Při výrobě desek plošných spojů procesy povrchové úpravy přímo ovlivňují spolehlivost vodivosti, odolnost proti korozi a životnost desek plošných spojů, mezi nimiž jsou dva široce používané procesy nanášení zlata a nástřik cínu. Tváří v tvář otázce „který proces je trvanlivější“ je nutné vyjít z principu procesu a strukturálních charakteristik v kombinaci s rozměry jádra, jako je odolnost vůči environmentální erozi, mechanické opotřebení a stabilita vodivosti, abychom mohli vyvodit objektivní závěr - celkově, trvanlivost zlatého procesu ponorem je lepší, zejména při dlouhodobém-použití a komplexních prostředích, s významnými výhodami, zatímco proces stříkání cínem má určité praktické výhody.
Což je odolnější, ponoření do zlata nebo pocínování ve spreji
1, Princip procesu a strukturální charakteristiky: "vrozený základ" trvanlivosti
Pro srovnání trvanlivosti je nutné nejprve objasnit základní rozdíly mezi těmito dvěma procesy: nanášení zlata je metoda chemického nanášení, která vytváří stejnoměrnou a hustou vrstvu zlata na povrchu měděné fólie pcb a pod vrstvou zlata je obvykle vrstva niklu jako „bariéra“ (kompozitní vrstva niklového zlata); Cínové stříkání je proces nanášení roztavené slitiny cínu a olova (neboli slitiny cínu -bez olova) na povrch měděné fólie pomocí technologie vyrovnávání horkým vzduchem, čímž se vytvoří vrstva slitiny cínu. Struktura této vrstvy spočívá v tom, že cínová vrstva je přímo připojena k měděné fólii bez mezilehlé bariérové vrstvy.
Z hlediska strukturních charakteristik má „niklová zlatá kompozitní vrstva“ procesu nanášení zlata neodmyslitelné výhody: chemické vlastnosti zlata jsou stabilní a nesnadno reagují se vzduchem a vlhkostí, zatímco niklová vrstva může účinně izolovat měděnou fólii od zlaté vrstvy, čímž zabraňuje difúzi atomů mědi do zlaté vrstvy a ovlivňuje vodivost a zároveň zvyšuje pevnost vazby mezi zlatou vrstvou a měděnou fólií; Ačkoli cínová vrstva procesu stříkání cínu může chránit měděnou fólii, chemická aktivita cínu je vyšší než aktivita zlata a neexistuje žádná mezilehlá bariérová vrstva. Dlouhodobé používání může snadno vést k vzájemné rozpustnosti mědi a cínu, což má za následek snížení strukturální stability povrchu. Tento „vrozený strukturální rozdíl“ pokládá základy pro rozdíl v trvanlivosti mezi těmito dvěma.
2, Odolnost proti environmentální erozi: Potápějící se zlato je odolnější vůči „tvrdým testům“
Během používání PCB je nevyhnutelné čelit erozi ze vzduchu, vlhkosti a chemických látek (jako je pot a průmyslový prach). Odolnost proti korozi je klíčovým ukazatelem pro měření trvanlivosti - to je hlavní výhoda procesu imerzního zlata.
Proces potápění zlata: antikorozní-„výborný student“
Zlato v ponorné vrstvě má extrémně silnou chemickou inertnost a dokonce i v prostředí s vysokou vlhkostí a vysokou solnou mlhou (jako jsou průmyslová řídicí zařízení, venkovní komunikační základnové stanice) snadno nepodléhá oxidaci, korozi nebo korozi; Vrstva niklu dále zvyšuje odolnost proti korozi, což může zabránit pronikání škodlivých látek do měděné fólie a zabránit korozi měděné fólie a poškození obvodu. V praktických aplikacích mohou desky s plošnými spoji využívající technologii imerzního zlata udržet rovný povrch bez oxidačních stop a téměř bez zhoršení vodivosti i po dlouhodobém-vystavení vlhkému prostředí.
Proces stříkání cínem: odolnost proti korozi na "úrovni průchodu"
Ačkoli cínová vrstva procesu stříkání cínem může dočasně chránit měděnou fólii, cín je náchylný k vytváření oxidového filmu (tj. „cínové rzi“) ve vzduchu, zejména v prostředí s vysokou vlhkostí, kde se rychlost oxidace zrychlí; Při vystavení kyselým nebo zásaditým látkám, jako je pot nebo průmyslový odpadní plyn, může cínová vrstva podléhat chemickým reakcím, které mohou vést ke korozi a odlupování. Ještě důležitější je, že v cínové nástřikové vrstvě není žádná mezilehlá bariérová vrstva. Jakmile se v cínové vrstvě objeví malé praskliny, škodlivé látky zvenčí se přímo dostanou do kontaktu s měděnou fólií, což způsobí rychlou korozi a ovlivní vodivost desky plošných spojů. Například desky s plošnými spoji, které používají technologii nástřiku cínem v domácích elektronických zařízeních, mohou mít problémy, jako je oxidace pájených spojů a špatný kontakt, pokud jsou dlouhodobě vystaveny vlhkému prostředí, což může zkrátit životnost zařízení.
3, Odolnost proti mechanickému opotřebení: Potápějící se zlato je odolnější vůči „fyzickému opotřebení“
Během procesu montáže a přepravy desky plošných spojů bude povrch čelit mechanickým vlivům, jako je vkládání a vytahování, tření (jako je kontakt nástroje během vkládání a montáže konektoru) a odolnost proti mechanickému opotřebení přímo ovlivňuje jeho "schopnost odolnosti proti opotřebení" - proces ponoření zlata je v tomto rozměru také výhodnější.
Proces potopení zlata: „tvrdá bariéra“-odolná proti opotřebení
Ačkoli tvrdost zlata v ponorné vrstvě není extrémně vysoká, tvrdost niklové vrstvy je mnohem vyšší než tvrdost cínové vrstvy a celková "niklová zlatá kompozitní vrstva" má dobrou mechanickou pevnost. V situacích, jako je zapojování a odpojování konektorů a mírné tření, je pozlacená-vrstva méně náchylná k poškrábání a odlupování a může si po dlouhou dobu zachovat integritu povrchu; I při určitých vnějších vlivech může niklová vrstva tlumit tlak a zabránit přímému poškození zlaté vrstvy. Například u desek plošných spojů rozhraní USB, které se často připojují a odpojují, je rychlost opotřebení povrchu mnohem pomalejší než u procesu stříkání cínem při použití technologie ponorného zlata a životnost rozhraní lze několikrát prodloužit.
Proces stříkání cínem: „měkká krátká deska“-odolná proti opotřebení
Slitina cínu nastříkaná cínem má nižší tvrdost a měkčí texturu a je náchylná k poškrábání, promáčknutí a dokonce i odlupování při mechanickém působení. Pokud například nástroj náhodně poškrábe povrch nastříkaný cínem během procesu montáže, pravděpodobně to způsobí odloupnutí vrstvy cínu a odkrytí měděné fólie pod ním; Časté zapojování a odpojování konektorových rozhraní může vést k rychlému ztenčení cínového povlaku v důsledku opotřebení, což má za následek obnažení měděné fólie, oxidaci a nakonec špatný kontakt. Tato vlastnost "snadné opotřebení" výrazně snižuje životnost desek plošných spojů vyrobených technologií nástřiku cínem v situacích, které vyžadují časté mechanické operace.
4, Vodivá stabilita: Potopení zlata zajišťuje „dlouhodobou- spolehlivost“
Trvanlivost se neprojevuje pouze v „žádném poškození“, ale také v „žádném snížení výkonu“. - stabilita vodivosti je jádrem dlouhodobého spolehlivého provozu desky plošných spojů-, a v tomto ohledu má proces pozlacení stále výhodu.
Proces potápění zlata: vodivé „stabilní jako kámen“
Zlato nanesené ve zlaté vrstvě má vynikající vodivost a stabilní chemické vlastnosti a při dlouhodobém používání nezvýší odolnost kvůli oxidaci nebo korozi; Vrstva niklu může zabránit vzájemnému rozpouštění mědi a cínu, čímž se zabrání difúzi atomů mědi k povrchu a ovlivnění vodivosti. Desky s plošnými spoji využívající technologii imerzního zlata si proto mohou po dlouhou dobu udržet stabilní povrchový odpor a i po letech používání zůstává jejich vodivost téměř nezměněna, což je činí zvláště vhodnými pro scénáře, které vyžadují vysokou stabilitu vodivosti, jako jsou přesné přístroje a vysokofrekvenční komunikační zařízení.
Proces stříkání cínem: vodivý „snadno kolísavý“
Přestože cín nastříkaný na cínovou vrstvu má určitou vodivost, je při dlouhodobém používání náchylný k vytváření oxidových filmů, což vede ke zvýšení odolnosti povrchu; Mezitím fenomén vzájemné rozpustnosti mědi a cínu postupně zvýší obsah mědi v cínové vrstvě, což dále ovlivní vodivost. Například u desky s plošnými spoji využívající technologii nástřiku cínem se mohou po 1-2 letech používání vyskytnout problémy, jako je zvýšený odpor pájky a útlum přenosu signálu. U vysoce přesných obvodů, jako jsou obvody pro sběr signálu senzoru, může toto kolísání výkonu vést ke zvýšeným chybám měření a dokonce k poruše zařízení.
5, Výjimka ze speciálních scénářů: Praktičnost procesu stříkání cínem
I když proces ponorného zlata má celkově lepší trvanlivost, proces stříkání cínu má stále určitou hodnotu ve specifických scénářích a není „zcela nepoužitelný“ -, což se odráží především v „nízkých nákladech“ a „specifických potřebách svařování“.
Ve scénářích, kde trvanlivost není vysokým požadavkem a prostředí použití je mírné (jako jsou běžná domácí elektronická zařízení a jednorázové spotřební elektronické výrobky), jsou náklady na proces stříkání cínem mnohem nižší než u ponorného zlata a může splňovat základní potřeby vodivosti a ochrany; Kromě toho má slitina cínu ve vrstvě cínu ve spreji nižší bod tání a při tradičním procesu pájení vlnou je svařovací schopnost lepší než u imerzního zlata (ponorné zlaté pájení vyžaduje regulaci teploty, aby se zabránilo nadměrné reakci mezi vrstvou zlata a pájkou). Je však třeba poznamenat, že v takových scénářích je životnost desky s plošnými spoji vyrobené procesem stříkání cínem obvykle kratší, obvykle 1-3 roky, zatímco deska s plošnými spoji vyrobená procesem zlacení může mít životnost až 5-10 let nebo i delší.