pcb degete de aurpoartă misiunea cheie de transmitere și conectare a semnalului, iar performanța acestora afectează în mod direct stabilitatea și fiabilitatea echipamentului. Prin urmare, alegerea procesului adecvat este crucială pentru producerea degetelor de aur.
1, tehnologie comună cu degetul de aur pcb
(1) Proces de galvanizare a aurului cu nichel
Principiul procesului: Utilizând principii electrochimice, PCB este plasat ca catod într-o soluție de galvanizare care conține săruri de nichel și aur. Sub acțiunea curentului continuu, ionii de nichel se reduc mai întâi și se depun în zona degetului de aur pe suprafața pcb, formând un strat de nichel. Stratul de nichel nu numai că sporește forța de legătură dintre stratul de aur și substratul de cupru, dar oferă și un suport puternic pentru stratul de aur ulterior datorită durității sale mari. Ulterior, ionii de aur continuă să se reducă și să se depună pe suprafața stratului de nichel, formând în cele din urmă o acoperire de suprafață cu deget de aur cu performanțe excelente.
Avantajele procesului: Degetele de aur sunt utilizate de obicei în părțile de conectare care necesită inserare și extracție frecventă. Învelișul format prin tehnologia de galvanizare cu aur nichel are o rezistență excelentă la uzură și poate rezista la frecare mecanică-pe termen lung. Învelișul de suprafață al degetului de aur nu este ușor deteriorat în timpul proceselor multiple de inserare și extracție, menținând astfel conexiuni electrice stabile. În același timp, aurul are rezistență la antioxidant și la coroziune extrem de puternică, care poate rezista eficient la eroziunea oxidativă a mediului, asigurând stabilitatea pe termen lung a conductivității degetelor de aur și prelungind foarte mult durata de viață a plăcilor de circuite imprimate.
Scenariul de aplicare: Datorită rezistenței sale excelente la uzură, rezistență la oxidare și conductivitate, tehnologia de galvanizare cu aur nichel este utilizată pe scară largă în domenii care necesită fiabilitate și durabilitate extrem de ridicate. De exemplu, dispozitivele hardware, cum ar fi modulele de memorie ale computerului și plăcile grafice, necesită conectarea și deconectarea frecventă în timpul utilizării. Degetele aurii ale tehnologiei nichel-aur electroplate pot asigura că mențin întotdeauna o bună conexiune electrică cu slotul plăcii de bază, asigurând funcționarea stabilă a echipamentului.
(2) Procesul de scufundare a aurului
Principiul procesului: procesul de imersie cu aur, cunoscut și sub denumirea de nichelare chimică, generează o acoperire pe zona degetului de aur a circuitului de circuite imprimate prin reacții de oxidare{0}}reducere chimică. În primul rând, placarea cu nichel electroless este efectuată pe stratul de cupru de pe suprafața degetului de aur pentru a forma un strat de aliaj de nichel fosfor. Stratul de nichel servește ca strat intermediar, oferind o bază bună pentru reacțiile ulterioare de depunere a aurului și împiedicând eficient difuzarea ionilor de cupru în stratul de aur. În continuare, are loc o reacție de deplasare între soluția de sare de aur și stratul de nichel, depunând un strat de aur pe suprafața stratului de nichel.
Avantajul procesului: Stratul de aur obținut prin procesul de imersie cu aur are planeitate și sudabilitate bune. Planeitatea sa permite un contact mai strâns și mai uniform între degetul de aur și priză, reducând rezistența la contact și îmbunătățind stabilitatea transmisiei semnalului. În ceea ce privește sudarea, procesul de imersie cu aur poate îmbunătăți semnificativ performanța de sudare, poate reduce probabilitatea apariției defectelor de sudare, cum ar fi lipirea și deslipirea virtuală și este potrivit în special pentru plăci de circuite imprimate de înaltă-precizie cu cerințe stricte pentru calitatea sudurii.
Scenariul de aplicare: Pentru produsele electronice cu cerințe relativ scăzute pentru rezistență la uzură, dar cerințe extrem de ridicate pentru planeitate și sudabilitate, procesul de depunere a aurului devine alegerea preferată. De exemplu, în plăcile PCB ale unor smartphone-uri, tablete și alte dispozitive de ultimă generație, dacă degetele aurii sunt folosite pentru a conecta componente precum baterii și afișaje, numărul de inserții și demontări ale acestor părți de conectare este relativ mic, dar cerințele pentru fiabilitatea sudurii și planeitatea sunt stricte. Degetele de aur ale procesului de imersie cu aur pot satisface bine aceste nevoi.
2, Explicație detaliată a fluxului procesului cu degetul de aur PCB
(1) Preprocesare
Îndepărtarea uleiului: Folosiți agenți de îndepărtare a uleiului alcalini pentru a trata plăcile PCB, îndepărtând eficient petele de ulei de pe suprafață. Prezența petelor de ulei poate împiedica legarea eficientă a ionilor metalici de suprafața de cupru în timpul proceselor ulterioare de galvanizare sau placare chimică. Prin procesul de degresare se asigură curățenia suprafeței zonei degetului de aur, punând o bază bună pentru procesele ulterioare.
Spălare acidă: După îndepărtarea uleiului, spălarea acidă se efectuează folosind o soluție acidă. Scopul principal al spălării cu acid este de a îndepărta stratul de oxid de pe suprafața de cupru și de a activa suprafața de cupru pentru a o face într-o stare activă, sporind puterea de aderență cu metalele placate ulterioare.
(2) Placare cu nichel
Placare cu nichel galvanizat: Plasați pcb-ul pretratat într-o soluție de nichelare, unde sarea principală este, de obicei, aminosulfonatul de nichel, care are un conținut ridicat de nichel și stres extrem de scăzut de acoperire. În timpul procesului de galvanizare, controlați cu strictețe parametrii cum ar fi temperatura, valoarea pH-ului și densitatea de curent a soluției de placare. Concentrația corespunzătoare de sare de nichel asigură rata de depunere și calitatea nichelului. Valoarea pH-ului afectează activitatea ionilor de nichel, în timp ce temperatura și densitatea curentului determină structura cristalină și grosimea stratului de nichel. În general, grosimea stratului de nichelare este controlată la aproximativ 3-5 μm pentru a asigura duritate și aderență suficientă.
Nichelare chimică: în etapa de placare cu nichel a procesului de imersie cu aur, un strat de aliaj de nichel fosfor este depus pe stratul de cupru de pe suprafața degetului de aur printr-o soluție specifică de nichelare chimică și o reacție chimică de reducere. De asemenea, este necesar să se controleze cu precizie parametrii cum ar fi compoziția, temperatura și timpul de reacție a soluției de placare cu nichel electric. Conținutul de fosfor al stratului de placare cu nichel electroless este în general controlat la 7-9% în greutate, iar stratul format din aliaj de nichel-fosfor are o bună rezistență la coroziune și sudabilitate, cu o grosime de obicei în jur de 3-5 μm.
(3) Placare cu aur
Galvanizarea aurului dur: După ce placarea cu nichel este finalizată, procesul de galvanizare a aurului dur este utilizat pentru zona degetelor de aur. Soluțiile de placare cu aur dur conțin de obicei săruri de aur și unii aditivi, cum ar fi sărurile de cobalt. Prin adăugarea de elemente precum cobaltul, duritatea stratului de aur poate fi îmbunătățită eficient. În procesul de galvanizare, sunt utilizate forme de undă de curent și parametri specifici, cum ar fi galvanizarea cu impulsuri, cu o densitate de curent direct controlată în general la aproximativ 1,2 A/dm² și un ciclu de lucru invers de aproximativ 30%. Această metodă de galvanizare poate face ca stratul de aur depus să cristalizeze mai fin și mai strâns, cu o duritate mai mare și o rezistență mai bună la uzură, pentru a satisface nevoile frecvente de introducere și îndepărtare a degetelor de aur. Grosimea stratului de aur este în general determinată în funcție de cerințele specifice de aplicare și este de obicei între 1,5-5 μm.
Placare cu aur: în procesul de placare cu aur, după ce placarea cu nichel chimic este finalizată, pcb-ul este scufundat într-o soluție care conține săruri de aur. Ionii de aur din sarea de aur suferă o reacție de deplasare cu stratul de nichel, depunând un strat de aur pe suprafața stratului de nichel. În timpul procesului de depunere a aurului, este necesar să se controleze strict concentrația, temperatura, valoarea pH-ului și timpul de reacție a soluției de sare de aur pentru a se asigura că grosimea stratului de aur este uniformă și îndeplinește cerințele. Grosimea stratului de depunere de aur este relativ subțire, cu o grosime convențională de aproximativ 1-3 μm, dar planeitatea și sudarea sa sunt bune.
(4) Postprocesare
Curățare: Fie că este vorba de un proces de galvanizare cu aur de nichel sau un proces de imersie cu aur, după finalizarea placarii cu aur, PCB-ul trebuie curățat temeinic. Utilizați apă deionizată și alți agenți de curățare pentru a îndepărta soluția de placare reziduală sau soluția de placare chimică și alte impurități de pe suprafața degetului de aur, pentru a preveni ca aceste substanțe reziduale să aibă efecte adverse asupra performanței degetului de aur.
Uscarea: După curățare, pcb-ul este uscat pentru a elimina complet umiditatea de pe suprafața degetelor de aur, prevenind oxidarea sau coroziunea degetelor de aur în timpul depozitării sau utilizării ulterioare din cauza umidității reziduale. Temperatura și timpul de uscare trebuie controlate în mod rezonabil în funcție de cerințele de material și proces ale PCB, uscând în general la 60-80 de grade pentru o anumită perioadă de timp.
Testare: Efectuați o inspecție completă a degetului de aur, inclusiv inspecție vizuală, pentru a verifica defecte precum zgârieturi, găuri, bule etc. pe suprafața degetului de aur; Detectarea grosimii stratului de acoperire, folosind echipamente profesionale, cum ar fi spectrometrul cu fluorescență cu raze X-, pentru a măsura grosimea straturilor de aur și nichel pentru a se asigura că îndeplinesc cerințele de proiectare; Testarea aderenței, folosind metode precum decojirea cu bandă pentru a verifica dacă aderența dintre acoperire și substrat este fermă; Testarea conductibilității, folosind echipamente profesionale de testare electrică pentru a măsura rezistența degetelor de aur pentru a asigura o bună conductivitate a acestora.