เหตุใดจึงต้องปิดทองสำหรับ PCB?
1. พื้นผิวของ PCB: OSP, HASL, HASL ไร้สารตะกั่ว, ดีบุกแช่, ENIG, เงินแช่, ชุบทองแข็ง, ชุบทองทั้งกระดาน, นิ้วทอง, ENEPIG...
OSP: ต้นทุนต่ำ, ความสามารถในการบัดกรีที่ดี, สภาพการเก็บรักษาที่รุนแรง, เวลาอันสั้น, เทคโนโลยีด้านสิ่งแวดล้อม, การเชื่อมที่ดี, ราบรื่น...
HASL: โดยปกติแล้วจะเป็นตัวอย่าง HDI PCB หลายชั้น (4 - 46 ชั้น) ซึ่งถูกใช้โดยหน่วยงานสื่อสาร คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ องค์กรการบินและอวกาศและหน่วยวิจัยขนาดใหญ่หลายแห่ง
นิ้วทอง: เป็นการเชื่อมต่อระหว่างสล็อตหน่วยความจำและชิปหน่วยความจำ สัญญาณทั้งหมดจะถูกส่งโดยนิ้วทอง
นิ้วทองประกอบด้วยหน้าสัมผัสที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสีทองจำนวนหนึ่ง ซึ่งเรียกว่า "นิ้วทอง" เนื่องจากมีพื้นผิวเคลือบทองและการจัดเรียงเหมือนนิ้ว จริงๆ แล้ว Gold Finger ใช้กระบวนการพิเศษในการเคลือบทองแดงหุ้มด้วยทองคำ ซึ่งมีความทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันสูงและนำไฟฟ้าได้สูง แต่ราคาทองคำก็แพง ปัจจุบัน การชุบดีบุก ก็ใช้แทนเมมโมรี่ที่มากขึ้น จากศตวรรษที่ 90 ที่ผ่านมา วัสดุดีบุกเริ่มแพร่กระจาย เมนบอร์ด หน่วยความจำ และอุปกรณ์วิดีโอ เช่น "นิ้วทอง" มักใช้วัสดุดีบุกเกือบทุกครั้ง มีเพียงอุปกรณ์เสริมเซิร์ฟเวอร์/เวิร์กสเตชันประสิทธิภาพสูงบางตัวเท่านั้นที่จะเชื่อมต่อเพื่อดำเนินการต่อไป การฝึกใช้ทองคำจึงมีราคาแพงนิดหน่อย
-
ด้วยการบูรณาการของ IC ที่สูงขึ้นและสูงขึ้น ฟุต IC จึงมีความหนาแน่นมากขึ้น ในขณะที่กระบวนการพ่นดีบุกแนวตั้งนั้นยากต่อการเป่าแผ่นเชื่อมแบบละเอียดซึ่งทำให้การติดตั้ง SMT ยากขึ้น นอกจากนี้อายุการเก็บรักษาของแผ่นพ่นดีบุกยังสั้นมาก อย่างไรก็ตาม แผ่นทองคำช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ได้:
1.) สำหรับเทคโนโลยีการยึดพื้นผิวโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งบนโต๊ะขนาดเล็กพิเศษ 0603 และ 0402 เนื่องจากความเรียบของแผ่นเชื่อมเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณภาพของกระบวนการพิมพ์แบบวางประสานที่ด้านหลังของคุณภาพการเชื่อมแบบไหลซ้ำมี มีผลกระทบที่สำคัญ ดังนั้นจึงมักพบเห็นการชุบทองทั้งแผ่นที่มีความหนาแน่นสูงและเทคโนโลยีการติดตั้งบนโต๊ะขนาดเล็กพิเศษ
2.) ในขั้นตอนการพัฒนาอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ เช่น การจัดหาส่วนประกอบ มักจะไม่ทำให้บอร์ดเชื่อมได้ทันที แต่มักจะต้องรอสองสามสัปดาห์หรือหลายเดือนก่อนใช้งาน อายุการเก็บรักษาของบอร์ดเคลือบทองจะนานกว่าเทอร์น โลหะหลายครั้ง ดังนั้นทุกคนจึงเต็มใจที่จะนำมาใช้ นอกจากนี้ PCB เคลือบทองในระดับของต้นทุนของเวทีตัวอย่างเมื่อเทียบกับแผ่นพิวเตอร์
3.)
4.) แต่ด้วยการเดินสายไฟที่หนาแน่นมากขึ้น ความกว้างของเส้น ระยะห่างถึง 3-4MIL
จึงนำมาซึ่งปัญหาการลัดวงจรของลวดทอง ด้วยความถี่ของสัญญาณที่เพิ่มขึ้น อิทธิพลของการส่งสัญญาณในการเคลือบหลายชั้นเนื่องจากผลกระทบของผิวหนังจึงชัดเจนมากขึ้นเรื่อยๆ
(ผลกระทบของผิวหนัง : กระแสสลับความถี่สูง กระแสมีแนวโน้มที่จะมุ่งไปที่พื้นผิวของการไหลของลวด ตามการคำนวณ ความลึกของผิวหนังสัมพันธ์กับความถี่)
-
มีลักษณะบางอย่างสำหรับการแสดง PCB ทองแช่ดังต่อไปนี้:
1.) โครงสร้างผลึกที่เกิดจากการชุบทองและการชุบทองจะแตกต่างกัน สีของทองแช่จะดีกว่าการชุบทองและลูกค้าพึงพอใจมากขึ้น จากนั้นความเครียดของแผ่นทองที่จมอยู่ใต้น้ำจะควบคุมได้ง่ายกว่าซึ่งเอื้อต่อการแปรรูปผลิตภัณฑ์มากกว่า ในขณะเดียวกันก็เพราะทองมีความอ่อนกว่าทอง ดังนั้น แผ่นทองจึงไม่สวมนิ้วทองทน
2.) Immersion Gold เชื่อมได้ง่ายกว่าการชุบทอง และจะไม่ทำให้เกิดการเชื่อมที่ไม่ดีและการร้องเรียนจากลูกค้า
3.) ทองนิกเกิลจะพบได้บนแผ่นเชื่อมบน ENIG PCB เท่านั้น การส่งสัญญาณในเอฟเฟกต์ผิวหนังจะอยู่ในชั้นทองแดงซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อสัญญาณและไม่ทำให้เกิดการลัดวงจรสำหรับลวดทอง หน้ากากประสานบนวงจรจะรวมเข้ากับชั้นทองแดงอย่างแน่นหนายิ่งขึ้น
4.) โครงสร้างผลึกของทองแช่มีความหนาแน่นมากกว่าการชุบทอง ทำให้เกิดออกซิเดชั่นได้ยาก
5.) จะไม่มีผลกระทบต่อระยะห่างเมื่อมีการชดเชย
6.) ความเรียบและอายุการใช้งานของแผ่นทองนั้นดีเท่ากับแผ่นทอง
-
ทองคำแช่ VS ชุบทอง
เทคโนโลยีการชุบทองมีสองประเภท: หนึ่งคือการชุบทองด้วยไฟฟ้า และอีกประเภทหนึ่งคือ Immersion Gold
สำหรับกระบวนการชุบทอง ผลกระทบของดีบุกจะลดลงอย่างมาก และผลของทองคำก็ดีขึ้น เว้นแต่ผู้ผลิตจะต้องผูกมัด หรือตอนนี้ ผู้ผลิตส่วนใหญ่จะเลือกกระบวนการจมทอง!
โดยทั่วไปการรักษาพื้นผิวของ PCB สามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆดังต่อไปนี้: การชุบทอง (การชุบด้วยไฟฟ้า, การแช่ทอง), การชุบเงิน, OSP, HASL (มีและไม่มีตะกั่ว) ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับแผ่น FR4 หรือ CEM-3, ฐานกระดาษ วัสดุและการรักษาพื้นผิวเคลือบขัดสน เมื่อดีบุกไม่ดี (กินดีบุกไม่ดี) สิ่งนี้หากผู้ผลิตเอาออกและเหตุผลในการประมวลผลวัสดุ
มีเหตุผลบางประการที่ทำให้เกิดปัญหา PCB:
-
ในระหว่างการพิมพ์ PCB ไม่ว่าพื้นผิวฟิล์มน้ำมันซึมผ่าน PAN ก็สามารถป้องกันผลกระทบของดีบุกได้หรือไม่ สิ่งนี้สามารถตรวจสอบได้โดยการทดสอบการลอยตัวของบัดกรี
-
ตำแหน่งการตกแต่งของ PAN สามารถตอบสนองความต้องการการออกแบบได้หรือไม่ กล่าวคือ สามารถออกแบบแผ่นเชื่อมเพื่อให้มั่นใจว่าชิ้นส่วนรองรับหรือไม่
-
แผ่นเชื่อมไม่มีการปนเปื้อน ซึ่งสามารถวัดได้จากการปนเปื้อนของไอออน ที
เกี่ยวกับพื้นผิว:
การชุบทองจะทำให้เวลาในการจัดเก็บ PCB นานขึ้น และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความชื้นของสภาพแวดล้อมภายนอกมีขนาดเล็ก (เมื่อเทียบกับการรักษาพื้นผิวอื่น ๆ ) โดยทั่วไปสามารถเก็บไว้ได้ประมาณหนึ่งปี HASL หรือการรักษาพื้นผิว HASL ไร้สารตะกั่วครั้งที่สอง OSP อีกครั้งการรักษาพื้นผิวทั้งสองในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิและความชื้นเวลาในการจัดเก็บที่ต้องใส่ใจมาก
ภายใต้สถานการณ์ปกติ การรักษาพื้นผิวเงินจะแตกต่างกันเล็กน้อย ราคาก็สูง เงื่อนไขการเก็บรักษามีความต้องการมากขึ้น ไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการบรรจุภัณฑ์กระดาษกำมะถัน! และเก็บไว้ได้ประมาณสามเดือน! เอฟเฟกต์ดีบุก, ทอง, OSP, สเปรย์ดีบุกนั้นเกือบจะเหมือนกัน ผู้ผลิตส่วนใหญ่จะพิจารณาถึงประสิทธิภาพด้านต้นทุน!