Finitura tal-wiċċ tal-kuxxinett tal-PCB: il-ħtieġa, il-metodi tal-proċess, u l-analiżi komparattiva tal-kisi tad-deheb
1. Sweldjar Eċċellenti u Affidabilità ta 'l-issaldjar (Raġuni ewlenija)
Jipprevjeni l-Ossidazzjoni: Deheb (Au) huwa metall stabbli ħafna u ma jossidizzax faċilment fl-arja. B'kuntrast, finituri oħra tal-wiċċ tal-kuxxinett komuni, bħal Hot Air Solder Leveling (HASL), huma suxxettibbli għall-ossidazzjoni waqt il-ħażna, u jiffurmaw film tal-ossidu tal-landa li jnaqqas is-saldabbiltà.
Jiżgura s-Saħħa ta 'l-issaldjar: Wiċċ tad-deheb nadif jipprovdi tixrib eċċellenti, li jippermetti li l-istann jinfirex faċilment u b'mod uniformi, u jifforma punti ta' issaldjar b'saħħithom u affidabbli. Dan huwa kruċjali għall-produzzjoni awtomatizzata SMT, li tnaqqas b'mod sinifikanti r-rati ta 'difetti bħal ġonot kesħin u issaldjar falz.
2. Jiżgura Prestazzjoni Elettrika ta' -Frekwenza Għolja
Konduttività Eċċellenti: Id-deheb huwa konduttur tajjeb tal-elettriku b'reżistenza tal-wiċċ baxxa ħafna. Għal komponenti ta'-frekwenza għolja bħall-oxxillaturi tal-kristall (speċjalment dawk li joperaw f'għexieren jew saħansitra mijiet ta' MHz), anke differenzi żgħar fir-reżistenza tal-wiċċ tal-kuxxinett jistgħu jintroduċu telf bla bżonn jew kwistjonijiet ta 'integrità tas-sinjal.
Kuntatt Stabbli: Is-saff miksi bid-deheb-għandu wiċċ lixx u ċatt (magħruf bħala "trattament ta 'livellar"), li jippermetti kuntatt elettriku uniformi u stabbli mal-elettrodi miksija bid-deheb- jew blalen tal-istann tal-oxxillatur tal-kristall. Dan inaqqas it-telf u r-riflessjoni waqt it-trażmissjoni tas-sinjal, li hija vitali biex tinżamm il-purità u l-istabbiltà tas-sinjal tal-arloġġ.
3. Adattat għat-twaħħil tal-Wajer tad-Deheb
Xi oxxillaturi tal-kristall high-end jew ippakkjati apposta (bħal ċerti OCXOs) jeħtieġu konnessjoni bejn iċ-ċippa interna u labar esterni permezz ta 'wajers tad-deheb estremament fini. Dan il-proċess jeħtieġ li jitwettaq fuq il-pads tad-djar tal-oxxillatur tal-kristall.
It-twaħħil tad-deheb-ma'-deheb biss jista' jikseb l-aktar konnessjoni affidabbli u stabbli. Il-pads miksija bid-deheb-jipprovdu l-kundizzjonijiet meħtieġa għal dan il-proċess.
4. Testendi l-Ħajja fuq l-ixkaffa
Peress li d-deheb ma jossidizzax faċilment, is-saldabbiltà tal-PCBs miksija bid-deheb- tista 'tinżamm għal żmien twil (tipikament aktar minn sena), li tiffaċilita l-ġestjoni tal-materjal u l-fatturat tal-inventarju. B'kuntrast, bords-plated tal-landa jistgħu jesperjenzaw problemi ta' issaldjar fi żmien ftit xhur f'ambjenti umdi.
5. Adattat għal Multiple Reflow Soldering
Waqt l-assemblaġġ kumpless tal-PCBA, il-bord jista 'jkollu bżonn jgħaddi minn proċessi multipli ta' issaldjar mill-ġdid ta'-temperatura għolja. Is-saff miksi bid-deheb - jibqa 'stabbli taħt temperaturi għoljin u ma jdubx faċilment jew jipproduċi "whiskers tal-landa" bħal kisi tal-landa, u jiżgura li l-pads iżommu ssaldabbiltà tajba wara kull proċess ta' reflow.
Għażla tal-Proċess tal-Kisi tad-Deheb: ENIG
Il-proċess tal-kisi tad-deheb l-aktar użat komunement għall-pads tal-oxxillatur tal-kristall SMT huwa ENIG (Deheb tal-Immersjoni tan-Nikil mingħajr Elettroniċi).
Saff tal-qiegħ tan-nikil (Ni): Dan huwa kritiku. Is-saff tan-nikil jaġixxi bħala barriera, u jipprevjeni d-diffużjoni bejn is-saff tad-deheb ta 'fuq u s-saff ta' ram (Cu) sottostanti f'temperaturi għoljin, li jiffurmaw komposti intermetalliċi fraġli (IMCs) li jaffettwaw severament is-saħħa mekkanika tal-ġonta tal-istann.
Saff tad-Deheb tal-wiċċ (Au): Is-saff tad-deheb huwa rqiq ħafna (tipikament 0.05-0.1μm) u jservi biss biex jipproteġi s-saff tan-nikil mill-ossidazzjoni filwaqt li jipprovdi wiċċ eċċellenti li jista 'jsalda. Waqt l-issaldjar, id-deheb jinħall malajr fl-istann, u l-ġonta attwali tal-istann hija ffurmata mil-liga bejn is-saff ta 'nikil sottostanti u l-istann (Sn), li jirriżulta f'liga Ni-Sn.
Tqabbil ma 'Metodi oħra ta' Trattament tal-wiċċ
Vantaġġi u Żvantaġġi ta 'Metodi ta' Trattament tal-wiċċ (Għal Oxxillaturi tal-Kristall taċ-Ċippa)
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold): Flatness għolja, issaldjar eċċellenti, reżistenza għall-ossidazzjoni, adattat għat-twaħħil tal-wajer tad-deheb; spiża relattivament għolja.
HASL (Leveling ta 'l-Istann bl-Ajru sħun): Bi prezz baxx; wiċċ irregolari jista 'jikkawża issaldjar fqir ta' komponenti ta '-daqs żgħir; suxxettibbli għall-ossidazzjoni.
OSP (Preservattiv ta 'Saldabbiltà Organika): Bi prezz baxx, estremament ċatt; film protettiv fraġli, mhux reżistenti għall-issaldjar minn reflow multipli; ħajja qasira fuq l-ixkaffa.
Fidda tal-Immersjoni: Wiċċ ċatt, issaldjar tajjeb, spiża moderata; suxxettibbli għall-ossidazzjoni u sulfidazzjoni (isfar), affidabilità fit-tul-inferjuri għal ENIG.
ENEPIG (Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold): Prestazzjoni ottimali, adattata ħafna għat-twaħħil tal-wajer tad-deheb; l-ogħla spiża.
Sommarju
Kisi tad-deheb (ENIG) il-pads għall-oxxillaturi tal-kristall SMT huwa primarjament immirat biex jiżgura li dan il-komponent ewlieni, li jipprovdi l-"taħbit tal-qalb" tas-sistema, jista 'jiġi ssaldjat b'suċċess f'daqqa waqt produzzjoni SMT ta' veloċità għolja -awtomatizzata. Tiżgura wkoll konnessjonijiet elettriċi u mekkaniċi stabbli u affidabbli fit-tul.
Għalkemm il-kisi tad-deheb jinvolvi spejjeż ogħla, dan l-investiment huwa kompletament utli għall-biċċa l-kbira tal-prodotti elettroniċi li jeħtieġu affidabbiltà għolja (bħal tagħmir ta 'komunikazzjoni, sistemi ta' kontroll industrijali, elettronika tal-karozzi, u apparat mediku). Jgħin biex jiġu evitati fallimenti fl-arloġġ tas-sistema, xogħol mill-ġdid tal-lott, jew saħansitra sejħiet lura tal-prodotti kkawżati minn difetti tal-issaldjar.