Tại sao mạ vàng trên bo mạch PCB

1. Hoàn thiện bề mặt bo mạch PCB:

Chống oxy hóa, HASL, HASL không chì, vàng ngâm, thiếc ngâm, bạc ngâm, mạ vàng cứng, mạ vàng toàn bảng, ngón tay vàng, niken-palađi OSP: chi phí thấp hơn, khả năng hàn tốt, điều kiện bảo quản khắc nghiệt, thời gian ngắn, Công nghệ thân thiện với môi trường, mối hàn tốt, êm ái.

HASL: Bảng HASL nói chung là mẫu PCB có độ chính xác cao nhiều lớp ({1}} lớp). Nó đã được sử dụng bởi nhiều doanh nghiệp và đơn vị nghiên cứu, máy tính, thiết bị y tế và hàng không vũ trụ quy mô lớn trong nước. Nó có một ngón tay vàng (ngón tay nối). Nó là thành phần kết nối giữa thẻ nhớ và khe cắm thẻ nhớ. Tất cả các tín hiệu được truyền qua ngón tay vàng.

Các ngón tay vàng bao gồm nhiều điểm tiếp xúc dẫn điện bằng vàng. Vì bề mặt được mạ vàng và các điểm tiếp xúc dẫn điện được sắp xếp giống như các ngón tay nên được gọi là “ngón tay vàng”.

Những ngón tay vàng thực chất được phủ một lớp vàng trên tấm đồng mạ thông qua một quy trình đặc biệt, vì vàng có khả năng chống oxy hóa cực cao và có tính dẫn điện mạnh.

Tuy nhiên, do giá vàng tăng cao nên hiện nay nhiều bộ nhớ được thay thế bằng mạ thiếc. Từ những năm 1990, vật liệu thiếc đã trở nên phổ biến. Hiện nay hầu như tất cả các “ngón tay vàng” của bo mạch chủ, bộ nhớ và card đồ họa đều được sử dụng. Chất liệu thiếc, chỉ một số điểm tiếp xúc phụ kiện máy chủ/máy trạm hiệu suất cao mới tiếp tục mạ vàng, điều này đương nhiên là đắt tiền.

2. Tại sao nên sử dụng tấm mạ vàng?

Khi IC trở nên tích hợp hơn, các chân IC trở nên dày đặc hơn. Quá trình HASL thẳng đứng khó có thể thổi phẳng các miếng đệm mỏng, khiến việc lắp đặt SMT trở nên khó khăn; Ngoài ra, thời hạn sử dụng của tấm thiếc phun rất ngắn.

Tấm mạ vàng chỉ giải quyết được những vấn đề sau:

1. Đối với quá trình gắn bề mặt, đặc biệt đối với các giá treo bề mặt siêu nhỏ 0603 và 0402, độ phẳng của miếng hàn liên quan trực tiếp đến chất lượng của quy trình in kem hàn và có tác động quyết định đến chất lượng hàn nóng chảy lại sau đó. Do đó, việc mạ vàng toàn bộ bo mạch thường được thấy trong các quy trình gắn bề mặt có mật độ cao và siêu nhỏ.

2. Trong giai đoạn sản xuất thử nghiệm, do các yếu tố như mua sắm linh kiện nên thường không thể hàn bo mạch ngay khi có. Thay vào đó, chúng ta thường phải đợi vài tuần, thậm chí vài tháng trước khi sử dụng. Thời hạn sử dụng của tấm mạ vàng dài hơn so với tấm chì. Hợp kim thiếc dài hơn gấp nhiều lần nên mọi người đều hài lòng khi sử dụng.

Bên cạnh đó, giá thành của PCB mạ vàng ở giai đoạn tạo mẫu gần như tương đương với tấm hợp kim chì-thiếc.

Nhưng khi hệ thống dây điện trở nên dày đặc hơn, chiều rộng và khoảng cách giữa các đường dây đã đạt tới 3-4MIL.

Điều này gây ra vấn đề đoản mạch dây vàng: khi tần số tín hiệu ngày càng cao, việc truyền tín hiệu trong nhiều lớp phủ do hiệu ứng da có tác động rõ ràng hơn đến chất lượng tín hiệu.

Hiệu ứng da đề cập đến: dòng điện xoay chiều tần số cao, dòng điện sẽ có xu hướng chảy tập trung trên bề mặt dây. Theo tính toán, độ sâu của da có liên quan đến tần số.

Để giải quyết các vấn đề trên của bảng mạ vàng, PCB sử dụng bảng vàng ngâm chủ yếu có các đặc điểm sau:

1. Bởi vì cấu trúc tinh thể được hình thành bởi vàng ngâm và mạ vàng là khác nhau nên vàng ngâm sẽ có màu vàng hơn mạ vàng và khách hàng sẽ hài lòng hơn.

2. Vàng ngâm dễ hàn hơn mạ vàng và sẽ không gây ra mối hàn kém hoặc khách hàng phàn nàn.

3. Vì bảng vàng ngâm chỉ có vàng niken trên miếng đệm nên việc truyền tín hiệu trong hiệu ứng da nằm ở lớp đồng và sẽ không ảnh hưởng đến tín hiệu.

4. Do cấu trúc tinh thể của vàng ngâm đặc hơn mạ vàng nên ít gây ra quá trình oxy hóa.

5. Vì tấm vàng ngâm chỉ có vàng niken trên miếng đệm nên nó sẽ không tạo ra dây vàng và gây ra các vết đoản mạch.

6. Vì bảng vàng ngâm chỉ có vàng niken trên miếng đệm nên điện trở hàn trên mạch được liên kết chắc chắn hơn với lớp đồng.

7. Dự án sẽ không ảnh hưởng đến khoảng cách trong quá trình đền bù.

8. Do cấu trúc tinh thể được hình thành bởi vàng ngâm và mạ vàng là khác nhau nên ứng suất của tấm vàng ngâm sẽ dễ kiểm soát hơn. Đối với các sản phẩm có liên kết, việc xử lý liên kết sẽ thuận lợi hơn. Đồng thời, chính vì vàng ngâm mềm hơn mạ vàng nên các ngón tay vàng làm bằng tấm vàng ngâm không có khả năng chống mài mòn.

9. Độ phẳng và tuổi thọ của tấm vàng ngâm cũng tốt như tấm mạ vàng.

Đối với quá trình mạ vàng, hiệu ứng ứng dụng thiếc giảm đi rất nhiều, trong khi hiệu ứng ứng dụng thiếc của vàng ngâm tốt hơn; Trừ khi nhà sản xuất yêu cầu ràng buộc, hầu hết các nhà sản xuất hiện nay sẽ chọn quy trình nhúng vàng thông thường. Trong trường hợp này, cách xử lý bề mặt PCB như sau:

Mạ vàng (mạ điện, vàng ngâm), mạ bạc, OSP, HASL (chì và không chì).

Những loại này chủ yếu dành cho bo mạch như FR-4 hoặc CEM-3. Chất liệu nền giấy và phương pháp xử lý bề mặt phủ nhựa thông; nếu loại trừ vấn đề sử dụng thiếc kém (ăn thiếc kém), thì loại bỏ chất hàn và các nhà sản xuất miếng vá khác. Vì lý do sản xuất và công nghệ vật liệu.

Ở đây chúng tôi chỉ nói về vấn đề PCB. Có một số lý do:

1. Khi in PCB, liệu có bề mặt màng rò rỉ dầu ở vị trí PAN hay không, điều này có thể cản trở tác dụng của ứng dụng thiếc; điều này có thể được xác minh bằng phép thử độ trôi của thiếc.

2. Vị trí PAN có đáp ứng các yêu cầu thiết kế hay không, tức là liệu thiết kế miếng đệm có thể đảm bảo đầy đủ khả năng hỗ trợ của các bộ phận hay không.

3. Cho dù miếng đệm có bị nhiễm bẩn hay không, kết quả có thể thu được bằng cách sử dụng xét nghiệm nhiễm bẩn ion; Ba điểm trên về cơ bản là những khía cạnh quan trọng cần được các nhà sản xuất PCB xem xét.

Về ưu điểm và nhược điểm của một số phương pháp xử lý bề mặt, mỗi phương pháp đều có điểm mạnh và điểm yếu riêng!

Về mặt mạ vàng, nó cho phép lưu trữ PCB trong thời gian dài hơn và ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm môi trường bên ngoài (so với các phương pháp xử lý bề mặt khác) và thường có thể được lưu trữ trong khoảng một năm; xử lý bề mặt phun thiếc đứng thứ hai và OSP đứng thứ ba. Cần chú ý nhiều đến thời gian bảo quản của hai phương pháp xử lý bề mặt ở nhiệt độ và độ ẩm môi trường.

Nói chung, quá trình xử lý bề mặt của bạc ngâm có một chút khác biệt, giá thành cao hơn, điều kiện bảo quản nghiêm ngặt hơn và cần được đóng gói trong giấy không chứa lưu huỳnh! Và thời gian lưu trữ là khoảng ba tháng! Về hiệu ứng ứng dụng thiếc, vàng ngâm, OSP, HASL, v.v. thực tế gần như giống nhau. Các nhà sản xuất chủ yếu xem xét hiệu quả chi phí!