على الحجم، زادت التكاليف بنسبة 35-60% وزاد هذا التشطيب أوقات المعالجة. تمتد أوقات التسليم جنبًا إلى جنب مع التكلفة المضافة. عادةً ما يعمل فقط عندما يكون الخط ممتلئًا أو مرة واحدة في الشهر على الرغم من أن العملية جاهزة.

لفترة الصلاحية ولربط الأسلاك، لهذا التشطيب بعض الفوائد ولكنه يأتي مع عيوب كبيرة.

أصابع الذهب

تتوفر استخدامات متنوعة للغرض من خلال نقاط التلامس الذهبية. بعضها متصل باتصال بلوحة أم ما أو نوع ما وللاتصال بطرف بطاقة. قد يكون هناك سطح غامر في بطاقة مُدخلة أو يُترك طوال دورة حياتها، في حين أن البطاقة التي تُزال وتُدخل بشكل متكرر يجب أن يكون لها سطح صلب مطلي بالذهب.

غالبًا ما يتم استخدام لوحة الدوائر المطبوعة بالاشتراك مع مفتاح غشائي، حيث تتحمل الذهب الأساسي العديد من قوى التنشيط للوحة المفاتيح. يتم عادةً تحديد الطلاء الذهبي على ألسنة لوحة المفاتيح من قبل المختص عند 200-300 ميكروإنش. يتم إدارة العديد من عمليات التنشيط أو القوى بواسطة الذهب الصلب.

فكر في حاسبتك أو لوحة المفاتيح لفهم متانة العمر بشكل أفضل. يجب أن يتحمل كل انخفاض حتى الاستخدام الطويل للاتصال. عن طريق استخدام شحنة كهربائية، يتم طلاء هذا النوع من الذهب بالطلاء الكهربائي أو الطلاء الكهربائي بدلاً من مجرد تفاعل كيميائي. يمكن التحكم في سماكة أصابع الذهب في لوحة الدوائر المطبوعة عن طريق تغيير مدة عملية الطلاء.