PCB zahtjevi za neelektrolitsku prevlaku nikla

Bezelektrični premaz od nikla treba da ispunjava nekoliko funkcija:

Površina depozita zlata

Krajnji cilj kola je formiranje veze između PCB-a i komponenti visoke fizičke snage i dobrih električnih karakteristika. Ako postoji bilo kakav oksid ili kontaminacija na površini PCB-a, ova zalemljena veza se neće dogoditi s današnjim slabim fluksom.

Zlato se prirodno taloži na niklu i neće oksidirati tokom dugotrajnog skladištenja. Međutim, zlato se ne taloži na oksidiranom niklu, tako da nikal mora ostati čist između kupke nikla i rastvaranja zlata. Na ovaj način, prvi zahtjev nikla je da ostane bez oksidacije dovoljno dugo da omogući taloženje zlata. Komponenta je razvila hemijsko uranjajuće kupatilo da omogući 6-10% sadržaja fosfora u taloženju nikla. Ovaj sadržaj fosfora u bezelektričnom premazu nikla smatra se pažljivim balansom kontrole kupke, oksida i električnih i fizičkih svojstava.

tvrdoća

Neelektrolitička površina premaza od nikla koristi se u mnogim aplikacijama koje zahtijevaju fizičku snagu, kao što su ležajevi automobilskog prijenosa. Potrebe za PCB su daleko manje stroge od ovih aplikacija, ali za povezivanje žica

(Vezivanje žice), kontaktne tačke dodirne table, utični konektor (ivica-konektor) i održivost obrade, određeni stepen tvrdoće je i dalje važan. Za spajanje žice potrebna je tvrdoća nikla. Ako olovo deformiše naslaga, može doći do gubitka trenja, što pomaže da se olovo „topi“ na podlogu. SEM slika pokazuje da nema prodiranja u površinu ravnog nikla/zlata ili nikla/paladija (Pd)/zlata.

Električne karakteristike

Zbog svoje lakoće izrade, bakar je metal izbora za formiranje kola. Vodljivost bakra je bolja od gotovo svakog metala. Zlato također ima dobru električnu provodljivost i savršen je izbor za najudaljeniji metal, jer elektroni imaju tendenciju da teku po površini provodne staze („površinska“ korist).

Bakar 1.7 µΩcm Zlato 2.4 µΩcm Nikl 7.4 µΩcm Bezelektrično niklovanje 55~90 µΩcm Iako sloj nikla ne utiče na električne karakteristike većine proizvodnih ploča, nikl može uticati na električne karakteristike visokofrekventnih signala. Gubitak signala mikrovalne PCB-a može premašiti specifikaciju dizajnera. Ovaj fenomen je proporcionalan debljini nikla – krug treba da prođe kroz nikl da bi došao do lemnih spojeva. U mnogim aplikacijama, električni signal se može vratiti u okvire projektne specifikacije specificiranjem da je talog nikla manji od 2.5 µm.

Otpor kontakta

Otpor na kontakt se razlikuje od lemljivosti jer površina nikla/zlata ostaje nezalemljena tokom cijelog vijeka trajanja krajnjeg proizvoda. Nikl/zlato mora održavati električnu provodljivost za vanjski kontakt nakon dugotrajnog izlaganja okolini. Antlerova knjiga iz 1970. izražava zahtjeve za kontaktom površina nikla/zlata u kvantitativnom smislu. Proučavaju se različita okruženja krajnje upotrebe: 3″ 65°C, normalna maksimalna temperatura za elektronske sisteme koji rade na sobnoj temperaturi, kao što su računari; 125°C, temperatura na kojoj generalni konektori moraju raditi, često specificirana za vojne primjene; 200 °C, ova temperatura postaje sve važnija za opremu za letenje.”

Za okruženja s niskim temperaturama nije potrebna nikl barijera. Kako temperatura raste, količina nikla potrebna za sprječavanje prijenosa nikla/zlata se povećava.

Sloj barijere od nikla Zadovoljavajući kontakt na 65°C Zadovoljavajući kontakt na 125°C Zadovoljavajući kontakt na 200°C 0.0 µm 100% 40% 0% 0.5 µm 100% 90% 5% 2.0% µm 100% 100% 10 µm 4.0. % 100%