Pourquoi le placage or sur les cartes PCB

1. Finition de surface du circuit imprimé :

Anti-oxydation, HASL, HASL sans plomb, or par immersion, étain par immersion, argent par immersion, placage à l'or dur, placage à l'or en carton complet, doigt d'or, nickel-palladium OSP : coût inférieur, bonne soudabilité, conditions de stockage difficiles, courte durée, Technologie respectueuse de l'environnement, bonne soudure et douceur.

HASL : la carte HASL est généralement un modèle de PCB multicouche (4-46 couche) de haute précision. Il a été utilisé par de nombreuses entreprises et unités de recherche nationales à grande échelle dans les domaines des communications, des ordinateurs, des équipements médicaux et de l'aérospatiale. Il a un doigt d'or (doigt de connexion). C'est le composant de connexion entre la clé USB et l'emplacement mémoire. Tous les signaux sont transmis via le doigt en or.

Les doigts en or sont composés de nombreux contacts conducteurs dorés. Parce que la surface est plaquée or et que les contacts conducteurs sont disposés comme des doigts, on les appelle « doigts d'or ».

Les doigts en or sont en fait recouverts d'une couche d'or sur une plaque recouverte de cuivre grâce à un processus spécial, car l'or est extrêmement résistant à l'oxydation et possède une forte conductivité.

Cependant, en raison du prix élevé de l’or, une plus grande partie de la mémoire est actuellement remplacée par l’étamage. Depuis les années 1990, les matériaux en étain sont devenus populaires. Actuellement, presque tous les « doigts d'or » des cartes mères, de la mémoire et des cartes graphiques sont utilisés. Matériau en étain, seuls certains points de contact d'accessoires de serveur/poste de travail hautes performances continueront à utiliser le placage à l'or, ce qui est naturellement coûteux.

2. Pourquoi utiliser des plaques plaquées or ?

À mesure que les circuits intégrés deviennent plus intégrés, les broches des circuits intégrés deviennent plus denses. Le processus HASL vertical est difficile à souffler à plat les plaquettes minces, ce qui rend le montage SMT difficile ; de plus, la durée de conservation du fer blanc pulvérisé est très courte.

La plaque plaquée or résout simplement ces problèmes :

1. Pour le processus de montage en surface, en particulier pour les montages en surface ultra-petits 0603 et 0402, la planéité du tampon de soudure est directement liée à la qualité du processus d'impression de la pâte à souder et a un impact décisif sur la qualité du brasage par refusion ultérieur. Par conséquent, le placage à l'or de l'ensemble de la carte est souvent observé dans les processus de montage en surface haute densité et ultra-petits.

2. Au cours de la phase de production d'essai, en raison de facteurs tels que l'approvisionnement en composants, il n'est souvent pas possible de souder la carte dès son arrivée. Au lieu de cela, nous devons souvent attendre plusieurs semaines, voire plusieurs mois, avant de l’utiliser. La durée de conservation des planches plaquées or est plus longue que celle du plomb. L'alliage d'étain est plusieurs fois plus long, donc tout le monde est heureux de l'utiliser.

En outre, le coût des PCB plaqués or au stade du prototypage est presque le même que celui des plaques en alliage plomb-étain.

Mais à mesure que le câblage devient plus dense, la largeur et l'espacement des lignes ont atteint 3-4MIL.

Cela pose le problème du court-circuit du fil d'or : à mesure que la fréquence du signal devient de plus en plus élevée, la transmission du signal dans plusieurs revêtements en raison de l'effet cutané a un impact plus évident sur la qualité du signal.

L'effet de peau fait référence à : un courant alternatif haute fréquence, le courant aura tendance à circuler concentré à la surface du fil. Selon les calculs, la profondeur de la peau est liée à la fréquence.

Afin de résoudre les problèmes ci-dessus des cartes plaquées or, les PCB utilisant des cartes dorées immergées ont principalement les caractéristiques suivantes :

1. Étant donné que les structures cristallines formées par l'or par immersion et le placage à l'or sont différentes, l'or par immersion sera plus jaune doré que le placage à l'or et les clients seront plus satisfaits.

2. L'or par immersion est plus facile à souder que le placage à l'or et ne provoquera pas de mauvaise soudure ni de plaintes des clients.

3. Étant donné que le panneau d'or par immersion n'a que du nickel-or sur le tampon, la transmission du signal dans l'effet cutané se fait dans la couche de cuivre et n'affectera pas le signal.

4. Étant donné que la structure cristalline de l’or par immersion est plus dense que celle du placage à l’or, elle est moins susceptible de provoquer une oxydation.

5. Étant donné que la plaque d'or par immersion ne contient que du nickel-or sur le tampon, elle ne produira pas de fils d'or et ne provoquera pas de points courts.

6. Étant donné que la carte d'or par immersion ne contient que du nickel-or sur le tampon, la résistance de soudure sur le circuit est plus fermement liée à la couche de cuivre.

7. Le projet n'affectera pas l'espacement pendant la compensation.

8. Étant donné que les structures cristallines formées par l'or par immersion et le placage à l'or sont différentes, la contrainte de la plaque d'or par immersion est plus facile à contrôler. Pour les produits avec liaison, cela est plus propice au traitement de liaison. Dans le même temps, c’est précisément parce que l’or immergé est plus doux que le placage à l’or que les doigts en or constitués de plaques d’or immergées ne sont pas résistants à l’usure.

9. La planéité et la durée de vie de la plaque d'or immergée sont aussi bonnes que celles de la plaque plaquée or.

Pour le processus de placage à l'or, l'effet d'application de l'étain est considérablement réduit, tandis que l'effet d'application de l'étain de l'or par immersion est meilleur ; à moins que le fabricant n'exige une obligation, la plupart des fabricants choisiront désormais le procédé courant à l'or par immersion. Dans ce cas, le traitement de surface du PCB est le suivant :

Placage d'or (galvanoplastie, or par immersion), placage d'argent, OSP, HASL (plomb et sans plomb).

Ces types sont principalement destinés aux cartes telles que FR-4 ou CEM-3. Le matériau de base en papier et le procédé de traitement de surface consistant à enduire de colophane ; si le problème d'une mauvaise application de l'étain (mauvaise consommation d'étain) est exclu, la pâte à souder et les autres fabricants de patchs sont exclus. Pour des raisons de production et de technologie des matériaux.

Ici, nous ne parlons que des problèmes de PCB. Il existe plusieurs raisons:

1. Lors de l'impression de PCB, s'il y a une surface de film de fuite d'huile sur la position PAN, ce qui peut bloquer l'effet de l'application d'étain ; ceci peut être vérifié par un test de dérive de l'étain.

2. Si la position PAN répond aux exigences de conception, c'est-à-dire si la conception du coussin peut assurer de manière adéquate le support des pièces.

3. Que le tampon soit contaminé ou non, les résultats peuvent être obtenus en utilisant un test de contamination ionique ; les trois points ci-dessus sont essentiellement les aspects clés à prendre en compte par les fabricants de PCB.

Concernant les avantages et les inconvénients de plusieurs méthodes de traitement de surface, chacune a ses forces et ses faiblesses !

En termes de placage à l'or, il permet au PCB d'être stocké plus longtemps et est moins affecté par la température et l'humidité de l'environnement externe (par rapport à d'autres traitements de surface) et peut généralement être stocké pendant environ un an ; le traitement de surface de l'étain pulvérisé est le deuxième et l'OSP est le troisième. Une grande attention doit être accordée à la durée de stockage des deux traitements de surface à température et humidité ambiantes.

D'une manière générale, le traitement de surface de l'argent immergé est un peu différent, le prix est plus élevé, les conditions de stockage sont plus strictes, et il faut qu'il soit conditionné dans du papier sans soufre ! Et la durée de stockage est d'environ trois mois ! En termes d'effets d'application d'étain, l'or par immersion, l'OSP, le HASL, etc. sont en fait presque les mêmes. Les fabricants considèrent avant tout la rentabilité !