PCB Pad Səthi Finiş: Qızıl Kaplamanın Zəruriliyi, Proses Metodları və Müqayisəli Təhlili
1. Əla Lehimləmə qabiliyyəti və Lehimləmə Etibarlılığı (Əsas Səbəb)
Oksidləşmənin qarşısını alır: Qızıl (Au) yüksək sabit metaldır və havada asanlıqla oksidləşmir. Bunun əksinə olaraq, isti hava lehiminin düzəldilməsi (HASL) kimi digər ümumi səth səthləri saxlama zamanı oksidləşməyə meyllidir və lehimləmə qabiliyyətini azaldan qalay oksid filmi meydana gətirir.
Lehimləmə Gücünü Təmin edir: Təmiz qızıl səth əla ıslanma qabiliyyətini təmin edir, lehimin asanlıqla və bərabər şəkildə yayılmasına imkan verir, güclü və etibarlı lehim nöqtələri yaradır. Bu, avtomatlaşdırılmış SMT istehsalı üçün çox vacibdir, soyuq birləşmələr və saxta lehimləmə kimi qüsur dərəcələrini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
2. Yüksək-Tezlik Elektrik Performansını Təmin edir
Əla keçiricilik: Qızıl çox aşağı səth müqaviməti ilə yaxşı elektrik keçiricisidir. Kristal osilatorlar kimi yüksək{1}}tezlikli komponentlər üçün (xüsusilə onlarla və hətta yüzlərlə MHz tezliyində işləyənlər) hətta pad səthinin müqavimətindəki kiçik fərqlər də lazımsız itkilərə və ya siqnal bütövlüyünə səbəb ola bilər.
Sabit Kontakt: Qızıl{0}}üzlənmiş təbəqə hamar və düz səthə malikdir ("nivelirləmə müalicəsi" kimi tanınır), kristal osilatorun qızılla örtülmüş elektrodları və ya lehim topları ilə-bircins və sabit elektrik təması təmin edir. Bu, saat siqnalının təmizliyini və sabitliyini qorumaq üçün həyati əhəmiyyət kəsb edən siqnal ötürülməsi zamanı itkiləri və əksi azaldır.
3. Qızıl Tel Bağlama üçün uyğundur
Bəzi yüksək səviyyəli və ya xüsusi qablaşdırılmış kristal osilatorlar (məsələn, müəyyən OCXO-lar) son dərəcə incə qızıl naqillər vasitəsilə daxili çip və xarici sancaqlar arasında əlaqə tələb edir. Bu prosesi kristal osilator korpusunun yastıqlarında yerinə yetirmək lazımdır.
Yalnız qızılla{0}}qızıl{1}}birləşmə ən etibarlı və sabit əlaqəni əldə edə bilər. Qızıl{3}}qara örtüklər bu proses üçün lazımi şərtləri təmin edir.
4. Raf ömrünü uzadır
Qızıl asanlıqla oksidləşmədiyi üçün,{0}}qızıl örtüklü PCB-lərin lehimləmə qabiliyyəti uzun müddət (adətən bir ildən çox) saxlanıla bilər ki, bu da materialın idarə edilməsini və inventar dövriyyəsini asanlaşdırır. Bunun əksinə olaraq, qalayla örtülmüş lövhələr bir neçə ay ərzində rütubətli mühitlərdə lehimləmə problemləri ilə üzləşə bilər.
5. Çoxlu Reflow Lehimləmə üçün uyğundur
Mürəkkəb PCBA montajı zamanı lövhənin çoxsaylı yüksək-temperaturlu lehimləmə proseslərindən keçməsi tələb oluna bilər. Qızıl{2}}örtülü təbəqə yüksək temperaturda sabit qalır və asanlıqla ərimir və ya qalay örtük kimi "qalay bığları" əmələ gətirmir ki, bu da yastiqciqların hər yenidən axıdılması prosesindən sonra yaxşı lehimləmə qabiliyyətini saxlamasını təmin edir.
Qızıl Kaplama Prosesinin Seçimi: ENIG
SMT kristal osilator pedləri üçün ən çox istifadə edilən qızıl örtük prosesi ENIG (Elektrosuz Nikel Daldırma Qızılı) üsuludur.
Alt Nikel (Ni) qatı: Bu çox vacibdir. Nikel təbəqəsi yüksək temperaturda yuxarı qızıl təbəqə ilə əsas mis (Cu) təbəqəsi arasında diffuziyaya mane olan bir maneə rolunu oynayır, bu da lehim birləşməsinin mexaniki möhkəmliyinə ciddi təsir göstərən kövrək intermetal birləşmələr (IMC) əmələ gətirir.
Səthi Qızıl (Au) Layeri: Qızıl təbəqə çox nazikdir (adətən 0,05-0,1μm) və yalnız nikel təbəqəsini oksidləşmədən qorumaq üçün xidmət edir, eyni zamanda əla lehimlənə bilən səth təmin edir. Lehimləmə zamanı qızıl tez bir zamanda lehimdə həll olunur və faktiki lehim birləşməsi əsas nikel təbəqəsi ilə lehim (Sn) arasındakı ərintidən əmələ gəlir və nəticədə Ni-Sn ərintisi yaranır.
Digər Səthi Müalicə Metodları ilə Müqayisə
Səthi müalicə üsullarının üstünlükləri və çatışmazlıqları (çip kristal osilatorları üçün)
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold): Yüksək düzlük, əla lehimləmə qabiliyyəti, oksidləşməyə qarşı müqavimət, qızıl telin birləşdirilməsi üçün uyğundur; nisbətən yüksək qiymət.
HASL (Hot Air Leveling Leveling): Aşağı qiymət; qeyri-bərabər səth kiçik{0}}ölçülü komponentlərin zəif lehimlənməsinə səbəb ola bilər; oksidləşməyə meyllidir.
OSP (Üzvi Lehimləmə Qoruyucusu): Aşağı qiymət, son dərəcə düz; kövrək qoruyucu film, çoxsaylı təkrar lehimləmələrə davamlı deyil; qısa raf ömrü.
Daldırma Gümüş: Düz səth, yaxşı lehimləmə qabiliyyəti, orta qiymət; oksidləşməyə və sulfidləşməyə (sarılaşmaya) meyllidir, uzun müddətli etibarlılıq ENIG-dən aşağıdır.
ENEPIG (Electroless Nikel Electroless Palladium Immersion Gold): Optimal performans, qızıl telin birləşdirilməsi üçün yüksək uyğundur; ən yüksək qiymət.
Xülasə
SMT kristal osilatorları üçün yastıqların qızılla örtülməsi (ENIG) ilk növbədə sistemin "ürək döyüntüsünü" təmin edən bu əsas komponentin yüksək{0}}sürətli, avtomatlaşdırılmış SMT istehsalı zamanı bir gedişdə uğurla lehimlənməsini təmin etmək məqsədi daşıyır. O, həmçinin uzun müddətli dayanıqlı və etibarlı elektrik və mexaniki birləşmələri- təmin edir.
Qızılla örtülmə daha yüksək xərc tələb etsə də, bu investisiya yüksək etibarlılıq tələb edən əksər elektron məhsullar (rabitə avadanlığı, sənaye idarəetmə sistemləri, avtomobil elektronikası və tibbi cihazlar kimi) üçün tamamilə dəyərlidir. Bu, lehimləmə qüsurlarından qaynaqlanan sistem saatı nasazlıqlarının, partiyaların yenidən işlənməsinin və hətta məhsulun geri çağırılmasının qarşısını alır.