Thepotopno zlato tiskano vezjes svojimi odličnimi električnimi zmogljivostmi in dobro sposobnostjo spajkanja je postal eden ključnih procesov za izboljšanje kakovosti in zanesljivosti tiskanih vezij. Natančen nadzor standarda debeline potopitve ima odločilno vlogo pri zagotavljanju stabilnega delovanja tiskanih plošč v različnih scenarijih uporabe.
Pregled osnov tehnologije Gold Immersion
Postopek potopnega zlata, znan tudi kot kemično ponikljanje potopnega zlata, vključuje nanašanje plasti niklja na bakreno površino tiskane plošče s kemičnim nanašanjem in nato potopitev plasti zlata na površino plasti niklja. Plast niklja kot pregradna plast lahko prepreči difuzijo med bakrom in zlatom, izboljša oprijem in stabilnost zlate plasti; Zlata plast zagotavlja odlično prevodnost, odpornost proti koroziji in varljivost. Med delovanjem elektronskih naprav lahko stabilna zlata plast zagotovi učinkovit prenos signala, prepreči okvare linij zaradi oksidacije in korozije ter zagotovi dolgoročno-zanesljivo delovanje elektronskih naprav.
Osnova za določitev standarda debeline potopitve zlata
Zahteve glede električne učinkovitosti: Za zagotovitev dobre prevodnosti mora biti zlata plast določene debeline. V scenarijih visoko-frekvenčnega prenosa signala lahko debelejša zlata plast zmanjša odpornost in kožni učinek prenosa signala, s čimer zmanjša izgubo in popačenje signala. Na primer, na tiskani plošči komunikacijskih baznih postaj 5G mora debelina zlate plasti običajno doseči 0,05–0,1 μm, da bi izpolnili zahteve visoke-hitrosti in prenosa podatkov velike zmogljivosti.
Upoštevanje varljivosti: Ustrezna debelina zlate plasti je temelj za doseganje zanesljivega varjenja. Tanko zlato plast zlahka raztopi spajka med postopkom varjenja, kar povzroči slabo varjenje; Prekomerna debelina lahko vpliva na mehanske lastnosti spajkalnih spojev in povzroči krhke spajkalne spoje. Pri varjenju elektronskih naprav je idealen varilni učinek mogoče doseči, ko je debelina zlate plasti med 0,02-0,05 μm, kar zagotavlja, da je spajkalni spoj čvrst in ima dobro mehansko trdnost.
Zahteva za odpornost proti koroziji: Zlato ima odlično odpornost proti koroziji, toda ko je debelina nezadostna, lahko plast zlata postopoma erodira v težkih okoljih, kot so vlaga, kislost in alkalnost, s čimer se izpostavi notranja bakrena plast in povzroči korozijo. Za tiskane plošče, ki se soočajo s kompleksnimi okolji, kot so elektronske naprave na prostem in industrijska nadzorna oprema, mora debelina zlate plasti pogosto doseči 0,1-0,2 μm, da se izboljša njihova dolgoročna odpornost proti koroziji in zagotovi stabilno delovanje opreme v težkih okoljih.
Zahteve glede debeline v različnih scenarijih uporabe
Izdelki zabavne elektronike, kot so pametni telefoni, tablični računalniki itd., so občutljivi na velikost in ceno tiskanih plošč. Debelina potopitve je na splošno nadzorovana med 0,02-0,05 μm, kar lahko izpolni zahteve glede električne učinkovitosti, varljivosti in odpornosti proti koroziji izdelka v običajnih notranjih okoljih, hkrati pa učinkovito nadzoruje stroške. Če za primer vzamemo matične plošče pametnih telefonov, lahko postopek potopnega zlata znotraj tega razpona debeline zagotovi zanesljivo spajkanje in dolgoročno stabilno delovanje čipov, komponent itd., hkrati pa izpolnjuje zahteve za redčenje izdelkov in nadzor nad stroški.
Na področju avtomobilske elektronike se morajo avtomobilske elektronske naprave spopadati s kompleksnimi delovnimi pogoji, kot so visoka temperatura, vibracije in vlaga, ter imajo izjemno visoke zahteve glede zanesljivosti tiskanih vezij. PCB plošča za krmilne enote motorja, v avtomobilskih sistemih za zabavo itd. ima običajno debelino zlate plasti 0,05-0,1 μm. Na primer, tiskana plošča ECU deluje dolgo časa v visokotemperaturnem okolju motornega prostora. Primerna debelina zlate plasti lahko zagotovi stabilen prenos signala, prepreči odpoved spajkalnih spojev zaradi korozije, vibracij in drugih dejavnikov ter zagotovi natančen nadzor in zanesljivo delovanje avtomobilskega motorja.
Izdelki za letalstvo: ti izdelki zahtevajo največjo možno zmogljivost in zanesljivost tiskanih vezij. V elektronskih nadzornih sistemih in radarski opremi vesoljskih vozil je zahteva za debelino potopitve strožja in običajno znaša od 0,1 do 0,2 μm. V težkih pogojih, kot so ekstremne temperature in močne elektromagnetne motnje, lahko dovolj debela zlata plast zagotovi, da električna zmogljivost tiskane plošče ni prizadeta, da so spajkalni spoji čvrsti in zanesljivi, stabilnost in natančnost opreme med kritičnimi nalogami v kompleksnih okoljih pa sta zagotovljeni.
Nadzor in zaznavanje debeline potopitve
Nadzor procesa: V postopku potapljanja zlata je natančen nadzor debeline zlate plasti dosežen z natančnim nadzorom parametrov, kot so koncentracija raztopine za nanos, temperatura, pH vrednost in reakcijski čas. Napredna avtomatizirana proizvodna oprema lahko spremlja in prilagaja te parametre v realnem času, kar zagotavlja, da je debelina potopitve vsake serije tiskanih plošč enotna in dosledna. Na primer, dodajanje senzorja koncentracije raztopini za nanašanje lahko pravočasno dopolni reagent glede na spremembe koncentracije zlatih ionov v raztopini za nanašanje, ohrani stabilnost raztopine za nanašanje in tako zagotovi natančnost debeline plasti nanosa.
Metode odkrivanja: Običajne metode odkrivanja vključujejo rentgenski fluorescenčni spektrometer in vrstični elektronski mikroskop. XRF lahko hitro in nedestruktivno zazna elementarno sestavo in debelino površine zlate plasti. S primerjavo s standardnimi vzorci je mogoče natančno izmeriti debelino zlate plasti. SEM lahko opazuje prerez-plošče tiskanega vezja na mikroskopski ravni, intuitivno izmeri debelino plasti zlata in niklja ter ovrednoti njihovo povezavo med vmesniki. Med proizvodnim procesom lahko redno vzorčenje tiskanih plošč z uporabo teh dveh metod takoj odkrije nenormalnosti debeline in zagotovi, da kakovost izdelka ustreza standardu debeline za potopno zlato.