Jak zrobić selektywne twarde złoto PCB ?

Selektywne płyty PCB z twardego złota to wysokiej klasy wariant płyt drukowanych, które spełniają wysokiej klasy zastosowania wymagające wyjątkowej trwałości i korzyści kosztowych. Ponieważ twarde złocenie jest potrzebne tylko na śladach PCB nie na całym panelu, jest bardziej skuteczne do płyty twardego złota na niektórych częściach PCB tzw. selektywne twarde złocenie. Dlatego selektywne płyty PCB z twardego złota są idealne do złączy, kontaktów krawędziowych i innych obszarów wysokiego zastosowania w branżach takich jak telekomunikacja, lotnictwo i badania półprzewodników.
Tworzenie selektywnego twardego złota PCB To nie jest łatwe zadanie. W tym artykule omówimy proces tworzenia selektywnego twardego złota PCB jakie czynniki należy wziąć pod uwagę podczas projektowania i jak uzyskać najlepsze wyniki.

Czym jest selektywne twarde złoto PCB ?

Selektywne twarde złoto PCB jest płytą, na której twarde pozłocenie jest stosowane w niektórych obszarach, w tym złączach krawędzi, podkładkach kontaktowych lub miejscach o wysokim zużyciu. Twarde złoto lub galwaniczne złoto to typowe wykończenie powierzchni kondensatora elektrolitycznego aluminium z grubą warstwą złota stopioną z niewielką ilością niklu lub kobaltu w celu poprawy twardości. Twarde złocenie jest bardzo trwałe, odporne na zużycie, oferuje dobrą ochronę przed solinością i korozją oraz ma bardzo dobrą przewodność elektryczną. Chociaż złoto jest kosztownym towarem i powlekanie całego PCB powierzchnia z twardym złotem dodałaby znaczną ilość do kosztów produkcji. Twarde pozłocenie może być stosowane ekonomicznie, aby zmniejszyć koszty i nadal uzyskać wydajność produktu na obszarze krytycznym.

Selektywne twarde złoto PCB Materiały i projekt

Materiały podłoża
Materiał podłoża jest podstawą selektywnego twardego złota PCB Producenci używają FR4 do większości zastosowań ogólnych, podczas gdy laminaty wysokiej częstotliwości, takie jak Rogers lub PTFE do obwodów RF lub w przypadku stosowania do badań półprzewodników. Podłoże musi być w stanie służyć jako podstawa powlekania, a integralność materiału podłoża nie powinna być zagrożona podczas późniejszego przetwarzania i zastosowania.
Rozważenia projektowe
Selektywne twarde złoto projektowanie PCB musi określić wyjątkowe obszary, w których należy zastosować twarde złocenie. Niektóre z najbardziej powszechnych to:

• Złącza krawędziowe: Są przeznaczone do podłączenia do innych komponentów lub systemów.
• Podkładki kontaktowe: Do przycisków, przełączników lub podobnych połączeń mechanicznych.
• Obwody wysokiej częstotliwości: Do spełnienia niskich oporów kontaktowych i zapewnienia niezawodnej integralności sygnału.

Producenci używają wysokiej klasy narzędzi CAD do PCB projekt układu i selektywna definicja lokalizacji powłoki. Pozwala to na wykończenie twardego złota tylko w określonej pozycji, a pozostała część PWB może mieć bardziej ekonomiczne wykończenie HASL (Hot Air Solder Levelling) lub ENIG (Electroless nickel immersion gold).
Selektywne twarde złoto PCB proces produkcyjny
Przygotowanie przed produkcją
Przed rozpoczęciem produkcji projekt selektywnego twardego złota PCB zostaną starannie sprawdzone. Projekt jest sprawdzany przez producenta, aby potwierdzić, że obszary, które muszą być pokryte twardym złotem, są prawidłowo zidentyfikowane. Narzędzia fotograficzne są produkowane w celu kontrolowania powłoki i zapewnienia dokładnego zastosowania.
Pokładka miedziana
Początkowym krokiem produkcji fizycznej jest pokrycie miedzią. Ślady przewodnicze są tworzone przez osadzanie warstwy miedzi na PCB podłoża. Jest to zazwyczaj wykonywane przez galvanizację, ponieważ jest to wtedy, gdy PCB zanurza się w roztworze siarczanu miedzi i przeprowadza się prąd.
Photoresist zastosowanie i obrazowanie
Aby uzyskać selektywne twardego złota producentów używać fotorezystu na powierzchni PCB . Ten środek wrażliwy na światło jest stosowany do pokrycia części PCB Nie mają być pozłocone.
Fotorezyst jest narażony na światło UV poprzez fotomaskę z wzorem, który chcemy wyprodukować. Po ekspozycji fotorezyst w obszarach narażonych jest opracowywany za pomocą roztworu chemicznego, a następnie odkrywane są ślady miedzi i podkładki pokryte twardym złotem.
Niklowanie
Warstwa niklu jest galvanizowana na wystawionych obszarach miedzi przed osadzeniem się twardej warstwy złota. Nikel działa jako bariera dyfuzji miedzi do złota i sprawia, że powłoka jest bardziej trwała.
Grubość warstwy niklu jest zazwyczaj w zakresie 100-200 μin (2,54-5,08 μm). Grubość i przyczepność powłoki są ściśle kontrolowane przez producenta.
Zakończ twarde złocenie
Następnie twarde złoto jest galvanizowane na obszarach, które były niklowane. Złoto w tym procesie zawiera niewielką ilość niklu lub kobaltu, co sprawia, że jest znacznie twardsze i bardziej odporne na zużycie.
W zależności od zastosowania grubość warstwy twardego złota zazwyczaj waha się od 30 do 50 mikrocali (0,76 do 1,27 mikrona). Na przykład płyty testowe półprzewodników są pokryte grubszym złotem, aby umożliwić im wielokrotne kontakty mechaniczne z szpilkami pakietów IC i zapewnić długoterminową niezawodność.
Aplikacja Maski lutowniczej
Po zakończeniu twardego procesu pozłocenia, na PCB chronić niepokryte części płyty i zniechęcać do lutowania w procesie montażu. Maska do lutowania jest zwykle wydrukowana metodą sitodruku, a następnie utwardzana UV lub ciepłem.
Inspekcja wykończenia powierzchni
Należy zbadać selektywne twarde złocenie, aby potwierdzić, że jest zgodne z normami. Producenci używają wyrafinowanych instrumentów do pomiaru, takich jak fluorescencja rentgenowska (XRF), aby przetestować grubość i spójność pozłocenia.
Testowanie i kontrola jakości
Testowanie elektryczne
Selektywne płyty PCB z twardego złota mogą być testowane elektrycznie w celu weryfikacji obwodu. Testy ciągłości i impedancji przeprowadzane są m.in. w celu sprawdzenia, czy PCB spełnia kryteria wydajności.
Testy mechaniczne i środowiskowe
Twarde złocenie: klucz do sukcesu testowania mechanicznego. Testowanie zginania Testowanie zużycia i badania wytrzymałości na łuszczenie są regularnie używane do testowania właściwości mechanicznych PCB Testy środowiskowe, takie jak cykl termiczny i narażenie na wilgotność, sprawiają, że niektóre płyty PCB są w stanie wytrzymać w trudnych warunkach użytkowania.

Zalety selektywnego złota twardego PCB

Selektywne płyty PCB z twardego złota mają szereg korzyści, takich jak:

• Efektywność kosztowa: poprzez selektywne stosowanie twardego złota w krytycznym obszarze, producenci oszczędzają koszty materiału bez utraty wydajności.
• Trwałość: twarde złote wykończenie jest bardziej odporne na zużycie, co pozwala na jego stosowanie w obszarach o dużym ruchu, takich jak złącza i podkładki kontaktowe.
• Wysoka przewodność: Doskonała przewodność elektryczna złota gwarantuje dobrą wydajność nawet przy bardzo wysokich częstotliwościach lub prędkościach obwodów.
• Odporność na korozję: twarde złocenie chroni PCB od utleniania i narażenia na środowisko.

Zastosowania selektywnych płyt PCB z twardym złotem

Selektywne płyty PCB z twardego złota są stosowane w wielu zastosowaniach o wysokiej niezawodności i wysokiej wytrzymałości. W tym:

• Półprzewodnikowe płyty testowe: Twarde złocenie zapewnia spójny kontakt i wydłużoną żywotność w zastosowaniach testowych.
• Złącza krawędzi: selektywne powlekanie zapewnia również silne połączenie podczas projektowania innych złącz krawędzi płyty, które wchodzą w interakcję z innymi systemami.
• Klawiatury i przełączniki: Niska odporność na kontakt i długa żywotność są gwarantowane twardym złotem.

Wniosek

Selektywne twarde złoto PCB proces produkcji jest trudny i wymaga wysokiej dokładności, wiedzy zawodowej i high-tech. Od wyboru i projektowania używanych materiałów, do procesu galvanizowania i ostatecznych testów, wszystkie kroki muszą być ściśle monitorowane, aby uzyskać pożądaną wydajność i trwałość. W takim przypadku bardzo ważne jest posiadanie jednego z selektywnego twardego złota PCB producent z doświadczeniem w zastosowaniach krytycznych dla niezawodności, takich jak płyty testowe półprzewodników. Producenci ci są wyposażeni w wyspecjalizowane maszyny i mają doświadczenie w produkcji wysokiej jakości płytek PCB, które mogą wytrzymać nawet najbardziej trudne wymagania branżowe.
Selektywne płyty PCB z twardego złota stanowią ekonomiczną alternatywę dla zastosowań wymagających wytrzymałości i wyższej wydajności. Koncentracja się na krytycznych zabawach pozwala użytkownikom zaoszczędzić materiały, jednocześnie produkując niezawodne produkty przemysłowe nadające się do różnych zastosowań.

Aplikacja czujnika