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पीसीबी बोर्ड पर सोना क्यों चढ़ाया जाता है?

Jan 08, 2024

1. पीसीबी बोर्ड सतह परिष्करण:

एंटी-ऑक्सीडेशन, एचएएसएल, सीसा रहित एचएएसएल, इमर्शन गोल्ड, इमर्शन टिन, इमर्शन सिल्वर, हार्ड गोल्ड प्लेटिंग, फुल बोर्ड गोल्ड प्लेटिंग, गोल्ड फिंगर, निकल-पैलेडियम ओएसपी: कम लागत, अच्छी सोल्डरबिलिटी, कठोर भंडारण की स्थिति, कम समय, पर्यावरण के अनुकूल प्रौद्योगिकी, अच्छी वेल्डिंग और चिकनी।

एचएएसएल: एचएएसएल बोर्ड आम तौर पर एक बहु-परत (4-46 परत) उच्च परिशुद्धता पीसीबी टेम्पलेट है। इसका उपयोग कई बड़े पैमाने पर घरेलू संचार, कंप्यूटर, चिकित्सा उपकरण और एयरोस्पेस उद्यमों और अनुसंधान इकाइयों द्वारा किया गया है। इसकी एक सुनहरी उंगली (जोड़ने वाली उंगली) है। यह मेमोरी स्टिक और मेमोरी स्लॉट के बीच कनेक्टिंग घटक है। सभी सिग्नल सोने की उंगली के माध्यम से प्रेषित होते हैं।

सोने की उंगलियां कई सुनहरे प्रवाहकीय संपर्कों से बनी होती हैं। क्योंकि सतह पर सोना चढ़ाया गया है और प्रवाहकीय संपर्क उंगलियों की तरह व्यवस्थित हैं, उन्हें "सोने की उंगलियां" कहा जाता है।

सोने की अंगुलियों को वास्तव में एक विशेष प्रक्रिया के माध्यम से तांबे से बने बोर्ड पर सोने की परत से ढक दिया जाता है, क्योंकि सोना ऑक्सीकरण के प्रति बेहद प्रतिरोधी होता है और इसमें मजबूत चालकता होती है।

हालाँकि, सोने की ऊंची कीमत के कारण, वर्तमान में अधिक मेमोरी को टिन प्लेटिंग द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। 1990 के दशक से, टिन सामग्री लोकप्रिय हो गई है। वर्तमान में, मदरबोर्ड, मेमोरी और ग्राफिक्स कार्ड की लगभग सभी "सोने की उंगलियां" का उपयोग किया जाता है। टिन सामग्री, केवल कुछ उच्च-प्रदर्शन सर्वर/वर्कस्टेशन सहायक संपर्क बिंदु सोना चढ़ाना का उपयोग करना जारी रखेंगे, जो स्वाभाविक रूप से महंगा है।

2. सोने की परत चढ़ी प्लेटों का उपयोग क्यों करें?

जैसे-जैसे आईसी अधिक एकीकृत होते जाते हैं, आईसी पिन अधिक सघन होते जाते हैं। ऊर्ध्वाधर एचएएसएल प्रक्रिया में पतले पैड को सपाट करना मुश्किल होता है, जिससे एसएमटी माउंटिंग मुश्किल हो जाती है; इसके अलावा, स्प्रे टिन प्लेट की शेल्फ लाइफ बहुत कम है।

सोना चढ़ाया हुआ प्लेट इन समस्याओं का समाधान करता है:

1. सतह माउंट प्रक्रिया के लिए, विशेष रूप से 0603 और 0402 अल्ट्रा-छोटी सतह माउंट के लिए, सोल्डर पैड की सपाटता सीधे सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग प्रक्रिया की गुणवत्ता से संबंधित होती है और बाद के रिफ्लो सोल्डरिंग गुणवत्ता पर निर्णायक प्रभाव डालती है। इसलिए, पूरे बोर्ड पर सोना चढ़ाना अक्सर उच्च-घनत्व और अल्ट्रा-छोटी सतह माउंट प्रक्रियाओं में देखा जाता है।

2. परीक्षण उत्पादन चरण में, घटक खरीद जैसे कारकों के कारण, बोर्ड आते ही सोल्डर करना अक्सर संभव नहीं होता है। इसके बजाय, हमें इसका उपयोग करने से पहले अक्सर कई सप्ताह या महीनों तक इंतजार करना पड़ता है। गोल्ड-प्लेटेड बोर्डों की शेल्फ लाइफ सीसे की तुलना में अधिक लंबी होती है। प्यूटर मिश्र धातु कई गुना लंबी होती है, इसलिए हर कोई इसका उपयोग करने में प्रसन्न होता है।

इसके अलावा, प्रोटोटाइप चरण में गोल्ड-प्लेटेड पीसीबी की लागत लगभग लेड-टिन मिश्र धातु प्लेट के समान है।

लेकिन जैसे-जैसे वायरिंग सघन होती गई, लाइन की चौड़ाई और दूरी 3-4MIL तक पहुंच गई।

इससे सोने के तार में शॉर्ट सर्किट की समस्या आती है: जैसे-जैसे सिग्नल की आवृत्ति अधिक से अधिक होती जाती है, त्वचा के प्रभाव के कारण कई कोटिंग्स में सिग्नल ट्रांसमिशन का सिग्नल की गुणवत्ता पर अधिक स्पष्ट प्रभाव पड़ता है।

त्वचा प्रभाव का तात्पर्य है: उच्च-आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा, धारा तार की सतह पर केंद्रित होकर प्रवाहित होगी। गणना के अनुसार, त्वचा की गहराई आवृत्ति से संबंधित है।

गोल्ड-प्लेटेड बोर्डों की उपरोक्त समस्याओं को हल करने के लिए, डूबे हुए सोने के बोर्डों का उपयोग करने वाले पीसीबी में मुख्य रूप से निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं:

1. क्योंकि विसर्जन सोना और सोना चढ़ाना द्वारा बनाई गई क्रिस्टल संरचनाएं अलग-अलग होती हैं, विसर्जन सोना सोना चढ़ाना की तुलना में सुनहरा पीला होगा, और ग्राहक अधिक संतुष्ट होंगे।

2. सोना चढ़ाना की तुलना में विसर्जन सोने को वेल्ड करना आसान है और इससे खराब वेल्डिंग या ग्राहक शिकायत नहीं होगी।

3. चूंकि विसर्जन गोल्ड बोर्ड में पैड पर केवल निकल सोना होता है, त्वचा प्रभाव में सिग्नल ट्रांसमिशन तांबे की परत में होता है और सिग्नल को प्रभावित नहीं करेगा।

4. क्योंकि विसर्जन सोने की क्रिस्टल संरचना सोना चढ़ाना की तुलना में सघन होती है, इससे ऑक्सीकरण होने की संभावना कम होती है।

5. चूंकि विसर्जन सोने की प्लेट में पैड पर केवल निकल सोना होता है, इससे सोने के तार नहीं बनेंगे और छोटे धब्बे पड़ेंगे।

6. क्योंकि विसर्जन गोल्ड बोर्ड में पैड पर केवल निकल सोना होता है, सर्किट पर सोल्डर प्रतिरोध तांबे की परत के साथ अधिक मजबूती से बंधा होता है।

7. परियोजना मुआवजे के दौरान रिक्ति को प्रभावित नहीं करेगी।

8. क्योंकि विसर्जन सोने और सोना चढ़ाना द्वारा बनाई गई क्रिस्टल संरचनाएं अलग-अलग होती हैं, विसर्जन सोने की प्लेट के तनाव को नियंत्रित करना आसान होता है। बॉन्डिंग वाले उत्पादों के लिए, यह बॉन्डिंग प्रसंस्करण के लिए अधिक अनुकूल है। साथ ही, यह ठीक इसलिए है क्योंकि डूबा हुआ सोना सोना चढ़ाने की तुलना में नरम होता है, इसलिए डूबे हुए सोने की प्लेटों से बनी सोने की उंगलियां पहनने के लिए प्रतिरोधी नहीं होती हैं।

9. डूबी हुई सोने की प्लेट की सपाटता और सेवा जीवन सोने की परत चढ़ी हुई प्लेट जितनी ही अच्छी होती है।

सोना चढ़ाना प्रक्रिया के लिए, टिन अनुप्रयोग प्रभाव बहुत कम हो जाता है, जबकि विसर्जन सोने का टिन अनुप्रयोग प्रभाव बेहतर होता है; जब तक निर्माता को बाइंडिंग की आवश्यकता न हो, अधिकांश निर्माता अब सामान्य विसर्जन सोना प्रक्रिया का चयन करेंगे। इस मामले में, पीसीबी सतह का उपचार इस प्रकार है:

सोना चढ़ाना (इलेक्ट्रोप्लेटिंग, विसर्जन सोना), चांदी चढ़ाना, ओएसपी, एचएएसएल (सीसा और सीसा रहित)।

ये प्रकार मुख्य रूप से FR -4 या CEM -3 जैसे बोर्डों के लिए हैं। कागज आधार सामग्री और रोसिन के साथ कोटिंग की सतह उपचार विधि; यदि खराब टिन अनुप्रयोग (खराब टिन खाने) की समस्या को बाहर रखा गया है, तो सोल्डर पेस्ट और अन्य पैच निर्माताओं को बाहर रखा गया है। उत्पादन एवं भौतिक प्रौद्योगिकी कारणों से।

यहां हम केवल पीसीबी मुद्दों के बारे में बात करते हैं। इसके कई कारण हैं:

1. पीसीबी को प्रिंट करते समय, क्या पैन स्थिति पर तेल रिसाव फिल्म की सतह है, जो टिन अनुप्रयोग के प्रभाव को अवरुद्ध कर सकती है; इसे टिन बहाव परीक्षण द्वारा सत्यापित किया जा सकता है।

2. क्या पैन की स्थिति डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा करती है, अर्थात, क्या पैड डिज़ाइन भागों के समर्थन को पर्याप्त रूप से सुनिश्चित कर सकता है।

3. पैड दूषित है या नहीं, आयन संदूषण परीक्षण का उपयोग करके परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं; उपरोक्त तीन बिंदु मूल रूप से पीसीबी निर्माताओं द्वारा विचार किए जाने वाले प्रमुख पहलू हैं।

सतह के उपचार के कई तरीकों के फायदे और नुकसान के संबंध में, प्रत्येक की अपनी ताकत और कमजोरियां हैं!

सोना चढ़ाना के संदर्भ में, यह पीसीबी को लंबे समय तक संग्रहीत करने की अनुमति देता है, और बाहरी पर्यावरणीय तापमान और आर्द्रता (अन्य सतह उपचारों की तुलना में) से कम प्रभावित होता है, और आम तौर पर लगभग एक वर्ष तक संग्रहीत किया जा सकता है; स्प्रे टिन सतह उपचार दूसरे स्थान पर है, और ओएसपी तीसरे स्थान पर है। परिवेश के तापमान और आर्द्रता में दो सतह उपचारों के भंडारण समय पर बहुत ध्यान दिया जाना चाहिए।

सामान्यतया, डूबे हुए चांदी की सतह का उपचार थोड़ा अलग होता है, कीमत अधिक होती है, भंडारण की स्थिति अधिक कठोर होती है, और इसे सल्फर-मुक्त कागज में पैक करने की आवश्यकता होती है! और भंडारण का समय लगभग तीन महीने है! टिन अनुप्रयोग प्रभाव के संदर्भ में, विसर्जन सोना, ओएसपी, एचएएसएल, आदि वास्तव में लगभग समान हैं। निर्माता मुख्य रूप से लागत-प्रभावशीलता पर विचार करते हैं!