PCB imalatında yüzey işleme süreçleri devre kartlarının iletkenlik güvenilirliğini, korozyon direncini ve hizmet ömrünü doğrudan etkiler; bunların arasında altın biriktirme ve kalay püskürtme yaygın olarak kullanılan iki işlemdir. "Hangi sürecin daha dayanıklı olduğu" sorusu karşısında, genel olarak nesnel bir sonuca varmak için süreç prensibi ve yapısal özelliklerle birlikte çevresel erozyon direnci, mekanik aşınma ve iletkenlik stabilitesi gibi temel boyutlarla birlikte başlamak gerekir -, daldırma altın işleminin dayanıklılığı özellikle uzun süreli kullanımda ve karmaşık ortamlarda daha iyi- olup önemli avantajlara sahiptir ve kalay püskürtme işleminin belirli senaryolarda belirli bir pratikliği vardır.
Hangisi daha dayanıklıdır; daldırma altın veya sprey kalay işlemi
1, Süreç prensibi ve yapısal özellikler: dayanıklılığın "doğuştan temeli"
Dayanıklılığı karşılaştırmak için öncelikle iki işlem arasındaki temel farklılıkları açıklığa kavuşturmak gerekir: altın biriktirme, pcb bakır folyonun yüzeyinde tekdüze ve yoğun bir altın katman oluşturan kimyasal bir biriktirme yöntemidir ve genellikle altın katmanın altında bir "bariyer" (nikel altın kompozit katman) olarak bir nikel katmanı bulunur; Kalay püskürtme, erimiş kalay kurşun alaşımının (veya kurşun{0}}kurşunsuz kalay alaşımının) sıcak hava tesviye teknolojisi kullanılarak bakır folyo yüzeyine uygulanması ve bir kalay alaşımı tabakası oluşturulması işlemidir. Bu katmanın yapısı, kalay katmanının ara bir bariyer katmanı olmadan doğrudan bakır folyoya bağlanmasıdır.
Yapısal özellikler açısından bakıldığında, altın biriktirme işleminin "nikel altın kompozit katmanı" doğal avantajlara sahiptir: altının kimyasal özellikleri stabildir ve hava ve nem ile kolayca reaksiyona girmez; nikel katmanı, bakır folyoyu altın katmandan etkili bir şekilde izole edebilir, bakır atomlarının altın katmana difüzyonunu önleyebilir ve iletkenliği etkileyebilir, aynı zamanda altın katman ile bakır folyo arasındaki bağlanma gücünü arttırır; Sprey kalay işleminin kalay tabakası bakır folyoyu koruyabilmesine rağmen kalayın kimyasal aktivitesi altınınkinden daha yüksektir ve ara bariyer tabakası yoktur. Uzun süreli kullanım kolaylıkla bakır kalayın karşılıklı çözünürlüğüne neden olabilir ve bu da yüzeyin yapısal stabilitesinde bir azalmaya neden olabilir. Bu 'doğuştan yapısal farklılık', ikisi arasındaki dayanıklılık farkının temelini oluşturuyor.
2, Çevresel erozyon direnci: Batan altın "sert testlere" karşı daha dayanıklıdır
Pcb kullanımı sırasında hava, nem ve kimyasal maddelerden (ter ve endüstriyel toz gibi) erozyonla karşılaşmak kaçınılmazdır. Korozyon direnci, dayanıklılığı ölçmek için önemli bir göstergedir - bu, daldırma altın işleminin temel avantajıdır.
Altının batması süreci:-korozyon önleme "mükemmel öğrenci"
Daldırma katmanındaki altın, son derece güçlü bir kimyasal inertliğe sahiptir ve yüksek nem ve yüksek tuz spreyi ortamlarında bile (endüstriyel kontrol ekipmanları, dış mekan iletişim baz istasyonları gibi), kolayca oksitlenmez, paslanmaz veya korozyona uğramaz; Nikel tabakası korozyon direncini daha da arttırır, bu da zararlı maddelerin bakır folyoya nüfuz etmesini önleyebilir ve bakır folyonun paslanıp devrenin kopmasına neden olmasını önleyebilir. Pratik uygulamalarda, daldırma altın teknolojisini kullanan baskılı devre kartı, nemli ortamlara uzun süre-süreli maruz kaldıktan sonra bile oksidasyon izleri olmadan düz bir yüzeyi koruyabilir ve iletkenlikte neredeyse hiç bozulma olmaz.
Kalay püskürtme işlemi: "geçiş hattı seviyesinde" korozyon direnci
Kalay püskürtme işleminin kalay tabakası bakır folyoyu geçici olarak koruyabilse de kalay, özellikle oksidasyon hızının hızlanacağı yüksek nemli ortamlarda havada bir oksit filmi (yani "kalay pası") oluşturmaya eğilimlidir; Ter veya endüstriyel atık gaz gibi asidik veya alkalin maddelere maruz kalması durumunda kalay tabakası kimyasal reaksiyonlara maruz kalabilir ve bu da korozyona ve soyulmaya neden olabilir. Daha da önemlisi kalay sprey tabakasında ara bariyer tabakası yoktur. Kalay tabakasında küçük çatlaklar oluştuğunda dışarıdan gelen zararlı maddeler doğrudan bakır folyoya temas ederek hızlı korozyona neden olur ve pcb'nin iletkenliğini etkiler. Örneğin ev tipi elektronik cihazlarda kalay püskürtme teknolojisini kullanan baskılı devre kartları, uzun süre nemli ortama maruz kaldıklarında lehim bağlantılarının oksidasyonu ve zayıf temas gibi sorunlarla karşılaşabilir ve bu da ekipmanın kullanım ömrünü kısaltabilir.
3, Mekanik aşınma direnci: Batan altın "fiziksel aşınma ve yıpranmaya" karşı daha dayanıklıdır
Pcb'nin montaj ve taşıma işlemi sırasında yüzey, takma ve çıkarma, sürtünme (konektör yerleştirme ve montaj sırasında alet teması gibi) gibi mekanik etkilerle karşı karşıya kalacaktır ve mekanik aşınma direnci, "aşınma direnci yeteneğini" doğrudan etkiler -, daldırma altın işlemi de bu boyutta daha avantajlıdır.
Batan altın süreci:-aşınmaya dayanıklı "sert bariyer"
Daldırma tabakasındaki altının sertliği çok yüksek olmasa da, nikel tabakasının sertliği kalay tabakasının sertliğinden çok daha yüksektir ve genel "nikel altın kompozit tabakası" iyi bir mekanik mukavemete sahiptir. Konektörlerin takılıp çıkarılması ve hafif sürtünme gibi senaryolarda, altın-kaplamalı katman çizilmeye ve soyulmaya daha az eğilimlidir ve yüzey bütünlüğünü uzun süre koruyabilir; Belirli dış etkiler altında bile nikel tabakası basıncı tamponlayabilir ve altın tabakanın doğrudan zarar görmesini önleyebilir. Örneğin, sık sık takılan ve çıkarılan USB arabirimi baskılı devre kartı için, daldırma altın teknolojisi kullanıldığında yüzey aşınma hızı, kalay püskürtme işleminden çok daha yavaştır ve arayüzün servis ömrü birkaç kez uzatılabilir.
Kalay püskürtme işlemi:-aşınmaya dayanıklı "yumuşak kısa tahta"
Kalay püskürtülen kalay alaşımı daha düşük sertliğe ve daha yumuşak bir dokuya sahiptir ve mekanik etki altında çizilmelere, eziklere ve hatta soyulmaya eğilimlidir. Örneğin, eğer alet montaj işlemi sırasında yanlışlıkla kalay püskürtülmüş yüzeyi çizerse, muhtemelen kalay tabakasının soyulması ve alttaki bakır folyonun açığa çıkması muhtemeldir; Konektör arayüzlerinin sık sık takılıp çıkarılması, aşınma nedeniyle kalay kaplamanın hızla incelmesine yol açarak bakır folyonun açığa çıkmasına, oksidasyona ve sonuçta zayıf temasa neden olabilir. Bu "giyilmesi kolay" özelliği, sık mekanik operasyon gerektiren senaryolarda kalay püskürtme teknolojisiyle üretilen PCB'nin dayanıklılığını büyük ölçüde azaltır.
4, İletken stabilite: Altının batması 'uzun-vadeli güvenilirlik' sağlar
Dayanıklılık yalnızca "hasar olmaması" değil, aynı zamanda "performans kaybı olmaması" anlamına da gelir - iletkenlik stabilitesi pcb'nin uzun-vadeli güvenilir çalışmasının temelidir ve bu bakımdan altın kaplama işlemi hala bir avantaja sahiptir.
Batan altın süreci: iletken 'kaya kadar kararlı'
Altın katmanda biriken altın mükemmel iletkenliğe ve kararlı kimyasal özelliklere sahiptir ve uzun-süreli kullanım sırasında oksidasyon veya korozyon nedeniyle direnci artırmaz; Nikel tabakası bakır ve kalayın karşılıklı çözünmesini önleyebilir, bakır atomlarının yüzeye difüzyonunu önleyebilir ve iletkenliği etkileyebilir. Bu nedenle, daldırma altın teknolojisini kullanan baskılı devre kartları, uzun bir süre boyunca sabit yüzey direncini koruyabilir ve yıllar süren kullanımdan sonra bile iletkenlik performansları neredeyse hiç değişmeden kalır; bu da onları özellikle hassas aletler ve yüksek-frekanslı iletişim ekipmanı gibi yüksek iletkenlik kararlılığı gerektiren senaryolar için uygun kılar.
Kalay püskürtme işlemi: iletken 'dalgalanması kolay'
Kalay tabakası üzerine püskürtülen kalay belirli bir iletkenliğe sahip olmasına rağmen, uzun süreli kullanım sırasında oksit filmlerin oluşumuna eğilimlidir-, bu da yüzey direncinin artmasına neden olur; Bu arada, bakır kalayın karşılıklı çözünürlüğü olgusu, kalay tabakasındaki bakır içeriğini kademeli olarak artıracak ve iletkenliği daha da etkileyecektir. Örneğin kalay püskürtme teknolojisini kullanan baskılı devre kartında 1-2 yıllık kullanımdan sonra artan lehim direnci ve sinyal iletiminde zayıflama gibi sorunlar yaşanabilir. Sensör sinyali toplama devreleri gibi yüksek hassasiyetli devreler için bu performans dalgalanması, ölçüm hatalarının artmasına ve hatta ekipmanın arızalanmasına neden olabilir.
5, Özel Senaryoların İstisnası: Kalay Püskürtme İşleminin Uygulanabilirliği
Daldırma altın işleminin genel dayanıklılığı daha iyi olmasına rağmen, sprey teneke işlemi belirli senaryolarda hala belirli bir değere sahiptir ve "tamamen kullanılamaz" değildir -, esas olarak "düşük maliyet" ve "özel kaynak ihtiyaçları" ile yansıtılmaktadır.
Dayanıklılığın yüksek bir gereksinim olmadığı ve kullanım ortamının ılıman olduğu senaryolarda (sıradan ev elektronik cihazları ve tek kullanımlık tüketici elektroniği ürünleri gibi), kalay püskürtme işleminin maliyeti daldırma altına göre çok daha düşüktür ve temel iletkenlik ve koruma ihtiyaçlarını karşılayabilir; Ek olarak, sprey kalay katmanındaki kalay alaşımının erime noktası daha düşüktür ve geleneksel dalga lehimleme işleminde kaynak yapılabilirliği, daldırma altından daha iyidir (daldırma altın lehimleme, altın katman ile lehim arasında aşırı reaksiyonu önlemek için sıcaklık kontrolü gerektirir). Ancak bu tür senaryolarda, kalay püskürtme işlemiyle üretilen baskılı devre kartlarının ömrünün genellikle daha kısa, genellikle 1-3 yıl olduğu, altın kaplama işlemiyle üretilen baskılı devre kartlarının ise 5-10 yıla kadar veya daha uzun bir ömre sahip olabileceği unutulmamalıdır.