Nel processo di rapido sviluppo dei dispositivi elettronici, il PCB, come supporto di componenti elettronici e ponte di connessioni elettriche, le sue prestazioni e qualità sono cruciali. I circuiti stampati in oro affondante, con la loro esclusiva tecnologia di trattamento superficiale, si distinguono tra numerosi tipi di circuiti stampati e sono ampiamente utilizzati in vari dispositivi elettronici-di fascia alta.
1, spiegazione dettagliata del processo dell'oro ad immersione
L'oro per immersione, noto anche come oro per immersione per nichelatura chimica, è un processo di formazione di uno strato di lega di oro e nichel sulla superficie di un circuito stampato. Questo processo comprende principalmente i seguenti passaggi chiave:
Pretrattamento: pulire accuratamente la scheda PCB per rimuovere macchie superficiali di olio, ossidi, impurità, ecc., garantendo il regolare svolgimento dei processi successivi. Questa fase utilizza solitamente detergenti alcalini e un trattamento di microincisione per irruvidire la superficie del rame e migliorare l'adesione tra il rivestimento e il substrato.
Nichelatura chimica: immergere la scheda PCB in una soluzione di placcatura contenente sali di nichel, agenti riducenti, agenti complessanti e altri componenti. Sotto l'azione della reazione di riduzione chimica, gli ioni di nichel vengono ridotti e depositati sulla superficie di rame della scheda PCB, formando uno strato di nichel uniforme. Questo strato di nichel non solo può fungere da strato inferiore per la successiva immersione nell'oro, migliorando l'adesione dello strato d'oro, ma, cosa ancora più importante, il nichel stesso ha una buona resistenza alla corrosione e durezza, che possono proteggere efficacemente il circuito di rame interno. Lo spessore dello strato di nichelatura è generalmente controllato a 3-5 μm per garantire prestazioni ottimali nelle applicazioni elettroniche.
Immersione in oro: una volta completata la nichelatura, la scheda PCB entra in una soluzione di immersione in oro contenente sali d'oro. A causa della sua attività chimica superiore a quella dell'oro, il nichel subisce reazioni di spostamento con i sali d'oro, depositando uno strato d'oro sulla superficie dello strato di nichel. Lo spessore dello strato d'oro è solitamente compreso tra 0,05-0,15 μm, anche se molto sottile, svolge un ruolo cruciale. L'oro ha un'eccellente conduttività e stabilità chimica, che possono migliorare significativamente le prestazioni elettriche dei circuiti stampati e aumentarne la resistenza alla corrosione.
Post-elaborazione: una volta completata l'immersione in oro, la scheda del circuito stampato viene pulita e asciugata per rimuovere la soluzione di placcatura residua e le impurità sulla superficie, garantendo che la superficie del circuito stampato sia pulita e asciutta e soddisfi gli standard per l'assemblaggio di componenti elettronici.
2, vantaggi tecnici dicircuito stampato in oro ad immersione
Eccellente conduttività: l'oro ha una resistività estremamente bassa di soli 2,4 × 10 Ω·m, che lo rende un buon materiale conduttivo. Lo strato dorato sulla superficie del circuito stampato ad immersione può fornire un percorso di trasmissione estremamente fluido per i segnali elettronici, riducendo efficacemente la resistenza e l'attenuazione del segnale durante la trasmissione del segnale. Ciò è particolarmente importante nei circuiti e nelle applicazioni ad alta-frequenza che richiedono un'integrità del segnale estremamente elevata, come stazioni base di comunicazione 5G, apparecchiature di trasmissione dati ad alta-velocità, ecc., per garantire una trasmissione del segnale rapida e precisa e migliorare le prestazioni complessive dell'apparecchiatura.
Eccellente resistenza alla corrosione: l'oro ha un'elevata stabilità chimica e non è soggetto a reazioni chimiche con ossigeno, vapore acqueo e altre sostanze corrosive presenti nell'aria. Lo strato dorato superficiale del circuito placcato oro- può fornire una protezione affidabile per il circuito interno in rame, anche in condizioni ambientali difficili come alta temperatura, elevata umidità, forte acidità e alcalinità, può mantenere buone prestazioni per lungo tempo, prolungando efficacemente la durata di servizio del circuito. Ciò rende l’oro da immersione ampiamente utilizzato in campi come quello aerospaziale, dell’elettronica automobilistica e del controllo industriale che richiedono elevata affidabilità.
Buona saldabilità: l'oro ha un'eccellente saldabilità e può formare forti collegamenti di saldatura con vari materiali di saldatura. Nel processo di assemblaggio di componenti elettronici, l'oro per immersione può ridurre la difficoltà di saldatura, migliorare la qualità della saldatura e ridurre la probabilità di difetti di saldatura come saldatura e dissaldatura virtuale. Ciò è di grande importanza per migliorare l'efficienza produttiva e la qualità dei prodotti elettronici, soprattutto nella produzione su larga-scala, che può ridurre efficacemente i costi di produzione e i tassi di difetti del prodotto.
Resistenza di contatto stabile: un buon contatto elettrico tra il circuito stampato e i componenti elettronici è fondamentale nei dispositivi elettronici. Lo strato dorato sulla superficie dorata ad immersione può fornire una resistenza di contatto stabile, garantendo l'affidabilità delle connessioni elettroniche. Con lo sviluppo della miniaturizzazione e dell'integrazione dei prodotti elettronici, i requisiti di stabilità della connessione elettrica dei circuiti stampati stanno diventando sempre più elevati e il vantaggio dell'oro ad immersione sta diventando sempre più evidente.
3, confronto con altri materiali del circuito
Rispetto ai circuiti stampati con spruzzatura di stagno: il processo di spruzzatura di stagno prevede la spruzzatura di uno strato di lega di stagno e piombo o stagno puro sulla superficie del circuito stampato. Anche se il costo dei circuiti stampati a spruzzo di stagno è relativamente basso, la resistenza all'ossidazione e la saldabilità dello stagno diminuiranno gradualmente con l'uso a lungo termine, il che può portare a problemi come l'ossidazione dei giunti di saldatura e la crescita dei filamenti di stagno, compromettendo l'affidabilità del circuito. La stabilità dello strato d'oro sul circuito stampato-placcato in oro è elevata, il che può efficacemente evitare questi problemi e presenta un vantaggio nei prodotti elettronici di fascia alta-.
Rispetto ai circuiti stampati OSP (maschera di saldatura organica): OSP è uno strato di pellicola protettiva organica rivestita sulla superficie della scheda PCB, che previene principalmente l'ossidazione della superficie del rame e migliora la saldabilità. Tuttavia, lo strato di pellicola OSP è sottile e ha una resistenza alla corrosione limitata, rendendolo soggetto a guasti in ambienti ad alta temperatura e umidità elevata. Al contrario, lo strato in lega di nichel-oro del circuito stampato placcato in oro-ha capacità protettive più forti e può adattarsi meglio ad ambienti di lavoro complessi.
Rispetto ai circuiti stampati argentati: i circuiti stampati argentati hanno una buona conduttività e saldabilità, ma il loro strato d'argento è soggetto a ossidazione e l'ossido d'argento generato aumenterà la resistenza di contatto, influenzando le prestazioni elettriche. Il circuito stampato placcato oro-non presenta questo problema, poiché la resistenza all'ossidazione dello strato dorato gli consente di mantenere prestazioni elettriche stabili per lungo tempo.