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pcb多层线路板表面最终涂层概述

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2021-07-21 22:11    浏览量:
  近年来,PCB多层电路板制造的最终涂层工艺发生了重大变化。这些变化是不断的需求,以克服限制的HASL(热空气解决水平)和越来越多的替代HASL的结果。
 
  最后的涂层用于保护电路铜箔的表面。铜(Cu)是焊接构件的良好表面,但容易氧化;氧化铜防止焊料润湿。虽然金(AU)现在被用来覆盖铜,因为金不会氧化;金和铜会迅速相互扩散。任何暴露的铜很快就会形成可焊的氧化铜。一种方法是使用镍(Ni)的“阻挡层”,它可以防止金从铜中转移,并为组件的组装提供耐用的导电表面。
印制板多层电路板非电解镀镍要求
 
非电解镍镀层应具有多种功能
  该电路的最终目标是在PCB多层电路板与元器件之间形成一个物理强度高、电气特性好的连接。如果PCB多层电路板表面有任何氧化物或污染物,就不会出现今天弱焊剂的焊接连接。
金在镍上自然沉淀,在长期储存期间不会氧化。然而,金不会在氧化镍上沉淀,所以在镍浴和金溶解之间,镍必须保持纯净。这样一来,镍的第一个要求就是在足够长的时间内不受氧化,以使金沉淀下来。化学浸没浴已经发展到允许镍沉淀中6-10%的磷含量。非电解镍镀层中的磷含量被认为是镀液控制、氧化物、电性能和物理性能之间的平衡。
 
  非电解镀镍表面用于许多需要物理强度的应用,如汽车变速器轴承。PCB多层电路板的要求远不如这些应用严格,但对于引线键合、触板接触点、边缘连接器和加工的可持续性,一定的硬度仍然很重要。
  铅键合需要镍硬度。如果铅使沉淀物变形,则可能发生摩擦损失,这有助于铅“熔化”到基底上。SEM图像显示Ni/Au或Ni/Pd/Au表面没有渗透。
电气特性
  由于容易制造,铜被选为电路形成的金属。铜的导电性比几乎所有金属都好。金还具有良好的导电性,使其成为最外层金属的完美选择,因为电子往往在导电路径的表面流动(“表面”好处)。
铜1.7μΩcm
金2.4μΩcm
镍7.4μΩcm
非电解镀镍55~90μΩcm
  尽管大多数生产板的电气特性不受镍层的影响,但镍可以影响高频信号的电气特性。微波PCB多层电路板的信号损耗可以超过设计要求。这种现象与镍的厚度成正比-电路需要通过镍到焊点。在许多应用中,通过指定小于2.5μM的镍镀层,可以将电信号恢复到设计规格。
接触电阻
  接触电阻不同于可焊性,因为镍/金表面在最终产品的整个使用寿命期间保持不可焊性。镍/金在长期环境暴露后必须保持外部接触的导电性。Antler在1970年的工作量化了镍/金表面的接触要求。研究了各种最终用途。

 

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