Aranyozott PCB-k: Típusok, vastagság és szabványok

Mi az aranyozott PCB?

Az aranyozás az aranyrétegek lerakódásának folyamata a PCB felület. A bevonat segít az áramköri lapnak ellenállni a korróziónak. Emellett javítja a NYÁK elektromos vezetőképességét is.

Az aranyozást két módszerrel végzik.

Elektrolízis bevonatolás

Egy fématom leválasztása a hordozó felületén fémbevonatot képez. A vízbázisú oldatban történő galvanizáláshoz nincs szükség külső áramforrásra. Ehhez a galvanizálási technikához nincs szükség külső áramra. Az elektrolízis nélküli galvanizáló réteg egyenletes vastagságú.

Galvanizálás

Ennél a módszernél egy vastag ötvözetet vagy fémet helyeznek a NYÁK felületére. Ennél a módszernél külső áramot használnak a fém bevonására. A folyamat során az anód oxidációs reakción megy keresztül. Ennek során az elektronok kisülnek, és a fématomok kationokká alakulnak át.

Típusai PCB aranyozott

Vannak különböző aranyozott NYÁK. Minden aranyozott NYÁK-nak megvannak a maga jellemzői és tulajdonságai. A PCB aranyozott felületek néhány gyakori típusa a következő:

Elektrolízis nélküli nikkel merülő arany (ENIG)

ENIG aranyat ér felületkezelés amelyet gyakran használnak. Az eljárás során először egy vékony réteg elektrolízis nélküli nikkelréteg kerül lerakásra. Ezután ezt követi a merülő arany. A tápegységeket nem használják az eljárás során. Az ENIG lapos, sima felületű, könnyen forrasztható. Erős oxidációs ellenállással rendelkezik, és alkalmas finom osztású alkatrészekhez.

Szórakoztató elektronika és alkalmazások amelyek kritikus síkosságot és forraszthatóságot igényelnek, használnak ENIG.

Galvanizált arany

Az arany galvanizálása úgy történik, hogy a nyomtatott áramköri lapra galvanizálással aranyréteget visznek fel. A galvanizált arany kiváló vezetőképességet és korrózióállóságot biztosít. Gyakran alkalmazzák nagy megbízhatóságú alkalmazásokban.

A galvanizált arany olyan területeken alkalmazható, ahol a tartósság és a nagy vezetőképesség kritikus. Ide tartoznak a repülőgépipar és a katonai alkalmazások.

Puha arany

A lágyarany olyan aranyötvözet, amely nagyobb százalékban tartalmaz tiszta aranyat, ami lágyabbá és rugalmasabbá teszi. A lágy arany, akárcsak a csatlakozók, olyan alkalmazásokhoz alkalmas, amelyek ismétlődő behelyezést és eltávolítást igényelnek.

Ezt a csatlakozóban használják alkalmazások ahol a kopásállóság és a tartósság alapvető fontosságú.

Kemény arany

A kemény arany olyan aranyötvözet, amely nagyobb arányban tartalmaz más fémeket, például nikkelt vagy kobaltot. Ez keményebbé és kopásállóbbá teszi. Ahol a tartósság és a kopásállóság döntő fontosságú, ott használják. A kemény aranyat gyakran használják a nagy megbízhatóságot és hosszú élettartamot igénylő PCB területeken.

Flash Gold

A villámaranyozás az a folyamat, amikor egy nagyon vékony aranyréteget helyeznek el a PCB felület egy rövid időre. Ez egy egyszerű és olcsó eljárás. Javítja a mechanikai tulajdonságokat, miközben csökkenti a korróziót. Ha csak kis mennyiségű aranyra van szüksége, akkor hasznos.

A villámaranyozást gyakran használják a mikroelektronikában. A költség jelentős tényező.

Aranyozott PCB használata

A nyomtatott áramköri lapok aranyozásának elsődleges oka, hogy tartósabb, mint a merülőarany. A kemény arany tökéletes olyan szakaszokhoz, amelyek gyakran érintkeznek más elektronikus alkatrészekkel. Például az aranyozást jellemzőbben használják az arany ujjakon, amelyek összekötik a nyomtatott áramköri lapot egy másik áramköri lappal.

Mivel egyes arany ujjakat a NYÁK élettartama alatt számos alkalommal helyeznek be és távolítanak el egy másik áramköri lapról, ezért képesnek kell lenniük arra, hogy túléljék az ismétlődő vagy helytelen behelyezés okozta kopást. Az aranyozott arany ujjak kevésbé valószínű, hogy tönkremennek ennél a módszernél, mint a merített arany ujjak.

Egyszerűsége miatt az aranyozás is választható. Ha valakinek nincs felszerelése ahhoz, hogy aranymerítést alkalmazzon az áramköri lapján, akkor helyette aranyozást használhat. Továbbá, ha a NYÁK-nak csak egy apró területét kell aranyozni, akkor az egész NYÁK alámerítése helyett azt a területet lehet az aranyozó oldattal átkefélni.

Az aranyozás egyik hátránya, hogy a vastagabb aranyréteg miatt drágább. Természetesen nem fogja tudni forrasztani a NYÁK-ot, ha túl vastag. Azonban a kemény arany érintkezési és csúszókontaktusokhoz való alkalmassága sok gyártó számára megéri a kiadást.

PCB aranyozott vastagság

Az aranyozás vastagsága jelentősen befolyásolja a NYÁK teljesítményét, megbízhatóságát és költségeit.

Elektrolízis nélküli nikkel merülő arany (ENIG):

Vastagság: (25-127 mikrométer).

Galvanizált arany:

Vastagság: 0,25-1,27 mikrométer (10-50 mikroinch). Vastagabb rétegek is alkalmazhatók bizonyos nagy megbízhatóságú alkalmazásokban.

Puha arany (csatlakozó érintkezőkhöz):

Vastagság: (0,76-2,54 mikrométer) vagy annál nagyobb.

Kemény arany (arany ujjaknak):

Vastagság: 0,76-2,54 mikrométer (30 és 100 mikroinch) vagy annál nagyobb.

Flash aranyozás:

Vastagság: (0,13-0,51 mikrométer). Ez a módszer vékony aranyréteget biztosít.

A merülő arany és az aranyozott PCB összehasonlítása

Tulajdon/Alkotmány/aspektus	Merülő arany (ENIG)	Galvanizált arany
Alkalmazás	Gyakran használják a szórakoztató elektronikában, finom osztású alkatrészeknél	Gyakran használják nagy megbízhatóságú alkalmazásokban, a repülőgépiparban, a hadseregben és a légiközlekedésben.
Folyamat	Nikkel elektrolízis nélküli leválasztása, majd aranyoldatba merítése	A galvanizálás során elektromos árammal leraknak egy aranyréteget...
Forraszthatóság	Jó forraszthatóság, alkalmas finom osztású alkatrészekhez	Kiváló forraszthatóság, kritikus a nagy megbízhatóságú alkalmazásokhoz
Vezetőképesség	Jó vezetőképesség, de alacsonyabb, mint a tiszta arany	Kiváló vezetőképesség az arany tisztaságának köszönhetően
Korrózióállóság	Jó korrózióállóság, alkalmas szabványos környezetekhez	Kiváló korrózióállóság, ideális a zord környezethez
Vastagság	Vékonyabb aranyréteg a galvanizált aranyhoz képest	A vastagság szabályozható, ami rugalmasságot biztosít a különböző alkalmazásokhoz.
Tartósság	Mérsékelt tartósság, standard alkalmazásokhoz alkalmas	Nagy tartósság, nagy kopás és többszöri használat esetén is alkalmazható
Költségek	Általában költséghatékonyabb a galvanizált aranyhoz képest	Jellemzően drágább a galvanizálási eljárás miatt.
Közös használat	Általában általános célú alkalmazásokban és fogyasztói elektronikában használják.	Általában olyan alkalmazásokban használják, ahol a tartósság és a nagy megbízhatóság kritikus fontosságú.

Az aranyozott PCB kiválasztásakor figyelembe veendő tényezők

Az aranyozott NYÁK kiválasztása előtt néhány tényezőt megfelelően ellenőrizni kell. Az alábbiakban ezeket a tényezőket kell figyelembe venni:

Tekintsük a anyag a bázis (pl. réz a PCB-kben) a jó tapadás érdekében.
Az optimális tapadás érdekében gondoskodjon a felület tisztaságáról és kondicionálásáról.
Használjon vegyszereket a hordozó és az aranyréteg közötti kötés fokozására.
Válassza az elektrolízist vagy a galvanizálást a költségek, a vastagsági igények és az aljzat jellege alapján.
Szabályozza az aranyozó oldat összetételét az egyenletes és jó minőségű lerakódás érdekében.
Az aranyréteg vastagságát az alkalmazási követelmények alapján határozza meg.
Szabályozza az áramsűrűséget a galvanizálás során az egyenletes lerakódás érdekében.
Az egyenletes eredmények érdekében tartsa fenn a megfelelő fürdőhőmérsékletet és pH-szintet.
A folyamat során rendszeresen ellenőrizze a vastagságot, a tapadást és az általános minőséget.
A tartósság biztosítása érdekében alkalmazza a szükséges kezeléseket, például öblítést és szárítást.

Szabványok

Az ipari szabványok biztosítják az aranyozott NYÁK minőségét, megbízhatóságát és konzisztenciáját. Számos szabványügyi szervezet ad iránymutatást és előírásokat a nyomtatott áramköri lapok aranyozásával kapcsolatban. Néhány a közös szabványok közül:

IPC-4552

Ez az IPC által kiadott szabvány előírásokat tartalmaz a következőkre vonatkozóan ENIG folyamat. Ez magában foglalja az aranyréteg, a nikkelréteg vastagságát és egyéb paramétereket.

IPC-6012

Az IPC-6012 szabványok a következők minősítésére és teljesítményére vonatkozó szabványokat határozza meg merev PCB-k. Tartalmazza az aranyozás vastagságára, tapadására és egyéb releváns jellemzőkre vonatkozó előírásokat.

MIL-PRF-55110G

Ez a katonai szabvány a merev szigetelésű nyomtatott lapok teljesítményére vonatkozó előírásokat tartalmazza. Katonai és űrkutatás alkalmazások használják.

ISO 4521

Az ISO-szabványok vizsgálati módszereket vázolnak fel a galvanizált aranybevonatok tulajdonságainak meghatározására. Emellett a vastagságmérést is tartalmazza.

Következtetés

Láthatjuk, hogy az arany egy ilyen nemesfém, és az elektronikában is fontos szerepet játszik. ipar. Ez az egyik leggyakrabban használt felületkezelés a PCB-kben. Az aranyozott NYÁK-ok különböző típusai léteznek. Az aranyozás folyamata különböző más módszereket foglal magában. Az aranyozás kiválasztása több tényezőtől függ. A galvanizált réteg vastagsága befolyásolja a NYÁK általános működési teljesítményét. A technológiai fejlődéssel nagy a kereslet a nagy teljesítményű NYÁK iránt. Ez valószínűleg további innovációkhoz és fejlesztésekhez vezet az aranyozott technológia terén.

Tegye meg a következő lépést a NYÁK megbízhatóságának és tartósságának javítása érdekében. ElEPCB aranyozott megoldásokat kínál, amelyek megkülönböztetik elektronikáját. Kapcsolatfelvétel hogy megbeszéljük a projekt specifikációit, és felfedezzük az ElEPCB különbségét. Az ElEPCB az a hely, ahol az innováció találkozik az elektronika kiválóságával.