jari emas PCBmemikul misi utama transmisi dan koneksi sinyal, dan kinerjanya secara langsung memengaruhi stabilitas dan keandalan peralatan. Oleh karena itu, memilih proses yang tepat sangat penting untuk produksi jari emas.
1, teknologi jari emas PCB umum
(1) Proses elektroplating emas nikel
Prinsip proses: Menggunakan prinsip elektrokimia, PCB ditempatkan sebagai katoda dalam larutan pelapis listrik yang mengandung garam nikel dan emas. Di bawah aksi arus searah, ion nikel pertama-tama tereduksi dan disimpan di area jari emas pada permukaan PCB, membentuk lapisan nikel. Lapisan nikel tidak hanya meningkatkan kekuatan ikatan antara lapisan emas dan substrat tembaga, tetapi juga memberikan dukungan kuat pada lapisan emas berikutnya karena kekerasannya yang tinggi. Selanjutnya, ion emas terus tereduksi dan mengendap di permukaan lapisan nikel, akhirnya membentuk lapisan permukaan jari emas dengan kinerja luar biasa.
Keuntungan proses: Jari emas biasanya digunakan pada bagian sambungan yang memerlukan penyisipan dan ekstraksi sering. Lapisan yang dibentuk oleh teknologi pelapisan listrik emas nikel memiliki ketahanan aus yang sangat baik dan tahan-gesekan mekanis jangka panjang. Lapisan permukaan jari emas tidak mudah rusak selama beberapa kali proses penyisipan dan ekstraksi, sehingga sambungan listrik tetap stabil. Pada saat yang sama, emas memiliki ketahanan antioksidan dan korosi yang sangat kuat, yang secara efektif dapat menahan erosi oksidatif di lingkungan, memastikan stabilitas-konduktivitas jari emas dalam jangka panjang dan sangat memperpanjang masa pakai papan sirkuit cetak.
Skenario aplikasi: Karena ketahanan aus, ketahanan oksidasi, dan konduktivitasnya yang sangat baik, teknologi pelapisan listrik emas nikel banyak digunakan di bidang yang membutuhkan keandalan dan daya tahan yang sangat tinggi. Misalnya, perangkat keras seperti modul memori komputer dan kartu grafis perlu sering dicolokkan dan dicabut saat digunakan. Jari-jari emas dari teknologi emas nikel berlapis dapat memastikan bahwa mereka selalu menjaga sambungan listrik yang baik dengan slot motherboard, memastikan pengoperasian peralatan yang stabil.
(2) Proses penenggelaman emas
Prinsip proses: Proses perendaman emas, juga dikenal sebagai pelapisan nikel kimia, menghasilkan lapisan pada area jari emas pada PCB melalui reaksi oksidasi-reduksi kimia. Pertama, pelapisan nikel tanpa listrik dilakukan pada lapisan tembaga di permukaan jari emas untuk membentuk lapisan paduan nikel fosfor. Lapisan nikel berfungsi sebagai lapisan perantara, memberikan dasar yang baik untuk reaksi pengendapan emas selanjutnya dan secara efektif mencegah ion tembaga berdifusi ke dalam lapisan emas. Selanjutnya terjadi reaksi perpindahan antara larutan garam emas dan lapisan nikel, sehingga mengendapkan lapisan emas pada permukaan lapisan nikel.
Keunggulan proses: Lapisan emas yang diperoleh dari proses emas perendaman memiliki kerataan dan kemampuan las yang baik. Kerataannya memungkinkan kontak yang lebih erat dan seragam antara jari emas dan soket, mengurangi resistensi kontak dan meningkatkan stabilitas transmisi sinyal. Dalam hal pengelasan, proses perendaman emas dapat meningkatkan kinerja pengelasan secara signifikan, mengurangi kemungkinan cacat pengelasan seperti penyolderan dan pematrian virtual, dan sangat cocok untuk papan PCB presisi tinggi dengan persyaratan kualitas pengelasan yang ketat.
Skenario aplikasi: Untuk produk elektronik dengan persyaratan ketahanan aus yang relatif rendah tetapi persyaratan kerataan dan kemampuan las yang sangat tinggi, proses pengendapan emas menjadi pilihan yang lebih disukai. Misalnya, pada papan PCB pada beberapa-smartphone, tablet, dan perangkat kelas atas lainnya, jika jari emas digunakan untuk menyambungkan komponen seperti baterai dan layar, jumlah penyisipan dan pelepasan bagian sambungan ini relatif kecil, namun persyaratan untuk keandalan dan kerataan pengelasan sangat ketat. Jari-jari emas dari proses perendaman emas dapat memenuhi kebutuhan ini dengan baik.
2, Penjelasan rinci tentang aliran proses jari emas PCB
(1) Pra pemrosesan
Penghilangan minyak: Gunakan bahan penghapus minyak alkali untuk merawat papan PCB, yang secara efektif menghilangkan noda minyak dari permukaan. Adanya noda minyak dapat menghambat pengikatan efektif ion logam ke permukaan tembaga selama proses pelapisan listrik atau pelapisan kimia berikutnya. Melalui proses degreasing, kebersihan permukaan area jari emas terjamin, sehingga menjadi dasar yang baik untuk proses selanjutnya.
Pencucian asam: Setelah menghilangkan minyak, pencucian asam dilakukan dengan menggunakan larutan asam. Tujuan utama pencucian asam adalah untuk menghilangkan lapisan oksida pada permukaan tembaga dan mengaktifkan permukaan tembaga agar berada dalam keadaan aktif, sehingga meningkatkan kekuatan ikatannya dengan logam berlapis berikutnya.
(2) Pelapisan nikel
Pelapisan nikel yang dilapis: Tempatkan PCB yang telah diolah sebelumnya ke dalam larutan pelapisan nikel, di mana garam utamanya biasanya adalah nikel aminosulfonat, yang memiliki kandungan nikel tinggi dan tekanan lapisan yang sangat rendah. Selama proses pelapisan listrik, kontrol secara ketat parameter seperti suhu, nilai pH, dan kerapatan arus larutan pelapis. Konsentrasi garam nikel yang tepat menjamin laju pengendapan dan kualitas nikel. Nilai pH mempengaruhi aktivitas ion nikel, sedangkan suhu dan rapat arus menentukan struktur kristal dan ketebalan lapisan nikel. Secara umum, ketebalan lapisan pelapisan nikel dikontrol sekitar 3-5 μm untuk memberikan kekerasan dan daya rekat yang cukup.
Pelapisan nikel kimia: Pada tahap pelapisan nikel pada proses perendaman emas, lapisan paduan nikel fosfor diendapkan pada lapisan tembaga di permukaan jari emas melalui larutan pelapisan nikel kimia tertentu dan reaksi reduksi kimia. Penting juga untuk mengontrol secara tepat parameter seperti komposisi, suhu, dan waktu reaksi larutan pelapisan nikel tanpa listrik. Kandungan fosfor pada lapisan pelapisan nikel tanpa listrik umumnya dikontrol pada 7-9% berat, dan lapisan paduan nikel fosfor yang terbentuk memiliki ketahanan korosi dan kemampuan las yang baik, dengan ketebalan biasanya sekitar 3-5 μm.
(3) Pelapisan emas
Elektroplating emas keras: Setelah pelapisan nikel selesai, proses pelapisan emas keras digunakan untuk area jari emas. Larutan pelapisan emas keras biasanya mengandung garam emas dan beberapa bahan tambahan, seperti garam kobalt. Dengan menambahkan unsur seperti kobalt, kekerasan lapisan emas dapat ditingkatkan secara efektif. Dalam proses pelapisan listrik, bentuk gelombang dan parameter arus tertentu digunakan, seperti pelapisan listrik pulsa, dengan kerapatan arus maju yang umumnya dikontrol sekitar 1,2A/dm² dan siklus kerja balik sekitar 30%. Metode pelapisan listrik ini dapat membuat lapisan emas yang diendapkan mengkristal lebih halus dan rapat, dengan kekerasan yang lebih tinggi dan ketahanan aus yang lebih baik, untuk memenuhi kebutuhan penyisipan dan pelepasan jari emas yang sering. Ketebalan lapisan emas umumnya ditentukan berdasarkan persyaratan aplikasi spesifik, dan biasanya antara 1,5-5 μm.
Pelapisan emas: Pada proses pelapisan emas, setelah pelapisan kimiawi nikel selesai, PCB direndam dalam larutan yang mengandung garam emas. Ion emas dalam garam emas mengalami reaksi perpindahan dengan lapisan nikel, sehingga mengendapkan lapisan emas pada permukaan lapisan nikel. Selama proses pengendapan emas, konsentrasi, suhu, nilai pH, dan waktu reaksi larutan garam emas perlu dikontrol secara ketat untuk memastikan ketebalan lapisan emas seragam dan memenuhi persyaratan. Ketebalan lapisan pengendapan emas relatif tipis, dengan ketebalan konvensional sekitar 1-3 μm, namun kerataan dan kemampuan lasnya baik.
(4) Pasca pemrosesan
Pembersihan: Baik itu proses pelapisan emas nikel atau proses perendaman emas, setelah pelapisan emas selesai, PCB perlu dibersihkan secara menyeluruh. Gunakan air deionisasi dan bahan pembersih lainnya untuk menghilangkan sisa larutan pelapis atau larutan pelapis kimia dan kotoran lainnya pada permukaan jari emas, untuk mencegah zat sisa tersebut berdampak buruk pada kinerja jari emas.
Pengeringan: Setelah dibersihkan, PCB dikeringkan untuk menghilangkan kelembapan sepenuhnya pada permukaan jari emas, mencegah oksidasi atau korosi pada jari emas selama penyimpanan atau penggunaan selanjutnya karena sisa kelembapan. Suhu dan waktu pengeringan harus dikontrol secara wajar sesuai dengan persyaratan bahan dan proses PCB, umumnya pengeringan pada suhu 60-80 derajat untuk jangka waktu tertentu.
Pengujian: Melakukan pemeriksaan menyeluruh terhadap jari emas, termasuk pemeriksaan visual, untuk memeriksa cacat seperti goresan, lubang kecil, gelembung, dll pada permukaan jari emas; Deteksi ketebalan lapisan, menggunakan peralatan profesional seperti spektrometer fluoresensi sinar X-untuk mengukur ketebalan lapisan emas dan nikel guna memastikan lapisan tersebut memenuhi persyaratan desain; Pengujian adhesi, menggunakan metode seperti pengelupasan pita untuk memeriksa apakah daya rekat antara lapisan dan substrat kuat; Pengujian konduktivitas, menggunakan peralatan pengujian listrik profesional untuk mengukur ketahanan jari emas untuk memastikan konduktivitas yang baik.