PCB auksiniai pirštaiatlieka pagrindinę signalo perdavimo ir ryšio misiją, o jų veikimas tiesiogiai veikia įrangos stabilumą ir patikimumą. Todėl auksinių pirštų gamybai labai svarbu pasirinkti tinkamą procesą.
1, įprasta PCB auksinių pirštų technologija
(1) Nikelio aukso galvanizavimo procesas
Proceso principas: naudojant elektrocheminius principus, PCB kaip katodas dedamas į galvanizavimo tirpalą, kuriame yra nikelio ir aukso druskų. Veikiant nuolatinei srovei, nikelio jonai pirmiausia sumažėja ir nusėda auksinio piršto srityje ant PCB paviršiaus, sudarydami nikelio sluoksnį. Nikelio sluoksnis ne tik sustiprina aukso sluoksnio ir vario pagrindo sukibimo jėgą, bet ir dėl didelio kietumo suteikia tvirtą atramą tolesniam aukso sluoksniui. Vėliau aukso jonai toliau mažėja ir nusėda ant nikelio sluoksnio paviršiaus, galiausiai suformuodami aukso piršto paviršiaus dangą, pasižyminčią puikiomis savybėmis.
Proceso pranašumai: Auksiniai pirštai dažniausiai naudojami jungiamose dalyse, kurias reikia dažnai įkišti ir ištraukti. Danga, sudaryta naudojant nikelio aukso galvanizavimo technologiją, pasižymi puikiu atsparumu dilimui ir gali atlaikyti ilgalaikę -mechaninę trintį. Auksinio piršto paviršiaus danga nėra lengvai pažeidžiama atliekant kelis įdėjimo ir ištraukimo procesus, todėl išlaikomos stabilios elektros jungtys. Tuo pačiu metu auksas pasižymi itin stipriu antioksidaciniu ir atsparumu korozijai, kuris gali veiksmingai atsispirti oksidacinei erozijai aplinkoje, užtikrindamas ilgalaikį auksinių pirštų laidumo stabilumą ir labai prailgindamas spausdintinių plokščių tarnavimo laiką.
Taikymo scenarijus: Dėl puikaus atsparumo dilimui, atsparumo oksidacijai ir laidumo nikelio aukso galvanizavimo technologija plačiai naudojama srityse, kuriose reikalingas itin didelis patikimumas ir ilgaamžiškumas. Pavyzdžiui, aparatūros įrenginius, tokius kaip kompiuterio atminties moduliai ir vaizdo plokštės, naudojant reikia dažnai prijungti ir atjungti. Auksiniai galvanizuoto nikelio aukso technologijos pirštai gali užtikrinti, kad jie visada išlaikytų gerą elektros ryšį su pagrindinės plokštės lizdu, užtikrinant stabilų įrangos veikimą.
(2) Skęstančio aukso procesas
Proceso principas: panardinimo aukso procesas, dar žinomas kaip cheminis nikeliavimas, per cheminės oksidacijos{0}}redukcijos reakcijas sukuria dangą ant PCB auksinio piršto srities. Pirma, auksinio piršto paviršiuje esantis vario sluoksnis padengiamas beelektriniu nikeliu, kad susidarytų nikelio fosforo lydinio sluoksnis. Nikelio sluoksnis tarnauja kaip tarpinis sluoksnis, suteikiantis gerą pagrindą vėlesnėms aukso nusodinimo reakcijoms ir veiksmingai užkertantis kelią vario jonams difunduoti į aukso sluoksnį. Tada tarp aukso druskos tirpalo ir nikelio sluoksnio vyksta poslinkio reakcija, ant nikelio sluoksnio paviršiaus nusėda aukso sluoksnis.
Proceso pranašumas: aukso sluoksnis, gautas panardinamuoju aukso procesu, turi gerą plokštumą ir suvirinamumą. Jo plokštumas užtikrina tvirtesnį ir tolygesnį kontaktą tarp auksinio piršto ir lizdo, sumažinant kontaktinį pasipriešinimą ir pagerinant signalo perdavimo stabilumą. Kalbant apie suvirinimą, panardinamasis aukso procesas gali žymiai pagerinti suvirinimo našumą, sumažinti suvirinimo defektų, pvz., virtualaus litavimo ir išlitavimo, tikimybę, be to, jis ypač tinka didelio-tikslumo PCB plokštėms, kurioms keliami griežti suvirinimo kokybės reikalavimai.
Taikymo scenarijus: Elektroniniams gaminiams, kuriems keliami santykinai žemi atsparumo dilimui, bet itin aukšti plokštumo ir suvirinamumo reikalavimai, aukso nusodinimo procesas tampa tinkamiausiu pasirinkimu. Pavyzdžiui, kai kurių aukštos klasės išmaniųjų telefonų, planšetinių kompiuterių ir kitų įrenginių PCB plokštėse, jei auksiniai pirštai naudojami komponentams, pvz., akumuliatoriams ir ekranams, prijungti, šių jungiamųjų dalių įdėjimų ir išėmimų skaičius yra palyginti mažas, tačiau suvirinimo patikimumo ir plokštumo reikalavimai yra griežti. Panardinimo aukso proceso auksiniai pirštai gali puikiai patenkinti šiuos poreikius.
2, Išsamus PCB auksinio piršto proceso eigos paaiškinimas
(1) Išankstinis apdorojimas
Alyvos pašalinimas: naudokite šarmines alyvos šalinimo priemones, kad apdorotumėte pcb plokštes, efektyviai pašalindamos aliejaus dėmes nuo paviršiaus. Alyvos dėmės gali trukdyti efektyviam metalo jonų surišimui su vario paviršiumi vėlesnio galvanizavimo ar cheminio padengimo procesuose. Riebalų šalinimo proceso metu užtikrinamas auksinio piršto paviršiaus švarumas, padedamas geras pagrindas tolesniems procesams.
Rūgščių plovimas: Pašalinus aliejų, rūgštinis plovimas atliekamas rūgštiniu tirpalu. Pagrindinis plovimo rūgštimi tikslas yra pašalinti oksido sluoksnį nuo vario paviršiaus ir suaktyvinti vario paviršių, kad jis būtų aktyvus, padidinant jo sukibimo stiprumą su vėlesniais padengtais metalais.
(2) Nikeliavimas
Galvanizuotas nikeliavimas: iš anksto apdorotą PCB įdėkite į nikelio dengimo tirpalą, kur pagrindinė druska paprastai yra nikelio aminosulfonatas, turintis daug nikelio ir ypač mažą dangos įtempį. Galvanizacijos proceso metu griežtai kontroliuokite tokius parametrus kaip temperatūra, pH vertė ir dengimo tirpalo srovės tankis. Tinkama nikelio druskos koncentracija užtikrina nikelio nusėdimo greitį ir kokybę. PH reikšmė turi įtakos nikelio jonų aktyvumui, o temperatūra ir srovės tankis – kristalinę struktūrą ir nikelio sluoksnio storį. Apskritai, nikeliuoto sluoksnio storis reguliuojamas maždaug 3–5 μm, kad būtų užtikrintas pakankamas kietumas ir sukibimas.
Cheminis nikeliavimas: Panardinamojo aukso proceso nikeliavimo etape ant vario sluoksnio ant auksinio piršto paviršiaus nusodinamas nikelio fosforo lydinio sluoksnis per specifinį cheminį nikeliavimo tirpalą ir cheminės redukcijos reakciją. Taip pat būtina tiksliai kontroliuoti tokius parametrus kaip beelektrinio nikelio tirpalo sudėtis, temperatūra ir reakcijos laikas. Fosforo kiekis beelektriniame nikelio dengimo sluoksnyje paprastai kontroliuojamas 7–9 masės %, o suformuotas nikelio fosforo lydinio sluoksnis turi gerą atsparumą korozijai ir suvirinamumą, jo storis paprastai yra apie 3–5 μm.
(3) Paauksavimas
Galvaninis padengimas kietuoju auksu: baigus padengti nikeliu, auksinio piršto srityje naudojamas kietojo aukso galvanizavimo procesas. Kietojo aukso tirpaluose paprastai yra aukso druskų ir kai kurių priedų, tokių kaip kobalto druskos. Pridedant tokių elementų kaip kobaltas, aukso sluoksnio kietumas gali būti efektyviai pagerintas. Galvaninio padengimo procese naudojamos specifinės srovės bangos formos ir parametrai, pvz., impulsinis galvanizavimas, kai tiesioginės srovės tankis paprastai reguliuojamas maždaug 1,2 A/dm², o atvirkštinis darbo ciklas yra apie 30%. Naudojant šį galvanizavimo metodą, nusodintas aukso sluoksnis gali kristalizuotis smulkiau ir sandariau, su didesniu kietumu ir atsparumu dilimui, kad būtų patenkinti dažni auksinių pirštų įdėjimo ir pašalinimo poreikiai. Aukso sluoksnio storis paprastai nustatomas pagal konkrečius naudojimo reikalavimus ir paprastai yra 1,5–5 μm.
Paauksavimas: Paauksavimo procese, baigus cheminį nikeliavimą, PCB panardinamas į tirpalą, kuriame yra aukso druskų. Aukso jonai, esantys aukso druskoje, patiria poslinkio reakciją su nikelio sluoksniu, nusodindami aukso sluoksnį ant nikelio sluoksnio paviršiaus. Aukso nusodinimo proceso metu būtina griežtai kontroliuoti aukso druskos tirpalo koncentraciją, temperatūrą, pH vertę ir reakcijos laiką, kad aukso sluoksnio storis būtų vienodas ir atitiktų reikalavimus. Aukso nusodinimo sluoksnio storis yra palyginti plonas, įprastas storis yra apie 1–3 μm, tačiau jo plokštumas ir suvirinamumas yra geras.
(4) Po apdorojimo
Valymas: Nesvarbu, ar tai galvanizavimo nikelio aukso procesas, ar panardinamas aukso procesas, užbaigus paauksavimą, PCB reikia kruopščiai išvalyti. Naudokite dejonizuotą vandenį ir kitas valymo priemones, kad pašalintumėte dengimo tirpalo arba cheminio padengimo tirpalo likučius ir kitas priemaišas nuo auksinio piršto paviršiaus, kad šios likutinės medžiagos nepadarytų neigiamo poveikio auksinio piršto veikimui.
Džiovinimas: Po valymo PCB džiovinamas, kad visiškai pašalintų drėgmę nuo auksinių pirštų paviršiaus, užkertant kelią auksinių pirštų oksidacijai ar korozijai vėlesnio sandėliavimo ar naudojimo metu dėl likusios drėgmės. Džiovinimo temperatūra ir laikas turėtų būti pagrįstai kontroliuojami pagal PCB medžiagų ir proceso reikalavimus, paprastai tam tikrą laiką džiovinant 60–80 laipsnių temperatūroje.
Bandymas: atlikite išsamų auksinio piršto patikrinimą, įskaitant vizualinį patikrinimą, kad patikrintumėte, ar ant auksinio piršto paviršiaus nėra defektų, tokių kaip įbrėžimai, skylutės, burbuliukai ir pan.; Dangos storio aptikimas naudojant profesionalią įrangą, pvz., rentgeno fluorescencinį spektrometrą, aukso ir nikelio sluoksnių storiui matuoti, siekiant užtikrinti, kad jie atitiktų projektavimo reikalavimus; Sukibimo bandymas, naudojant tokius metodus kaip juostos nuplėšimas, siekiant patikrinti, ar tvirtas sukibimas tarp dangos ir pagrindo; Laidumo bandymas, naudojant profesionalią elektros bandymo įrangą auksinių pirštų varžai matuoti, siekiant užtikrinti gerą jų laidumą.