Thepotopljena zlatna štampana pločaproces, sa svojim odličnim električnim performansama i dobrom lemljivošću, postao je jedan od ključnih procesa za poboljšanje kvaliteta i pouzdanosti štampanih ploča. Precizna kontrola standarda debljine uranjanja igra odlučujuću ulogu u osiguravanju stabilnih performansi PCB ploča u različitim scenarijima primjene.
Pregled osnova tehnologije uranjanja zlata
Proces potapanja zlata, također poznat kao imersiono zlato za hemijsko niklanje, uključuje nanošenje sloja nikla na bakarnu površinu PCB ploče kroz hemijsko prevlačenje, a zatim uranjanje sloja zlata na površinu sloja nikla. Sloj nikla, kao sloj barijere, može spriječiti difuziju između bakra i zlata, poboljšati prianjanje i stabilnost zlatnog sloja; Zlatni sloj pruža odličnu provodljivost, otpornost na koroziju i zavarljivost. Tokom rada elektronskih uređaja, stabilan zlatni sloj može osigurati efikasan prijenos signala, spriječiti kvarove na liniji zbog oksidacije i korozije i osigurati dugotrajan-pouzdan rad elektronskih uređaja.
Osnova za postavljanje standarda debljine potapanja zlata
Zahtjevi električnih performansi: Da bi se osigurala dobra provodljivost, zlatni sloj mora imati određenu debljinu. U scenarijima visokofrekventnog prijenosa signala, deblji zlatni sloj može smanjiti otpornost i efekt kože prijenosa signala, čime se smanjuje gubitak signala i izobličenje. Na primjer, na pcb ploči baznih stanica 5G komunikacije, kako bi se ispunili zahtjevi velike-brzine i velikog kapaciteta prijenosa podataka, debljina zlatnog sloja obično je potrebna da dostigne 0,05-0,1 μm.
Razmatranja zavarljivosti: Odgovarajuća debljina zlatnog sloja je osnova za postizanje pouzdanog zavarivanja. Tanak sloj zlata se lako rastvara lemljenjem tokom procesa zavarivanja, što dovodi do lošeg zavarivanja; Prekomjerna debljina može utjecati na mehanička svojstva lemnih spojeva i rezultirati krhkim lemnim spojevima. Prilikom zavarivanja elektronskih uređaja, idealan efekat zavarivanja može se postići kada je debljina zlatnog sloja između 0,02-0,05 μm, osiguravajući da je lemni spoj čvrst i da ima dobru mehaničku čvrstoću.
Zahtjevi za otpornost na koroziju: Zlato ima odličnu otpornost na koroziju, ali kada je debljina nedovoljna, sloj zlata može postupno erodirati u teškim okruženjima kao što su vlažnost, kiselost i alkalnost, izlažući tako unutrašnji sloj bakra i uzrokujući koroziju. Za PCB ploče koje se suočavaju sa složenim okruženjima kao što su vanjski elektronski uređaji i industrijska kontrolna oprema, debljina zlatnog sloja često treba da dostigne 0,1-0,2 μm kako bi se poboljšala njihova dugoročna otpornost na koroziju i osigurao stabilan rad opreme u teškim okruženjima.
Zahtjevi za debljinom u različitim scenarijima primjene
Proizvodi potrošačke elektronike, kao što su pametni telefoni, tableti, itd., osjetljivi su na veličinu i cijenu PCB ploča. Debljina potapanja se generalno kontroliše između 0,02-0,05 μm, što može zadovoljiti zahtjeve za električne performanse, zavarljivost i otpornost na koroziju proizvoda u normalnom zatvorenom okruženju, uz efikasnu kontrolu troškova. Uzimajući za primjer matične ploče za pametne telefone, proces imersionog zlata unutar ovog raspona debljina može osigurati pouzdano lemljenje i dugotrajan stabilan rad čipova, komponenti itd., dok ispunjava zahtjeve stanjivanja proizvoda i kontrole troškova.
U oblasti automobilske elektronike, automobilski elektronski uređaji moraju da se nose sa složenim radnim uslovima kao što su visoka temperatura, vibracije i vlažnost, i imaju izuzetno visoke zahteve za pouzdanost za štampane ploče. PCb ploča za kontrolne jedinice motora, u sistemima za zabavu automobila, itd. obično ima debljinu zlatnog sloja od 0,05-0,1 μm. Na primjer, pcb ploča ECU-a radi dugo vremena u okruženju visoke temperature u motornom prostoru. Odgovarajuća debljina zlatnog sloja može osigurati stabilan prijenos signala, spriječiti kvar lemnih spojeva zbog korozije, vibracija i drugih faktora, te osigurati preciznu kontrolu i pouzdan rad motora automobila.
Vazdušni proizvodi: Ovi proizvodi zahtevaju vrhunske performanse i pouzdanost štampanih ploča. U elektronskim kontrolnim sistemima i radarskoj opremi vazduhoplovnih vozila, zahtev za debljinom uranjanja je stroži, uglavnom u rasponu od 0,1-0,2 μm. U teškim uslovima kao što su ekstremne temperature i jake elektromagnetne smetnje, dovoljno debeo sloj zlata može osigurati da električne performanse štampane ploče nisu ugrožene, da su lemni spojevi čvrsti i pouzdani, a stabilnost i tačnost opreme tokom kritičnih zadataka u složenim okruženjima zagarantovana.
Kontrola i detekcija debljine uranjanja
Kontrola procesa: U procesu uranjanja zlata, precizna kontrola debljine zlatnog sloja postiže se preciznom kontrolom parametara kao što su koncentracija otopine za prevlačenje, temperatura, pH vrijednost i vrijeme reakcije. Napredna automatizirana proizvodna oprema može pratiti i prilagođavati ove parametre u realnom vremenu, osiguravajući da je debljina uranjanja svake serije PCB ploča ujednačena i konzistentna. Na primjer, dodavanje senzora koncentracije u otopinu za oblaganje može pravovremeno dopuniti reagens u skladu s promjenama koncentracije iona zlata u otopini za prevlačenje, održati stabilnost otopine za oblaganje i na taj način osigurati točnost debljine sloja depozita.
Metode detekcije: Uobičajene metode detekcije uključuju X- fluorescentni spektrometar i skenirajući elektronski mikroskop. XRF može brzo i nedestruktivno otkriti elementarni sastav i debljinu površine zlatnog sloja. Upoređivanjem sa standardnim uzorcima, debljina sloja zlata može se precizno izmjeriti. SEM može posmatrati poprečni-presjek PCB ploče na mikroskopskom nivou, intuitivno izmjeriti debljinu slojeva zlata i nikla i procijeniti njihovu međusklopnu vezu. Tokom proizvodnog procesa, redovno uzorkovanje PCB ploča pomoću ove dvije metode može odmah otkriti abnormalnosti u debljini i osigurati kvalitet proizvoda u skladu sa standardom debljine potapanja zlata.