Pozlačevanje je običajen in pomemben postopek površinske obdelave v procesu izdelave tiskanih vezij. Ne samo da lahko izboljša prevodnost tiskanega vezja, ampak tudi poveča njegovo odpornost proti koroziji in spajkanje, kar ključno vpliva na delovanje in življenjsko dobo tiskanega vezja. Debelina pozlačevanja, kot ključni parameter v procesu pozlačevanja, je bila vedno zelo zaskrbljujoča. Torej, kakšna je tipična debelinaPCB pozlačevanje?
1, skupne enote za debelino pozlačevanja PCB
V industriji tiskanih vezij je enota za debelino pozlate običajno v mikro palcih (u ''), kar olajša natančen opis in sporočanje debeline pozlate v industriji.
2, Skupni razpon in scenariji uporabe debeline pozlačevanja PCB
(1) Izjemno tanka pozlačena plast (1u '' -4u '')
Ta vrsta ultra-tankega pozlačenega sloja se običajno uporablja v postopku neelektrične obdelave nikljevega zlata (ENIG), predvsem za splošne elektronske izdelke, ki so stroškovno občutljivi in imajo razmeroma nizke zahteve glede zmogljivosti. Na primer, tiskana vezja za daljinsko upravljanje potrošniškega razreda nimajo ekstremnih zahtev glede prevodnosti in odpornosti proti koroziji. Izjemno tanek pozlačeni sloj zadostuje za izpolnjevanje osnovnih potreb zaščite, preprečevanje oksidacije bakrene površine in nadzor stroškov. V nekaterih preprostih tiskanih vezjih za igrače se pogosto uporablja tudi pozlačenje v tem razponu debeline, ker se izdelki igrače uporabljajo v razmeroma blagih okoljih in imajo nižje zahteve glede vzdržljivosti tiskanega vezja.
(2) Tanjša pozlačena plast (4u '' -8u '')
Pozlačena plast v tem razponu debeline se pogosto uporablja v splošnih elektronskih izdelkih, kot so PCB običajnih domačih usmerjevalnikov in pametnih zvočnikov. Če za primer vzamemo domače usmerjevalnike, je njihovo delovno okolje običajno razmeroma stabilno, z majhnimi spremembami temperature in vlažnosti. Tanka pozlačena plast lahko zagotovi dobro prevodnost, izpolnjuje zahteve za prenos signala in ima določeno stopnjo odpornosti proti koroziji, kar zagotavlja stabilno delovanje tiskanega vezja med običajno uporabo. Na tiskanem vezju pametnih zvočnikov lahko ta debela pozlačena plast prav tako zagotovi zanesljiv električni stik za povezavo elektronskih komponent, hkrati pa uravnoteži stroške in zmogljivost.
(3) Srednje debela pozlačena plast (8u '' -20u '')
Za nekatere scenarije uporabe, ki zahtevajo visoko zmogljivost, kot so visoko-frekvenčna vezja, izdelki za radiofrekvenčno identifikacijo (RFID) itd., bo izbrana srednje debela pozlačena plast. V visoko-frekvenčnih tokokrogih je hitrost prenosa signala velika in frekvenca visoka, kar zahteva nizek upor prevodnika in nizko izgubo signala. Debelejša pozlačena plast lahko zmanjša upor, minimizira oslabitev signala in popačenje med prenosom ter zagotovi stabilen prenos visoko-frekvenčnih signalov. Nekatera tiskana vezja v komunikacijskih baznih postajah 5G bodo uporabljala pozlačevanje v tem razponu debeline, da bodo izpolnile zahteve glede visoke-hitrosti in-zmogljivosti prenosa podatkov. Pri izdelkih RFID sta ključnega pomena dobra prevodnost in odpornost proti -motenjem, srednje debela pozlačena plast pa pomaga izboljšati zanesljivost komunikacije med oznako in čitalnikom, kar zmanjšuje motnje signala.
(4) Debel pozlačen sloj (20u '' in več)
Na področjih, kot sta vesoljska in medicinska oprema, ki zahtevata visoko zanesljivost in stabilnost, se pogosto uporablja debelo pozlačevanje. Letalska oprema mora delovati v ekstremnih okoljih, kot so visoka temperatura, visok pritisk in močno sevanje. Debela pozlačena prevleka lahko zagotovi PCB z večjo odpornostjo proti koroziji in obrabi, kar zagotavlja dolgoročno-stabilno delovanje opreme v kompleksnih okoljih. Na primer, tiskana vezja elektronskih naprav na satelitih imajo lahko pozlačeno debelino 50u'' ali celo več, da se uprejo različnim erozijam v vesoljskem okolju. Na področju medicinskih pripomočkov tiskana vezja, kot so srčni spodbujevalniki in oprema za MRI, prav tako uporabljajo debele pozlačene plasti. Te naprave so povezane z življenjem in zdravjem bolnikov, s skoraj strogimi zahtevami glede zanesljivosti. Debel pozlačen sloj lahko zagotovi stabilnost električnih povezav in prepreči okvare opreme zaradi korozije in drugih težav.
3, Dejavniki, ki vplivajo na izbiro debeline pozlate PCB
(1) Okoljski dejavniki scenarijev uporabe
Če se bo tiskana vezja uporabljala v težkih okoljih, kot so visoka temperatura, visoka vlažnost, močna kislost in alkalnost, je za zagotovitev zadostne zaščite potrebna debelejša pozlačena plast. Na primer, v plošči krmilnega vezja opreme za kemično proizvodnjo je zaradi prisotnosti velike količine jedkih plinov in tekočin v okolici potrebna debela pozlačena plast, da preprečimo hitro korozijo pozlačene plasti in podaljšamo življenjsko dobo tiskanega vezja. Nasprotno, pri sobni temperaturi, suhem in čistem okolju, kot so elektronske naprave v običajnih pisarniških prostorih, so zahteve glede debeline pozlačenega sloja relativno nizke.
(2) Zahteve za prenos signala
Za tiskana vezja, ki prenašajo visoko{0}}frekvenčne in-hitrostne signale, je potrebna debelejša pozlačena plast za zmanjšanje izgube in popačenja signala. Ker pri visokih frekvencah v signalu obstaja kožni učinek, tok pa teče predvsem po površini prevodnika. Prevodnost pozlačene plasti je razmeroma visoka in povečanje njene debeline lahko zmanjša upornost poti prenosa signala in zmanjša izgubo signala. Pri strežniških matičnih ploščah z visoko-hitrostnim prenosom podatkov, da bi dosegli hitrost prenosa podatkov nekaj GB na sekundo, bo ključni del signalne linije tiskanega vezja uporabil debelo pozlačeno plast za zagotovitev celovitosti signala.
(3) Upoštevanje stroškov
Debelina pozlate neposredno vpliva na proizvodne stroške. Večja kot je debelina, več zlatega materiala se uporabi in višji so stroški. Pri nekaterih stroškovno občutljivih potrošniških elektronskih izdelkih, kot so navadna tiskana vezja za polnilnike mobilnih telefonov, so čim bolj izbrane tanjše pozlačene plasti za nadzor nad stroški ob izpolnjevanju osnovnih zahtev glede zmogljivosti. Za visoko-izdelke z visoko{4}}dodano vrednostjo, kot je vrhunska-profesionalna fotografska oprema, bodo zaradi visoke prodajne cene in strogih zahtev glede učinkovitosti morda sposobni sprejeti višje stroške, zato se lahko za zagotovitev optimalne učinkovitosti uporabijo debelejše pozlačene plasti.
(4) Zahteve glede mehanske učinkovitosti
Kadar določeni deli tiskanega vezja zahtevajo mehanske lastnosti, kot so odpornost proti obrabi in odpornost na vtičnice, kot so reže za pomnilnik, reže za grafične kartice in druga področja z zlatimi prsti na matičnih ploščah računalnikov, se običajno uporablja tehnologija galvanizacije trdega zlata in poveča se debelina pozlačevanja. Če za primer vzamemo računalniške pomnilniške reže, lahko uporabniki pogosto vklapljajo in izklapljajo pomnilniške module. Debelejša prevleka iz trdega zlata lahko učinkovito izboljša odpornost proti obrabi zlatih prstov, kar zagotavlja dobro električno povezavo tudi po večkratnem vstavljanju in odstranjevanju ter zmanjšuje pojav težav, kot je slab stik.