Come fare oro duro selettivo PCB ?

I PCB in oro duro selettivi sono varianti di fascia alta di schede a circuito stampato che soddisfano applicazioni di fascia alta che richiedono una durata eccezionale e vantaggi di costo. Poiché la placcatura in oro dura è necessaria solo sulle tracce di PCB non sull'intero pannello, è più efficace placcare oro duro su determinate parti di PCB che è la cosiddetta placcatura d'oro dura selettiva. Ecco perché i PCB in oro duro selettivi sono perfetti per connettori, contatti di bordo e altre aree di uso elevato in settori come le telecomunicazioni, l'aerospazio e i test di semiconduttori.
Sviluppare un oro duro selettivo PCB non è un compito facile. Questo articolo esaminerà il processo di realizzazione di un oro duro selettivo PCB quali fattori prendere in considerazione durante la progettazione e come ottenere i migliori risultati.

Che cos'è un oro duro selettivo PCB ?

Oro duro selettivo PCB è la scheda in cui la placcatura dorata dura viene applicata ad alcune aree tra cui i connettori di bordo, i tamponi di contatto o le posizioni di alta usura. L'oro duro o l'oro galvanizzato è la tipica finitura superficiale di un condensatore elettrolitico in alluminio con uno strato spesso di oro legato con una piccola quantità di nichel o cobalto per migliorare la durezza. La placcatura dorata dura è molto resistente, resistente all'usura, offre una buona salinità e protezione dalla corrosione e ha una conduttività elettrica molto buona. Anche se, l'oro è una merce costosa e placcare l'intero PCB superficie con oro duro aggiungerebbe una quantità significativa al costo di fabbricazione. Placatura d'oro duro può essere applicato economia per ridurre i costi e ancora ottenere le prestazioni del prodotto per l'area critica.

Oro duro selettivo PCB Materiali e Design

Materiali di sostrato
Il materiale del substrato è la base per un oro duro selettivo PCB I produttori utilizzano FR4 per la maggior parte delle applicazioni generali mentre i laminati ad alta frequenza come Rogers o PTFE per circuiti RF o se utilizzati per la prova dei semiconduttori. Il substrato deve essere in grado di servire da base di placcatura e l'integrità del materiale del substrato non deve essere compromessa nella successiva lavorazione e applicazione.
Considerazioni di progettazione
L'oro duro selettivo progettazione di circuiti stampati deve specificare aree uniche in cui deve essere applicata la placcatura in oro duro. Alcuni dei più comuni includono:

• Connettori di bordo: Questi sono per la connessione ad altri componenti o sistemi.
• Pad di contatto: per pulsanti, interruttori o collegamenti meccanici simili.
• Circuiti ad alta frequenza: per soddisfare basse resistenze a contatto e garantire l'integrità del segnale affidabile.

I produttori utilizzano strumenti CAD di fascia alta per PCB disegno di layout e definizione di posizione di placcatura selettiva. Ciò consente la finitura in oro duro di essere placcata solo in una determinata posizione, e la parte rimanente del PWB può avere o HASL (Hot Air Solder Leveling) o ENIG (Electroless nickel immersion gold) finitura più economica.
Oro duro selettivo PCB processo di fabbricazione
Preparazione pre-produzione
Prima dell'inizio della produzione, la progettazione dell'oro duro selettivo PCB saranno accuratamente controllati. Il design viene controllato dal produttore per confermare che le aree che devono essere placcate con oro duro siano correttamente identificate. Gli strumenti fotografici sono prodotti per controllare la placcatura e fornire un'applicazione precisa.
placcatura rame
La fase iniziale della fabbricazione fisica è la placcatura di rame. Le tracce conduttive si formano depositando uno strato di rame sul PCB substrato. Questo è solitamente fatto con galvanizzazione, essendo che è quando il PCB viene immerso in una soluzione di solfato di rame e viene passata una corrente.
Photoresist Applicazione e Immaging
Per ottenere produttori di placcatura d'oro dura selettiva utilizzare un fotoresist sulla superficie del PCB . Questo agente fotosensibile è impiegato per coprire le porzioni del PCB che non devono essere placcati in oro.
Il fotoresist viene esposto alla luce UV attraverso una fotomaschera con il modello che vogliamo produrre. Dopo l'esposizione, il fotoresist nelle aree esposte viene sviluppato utilizzando una soluzione chimica e poi vengono scoperte tracce di rame e tamponi placcati con oro duro.
Placatura di nichel
Uno strato di nichel viene galvanizzato sulle aree di rame esposte prima della deposizione dello strato d'oro duro. Il nichel agisce come barriera di diffusione del rame nell'oro e rende la placcatura più durevole.
Lo spessore dello strato di nichel è di solito nella gamma di 100-200 μin (2,54-5,08 μm). Lo spessore della placcatura e l'adesione sono strettamente controllati dal produttore.
Finire placcatura in oro duro
Poi l'oro duro viene galvanizzato sulle aree che erano nichelate. L'oro in questo processo contiene una piccola quantità di nichel o cobalto che lo rende molto più duro e più resistente all'usura.
A seconda dell'applicazione, lo spessore dello strato d'oro duro varia generalmente da 30 a 50 micropollici (0,76 a 1,27 micron). Ad esempio, le schede di prova a semiconduttori sono placcate con oro più spesso per consentire loro di effettuare più contatti meccanici con i perni dei pacchetti IC e fornire affidabilità a lungo termine.
Applicazione della maschera di saldatura
Una volta completato il processo di placcatura in oro duro, una maschera di saldatura viene posizionata sul PCB per proteggere le porzioni non rivestite della scheda e per scoraggiare il ponteggio della saldatura nel processo di assemblaggio. La maschera di saldatura viene normalmente stampata con un metodo di serigrafia e poi curata con UV o calore.
Ispezione della finitura della superficie
La placcatura in oro dura selettiva dovrebbe essere esaminata per confermare che sia conforme agli standard. I produttori impiegano strumenti sofisticati per misurare, come la fluorescenza a raggi X (XRF) per testare lo spessore e la consistenza della placcatura in oro.
Test e controllo qualità
Prova elettrica
I PCB in oro duro selettivi possono essere testati elettricamente per verificare il circuito. Le prove di continuità e di impedenza, tra l'altro, vengono eseguite per verificare se il PCB soddisfa i criteri di prestazione.
Test meccanici ed ambientali
Placatura in oro duro: la chiave del successo delle prove meccaniche. Prova di piegatura Prova di usura, e, la prova di resistenza allo sbucciamento sono regolarmente utilizzati per testare le proprietà meccaniche di PCB Le prove ambientali come il ciclo termico e l'esposizione all'umidità rendono certi PCB in grado di resistere in condizioni di utilizzo severe.

Vantaggi dell'oro duro selettivo PCB

I PCB in oro duro selettivi hanno una serie di vantaggi, come ad esempio:

• Efficienza dei costi: con l'applicazione selettiva dell'oro duro nell'area critica, i produttori risparmiano sui costi dei materiali senza compromettere le prestazioni.
• Durabilità: la finitura in oro duro è più resistente all'usura, il che lo consente di essere utilizzato in aree ad alto traffico come connettori e tamponi di contatto.
• Elevata conduttività: l'eccellente conduttività elettrica dell'oro garantisce buone prestazioni anche a frequenze o velocità di circuito molto elevate.
• Resistenza alla corrosione: la placcatura in oro dura protegge il PCB da ossidazione e esposizioni ambientali.

Applicazioni di PCB in oro duro selettivo

I PCB in oro duro selettivi sono utilizzati in molte applicazioni di alta affidabilità e alta resistenza. Tra cui:

• Schede di prova dei semiconduttori: la placcatura dorata dura fornisce un contatto coerente e una durata di servizio prolungata per applicazioni di prova.
• Connettori a bordo: la placcatura selettiva fornisce anche una forte connessione quando si progettano altri connettori a bordo della scheda che interagiscono con altri sistemi.
• Tastiere e interruttori: La bassa resistenza al contatto e la lunga durata sono garantite dall'oro duro.

Conclusione

L'oro duro selettivo PCB Il processo di produzione è impegnativo e richiede alta precisione, conoscenze professionali e alta tecnologia. Dalla scelta e la progettazione dei materiali utilizzati, al processo di elettroplaccatura e alla prova finale, tutti i passaggi devono essere monitorati da vicino per ottenere le prestazioni e la durata desiderate. In tal caso è molto importante avere uno di oro duro selettivo PCB produttore con esperienza in applicazioni critiche di affidabilità come schede di prova semiconduttori. Questi produttori sono dotati di macchinari specializzati e hanno la competenza per produrre PCB di alta qualità che possono resistere anche ai più duri requisiti del settore.
I PCB in oro duro selezionati forniscono un'alternativa economica per applicazioni che richiedono resistenza e prestazioni superiori. Concentrarsi sui giochi critici consente agli utenti di conservare i materiali, producendo al contempo prodotti industriali affidabili adatti a una varietà di applicazioni.

Applicazione sensore