pcb золоті пальцінесуть ключову місію передачі сигналу та з’єднання, і їх продуктивність безпосередньо впливає на стабільність і надійність обладнання. Тому вибір відповідного процесу є вирішальним для виробництва золотих пальців.
1, загальна технологія золотого пальця друкованої плати
(1) Процес гальванічного нанесення нікель-золота
Принцип процесу: використовуючи електрохімічні принципи, друковану плату поміщають як катод у розчин для гальванічного покриття, що містить солі нікелю та золота. Під дією постійного струму іони нікелю спочатку відновлюються та осідають у зоні золотого пальця на поверхні друкованої плати, утворюючи шар нікелю. Шар нікелю не тільки посилює силу зв’язку між шаром золота та мідною підкладкою, але також забезпечує міцну підтримку наступного шару золота завдяки своїй високій твердості. Згодом іони золота продовжують відновлюватися та осідати на поверхні шару нікелю, зрештою утворюючи золотисте покриття з відмінними характеристиками.
Переваги процесу: золоті пальці зазвичай використовуються в з’єднувальних частинах, які потребують частого вставлення та вилучення. Покриття, сформоване за технологією гальванічного покриття нікелевим золотом, має чудову зносостійкість і може витримувати довго-механічне тертя. Поверхневе покриття золотого пальця легко пошкодити під час багаторазових процесів вставлення та вилучення, таким чином зберігаючи стабільні електричні з’єднання. У той же час золото має надзвичайно сильну антиоксидантну та корозійну стійкість, яка може ефективно протистояти окисній ерозії в навколишньому середовищі, забезпечуючи довго-стабільність провідності золотих пальців і значно подовжуючи термін служби друкованих плат.
Сценарій застосування: завдяки чудовій зносостійкості, стійкості до окислення та провідності технологія гальванічного покриття нікелевим золотом широко використовується в галузях, які вимагають надзвичайно високої надійності та довговічності. Наприклад, апаратні пристрої, такі як модулі пам’яті комп’ютера та графічні карти, потребують частого підключення та від’єднання під час використання. Золоті пальці з гальванічною технологією нікель-золота гарантують, що вони завжди зберігають хороший електричний зв’язок із слотом материнської плати, забезпечуючи стабільну роботу обладнання.
(2) Процес занурення золота
Принцип процесу: процес занурення в золото, також відомий як хімічне нікелювання, створює покриття на ділянці золотого пальця друкованої плати за допомогою реакцій хімічного окислення-відновлення. По-перше, на шар міді на поверхні золотого пальця наноситься неелектролітичне нікелювання, щоб утворити шар нікелево-фосфорного сплаву. Шар нікелю служить проміжним шаром, забезпечуючи хорошу основу для наступних реакцій осадження золота та ефективно запобігаючи дифузії іонів міді в шар золота. Далі відбувається реакція заміщення між розчином солі золота та шаром нікелю, у результаті чого на поверхні шару нікелю утворюється шар золота.
Перевага процесу: Золотий шар, отриманий методом занурення в золото, має хорошу площинність і зварюваність. Його площина забезпечує більш щільний і рівномірний контакт між золотим пальцем і розеткою, зменшуючи контактний опір і покращуючи стабільність передачі сигналу. Що стосується зварювання, процес занурення в золото може значно покращити ефективність зварювання, зменшити ймовірність зварювальних дефектів, таких як віртуальне паяння та відпаювання, і особливо підходить для високо-точних друкованих плат із суворими вимогами до якості зварювання.
Сценарій застосування: для електронних виробів з відносно низькими вимогами до зносостійкості, але надзвичайно високими вимогами до площинності та зварюваності, процес осадження золотом стає кращим вибором. Наприклад, у платах друкованих плат деяких високоякісних смартфонів, планшетів та інших пристроїв, якщо золоті пальці використовуються для підключення таких компонентів, як батареї та дисплеї, кількість вставлянь і видалень цих з’єднувальних частин є відносно невеликою, але вимоги до надійності зварювання та плоскості є суворими. Золоті пальці процесу занурення в золото цілком можуть задовольнити ці потреби.
2, Детальне пояснення потоку процесу золотого пальця друкованої плати
(1) Попередня обробка
Видалення мастила: Використовуйте лужні засоби для видалення мастила для обробки друкованих плат, ефективно видаляючи масляні плями з поверхні. Наявність масляних плям може перешкоджати ефективному зв’язуванню іонів металу з поверхнею міді під час наступних процесів гальванічного чи хімічного нанесення. Завдяки процесу знежирення забезпечується чистота поверхні зони золотого пальця, що закладає хорошу основу для подальших процесів.
Кислотне промивання: після видалення масла проводиться кислотне промивання кислим розчином. Основною метою кислотного промивання є видалення оксидного шару на поверхні міді та активація поверхні міді, щоб перевести її в активний стан, підвищуючи її міцність зв’язку з наступними металевими покриттями.
(2) Нікелювання
Гальванічний нікель: помістіть попередньо оброблену друковану плату в розчин для нікелювання, де основною сіллю зазвичай є аміносульфонат нікелю, який має високий вміст нікелю та надзвичайно низьку напругу покриття. Під час процесу гальванічного покриття суворо контролюйте такі параметри, як температура, значення pH і щільність струму розчину для покриття. Відповідна концентрація солі нікелю забезпечує швидкість осадження та якість нікелю. Значення рН впливає на активність іонів нікелю, а температура і щільність струму визначають кристалічну структуру і товщину шару нікелю. Загалом, товщина шару нікелевого покриття контролюється приблизно на рівні 3-5 мкм для забезпечення достатньої твердості та адгезії.
Хімічне нікелювання: на етапі нікелювання процесу занурення в золото шар нікелево-фосфорного сплаву наноситься на шар міді на поверхні золотого пальця за допомогою спеціального хімічного розчину для нікелювання та реакції хімічного відновлення. Необхідно також точно контролювати такі параметри, як склад, температура та час реакції розчину безгальванічного нікелювання. Вміст фосфору в шарі безгальванічного нікелювання зазвичай контролюється на рівні 7-9 мас.%, а сформований шар нікель-фосфорного сплаву має хорошу корозійну стійкість і зварюваність, товщина якого зазвичай становить близько 3-5 мкм.
(3) Позолота
Гальванопластика твердого золота: після завершення нікелювання процес гальваніки твердого золота використовується для зони золотих пальців. Розчини для твердого позолоти зазвичай містять солі золота та деякі добавки, наприклад солі кобальту. Додаючи такі елементи, як кобальт, можна ефективно покращити твердість золотого шару. У процесі гальванопластики використовуються специфічні форми та параметри струму, наприклад імпульсна гальваніка, із щільністю прямого струму, як правило, контрольованою на рівні близько 1,2 А/дм² і зворотним робочим циклом близько 30%. Цей метод гальванопластики може змусити нанесений шар золота кристалізуватися більш тонко та щільно, з вищою твердістю та кращою зносостійкістю, щоб задовольнити потреби частого вставлення та видалення золотих пальців. Товщина шару золота, як правило, визначається відповідно до конкретних вимог до застосування, і зазвичай становить 1,5-5 мкм.
Позолота: у процесі позолоти після завершення хімічного нікелювання друкована плата занурюється в розчин, що містить солі золота. Іони золота в солі золота вступають у реакцію витіснення з шаром нікелю, утворюючи шар золота на поверхні шару нікелю. Під час процесу осадження золота необхідно суворо контролювати концентрацію, температуру, значення pH і час реакції розчину солі золота, щоб гарантувати, що товщина шару золота є рівномірною та відповідає вимогам. Товщина шару осадження золота є відносно тонкою, зі звичайною товщиною близько 1-3 мкм, але його площинність і зварюваність хороші.
(4) Постобробка
Очищення: незалежно від того, чи це процес гальванічного нанесення нікелевого золота чи процес занурення в золото, після завершення нанесення золота друковану плату потрібно ретельно очистити. Використовуйте деіонізовану воду та інші засоби для чищення, щоб видалити залишки розчину для покриття або розчину хімічного покриття та інші забруднення з поверхні золотого пальця, щоб запобігти негативному впливу цих залишків речовин на роботу золотого пальця.
Сушка: після очищення друкована плата висушується, щоб повністю видалити вологу з поверхні золотих пальців, запобігаючи окисленню або корозії золотих пальців під час подальшого зберігання або використання через залишкову вологість. Температуру та час сушіння слід розумно контролювати відповідно до вимог матеріалу та процесу друкованої плати, як правило, сушіння при 60-80 градусах протягом певного періоду часу.
Тестування: проведіть повну перевірку золотого пальця, включаючи візуальний огляд, щоб перевірити наявність таких дефектів, як подряпини, отвори, бульбашки тощо на поверхні золотого пальця; Визначення товщини покриття за допомогою професійного обладнання, такого як рентгенівський флуоресцентний спектрометр, для вимірювання товщини шарів золота та нікелю, щоб переконатися, що вони відповідають вимогам конструкції; Перевірка адгезії з використанням таких методів, як відшарування стрічки, щоб перевірити міцність адгезії між покриттям і основою; Тестування провідності з використанням професійного електричного випробувального обладнання для вимірювання опору золотих пальців, щоб забезпечити їх хорошу провідність.