ಗಾಗಿ ಅಂತಿಮ ಲೇಪನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಪಿಸಿಬಿ ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಕಂಡಿದೆ. These changes are the result of the constant need to overcome the limitations of HASL(Hot air cohesion) and the growing number of HASL alternatives.

ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಅಂತಿಮ ಲೇಪನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಮ್ರ (Cu) ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ; ತಾಮ್ರದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಬೆಸುಗೆಯ ತೇವವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಚಿನ್ನವನ್ನು ಈಗ ತಾಮ್ರವನ್ನು ಮುಚ್ಚಲು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದರೂ, ಏಕೆಂದರೆ ಚಿನ್ನವು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ; ಚಿನ್ನ ಮತ್ತು ತಾಮ್ರವು ಬೇಗನೆ ಹರಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ವ್ಯಾಪಿಸುತ್ತವೆ. ಯಾವುದೇ ತೆರೆದ ತಾಮ್ರವು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲಾಗದ ತಾಮ್ರದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ನಿಕಲ್ (ನಿ) “ತಡೆಗೋಡೆ ಪದರ” ವನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಚಿನ್ನ ಮತ್ತು ತಾಮ್ರವನ್ನು ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾಡುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಘಟಕ ಜೋಡಣೆಗೆ ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ, ವಾಹಕ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ನಿಕಲ್ ಲೇಪನಕ್ಕಾಗಿ ಪಿಸಿಬಿ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು

The non-electrolytic nickel coating should perform several functions:

ಚಿನ್ನದ ಠೇವಣಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ

ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಅಂತಿಮ ಉದ್ದೇಶವೆಂದರೆ ಪಿಸಿಬಿ ಮತ್ತು ಘಟಕಗಳ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ದೈಹಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು. ಪಿಸಿಬಿ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅಥವಾ ಮಾಲಿನ್ಯವಿದ್ದರೆ, ಇಂದಿನ ದುರ್ಬಲ ಹರಿವಿನೊಂದಿಗೆ ಈ ಬೆಸುಗೆ ಜಂಟಿ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಚಿನ್ನದ ನಿಕ್ಕಲ್ ಮೇಲೆ ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಠೇವಣಿ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಚಿನ್ನವು ಆಕ್ಸಿಡೀಕೃತ ನಿಕಲ್ ಮೇಲೆ ನೆಲೆಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ನಿಕ್ಕಲ್ ಸ್ನಾನ ಮತ್ತು ಚಿನ್ನದ ಕರಗುವಿಕೆಯ ನಡುವೆ ನಿಕ್ಕಲ್ ಶುದ್ಧವಾಗಿರಬೇಕು. Thus, the first requirement of nickel is to remain oxygen-free long enough to allow gold to precipitate. Components developed chemical leaching baths to allow 6~10% phosphorus content in nickel precipitation. This phosphorus content in the non-electrolytic nickel coating is considered as a careful balance of bath control, oxide, and electrical and physical properties.

ಗಡಸುತನ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ನಿಕಲ್ ಲೇಪಿತ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಷನ್ ಬೇರಿಂಗ್‌ಗಳಂತಹ ದೈಹಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅನೇಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಿಸಿಬಿ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಈ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಕಠಿಣವಾಗಿವೆ, ಆದರೆ ವೈರ್-ಬಾಂಡಿಂಗ್, ಟಚ್‌ಪ್ಯಾಡ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳು, ಎಡ್ಜ್-ಕನೆಕ್ಟರ್ ಕನೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಮರ್ಥನೀಯತೆಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗಡಸುತನವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಸೀಸದ ಬಂಧಕ್ಕೆ ನಿಕಲ್ ಗಡಸುತನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಸೀಸವು ಅವಕ್ಷೇಪವನ್ನು ವಿರೂಪಗೊಳಿಸಿದರೆ ಘರ್ಷಣೆಯ ನಷ್ಟ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು, ಇದು ಸೀಸವು “ಕರಗಲು” ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. SEM ಚಿತ್ರಗಳು ಸಮತಟ್ಟಾದ ನಿಕಲ್/ಚಿನ್ನ ಅಥವಾ ನಿಕಲ್/ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ (Pd)/ಚಿನ್ನದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಯಾವುದೇ ನುಗ್ಗುವಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಲಿಲ್ಲ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ತಾಮ್ರವು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ರಚನೆಗೆ ಆಯ್ಕೆಯ ಲೋಹವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. ತಾಮ್ರವು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಲೋಹಕ್ಕಿಂತಲೂ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ನಡೆಸುತ್ತದೆ (ಕೋಷ್ಟಕ 1) 1,2. Gold also has good electrical conductivity, making it a perfect choice for the outermost metal because electrons tend to flow on the surface of a conductive route (the “surface” benefit).

Table 1. Resistivity of PCB metal

ತಾಮ್ರ 1.7 (Ω cm ಸೇರಿದಂತೆ

Gold (including 2.4 Ω cm

Nickel (including 7.4 Ω cm

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ನಿಕಲ್ ಲೇಪನ 55 ~ 90 µ ω ಸೆಂ

Although the electrical characteristics of most production plates are not affected by the nickel layer, nickel can affect the electrical characteristics of high frequency signals. ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಪಿಸಿಬಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ನಷ್ಟವು ಡಿಸೈನರ್ ವಿಶೇಷತೆಗಳನ್ನು ಮೀರಬಹುದು. This phenomenon is proportional to the thickness of the nickel – the circuit needs to pass through the nickel to reach the solder spot. ಅನೇಕ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ, 2.5 signm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ನಿಕಲ್ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸ ವಿವರಣೆಗೆ ಮರುಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದು.

ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರತಿರೋಧ

ಸಂಪರ್ಕ ನಿರೋಧಕತೆಯು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕುವಿಕೆಯಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ನಿಕ್ಕಲ್/ಚಿನ್ನದ ಮೇಲ್ಮೈ ಅಂತಿಮ ಉತ್ಪನ್ನದ ಜೀವನದುದ್ದಕ್ಕೂ ಅನ್‌ವೆಲ್ಡ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ನಿಕಲ್/ಚಿನ್ನವು ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಪರಿಸರದ ಮಾನ್ಯತೆಯ ನಂತರ ಬಾಹ್ಯ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ವಾಹಕವಾಗಿ ಉಳಿಯಬೇಕು. Antler’s 1970 book expressed nickel/gold surface contact requirements in quantitative terms. Various end-use environments have been studied: 3 “65°C, a normal maximum temperature for electronic systems operating at room temperature, such as computers; 125 ° C, ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಕನೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕಾದ ತಾಪಮಾನ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮಿಲಿಟರಿ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ; 200 ° C, ಆ ತಾಪಮಾನವು ಹಾರುವ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಮಹತ್ವ ಪಡೆಯುತ್ತಿದೆ.

ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ, ನಿಕಲ್ ತಡೆಗೋಡೆಗಳು ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. As the temperature increases, the amount of nickel required to prevent nickel/gold transfer increases (Table II).

ಕೋಷ್ಟಕ 2. ನಿಕಲ್/ಚಿನ್ನದ ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರತಿರೋಧ (1000 ಗಂಟೆಗಳು)

ನಿಕಲ್ ತಡೆಗೋಡೆ ಪದರ ತೃಪ್ತಿದಾಯಕ ಸಂಪರ್ಕ 65 ° C ನಲ್ಲಿ ತೃಪ್ತಿದಾಯಕ ಸಂಪರ್ಕ 125 ° C ನಲ್ಲಿ ತೃಪ್ತಿದಾಯಕ ಸಂಪರ್ಕ 200 ° C ನಲ್ಲಿ

0.0 µm 100% 40% 0%

0.5 µm 100% 90% 5%

2.0 µm 100% 100% 10%

4.0 µm 100% 100% 60%

ಆಂಟ್ಲರ್ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ನಿಕ್ಕಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪ್ಲೇಟೆಡ್ ಆಗಿತ್ತು. ಬೌಡ್ರಾಂಡ್ 4 ನಿಂದ ದೃ confirmedಪಡಿಸಿದಂತೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ನಿಕಲ್‌ನಿಂದ ಸುಧಾರಣೆಗಳನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು 0.5 µm ಚಿನ್ನಕ್ಕೆ, ಅಲ್ಲಿ ವಿಮಾನವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0.2 µm ಅವಕ್ಷೇಪಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮತಲವು 125 ° C ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಂಪರ್ಕ ಅಂಶಗಳಿಗೆ ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಅಂಶಗಳಿಗೆ ವಿಶೇಷ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

“ಎಲ್ಲಾ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ನಿಕಲ್ ದಪ್ಪವಾಗಿದ್ದರೆ, ಉತ್ತಮ ತಡೆಗೋಡೆ,” ಆಂಟ್ಲರ್ ಸೂಚಿಸುತ್ತಾರೆ, “ಆದರೆ ಪಿಸಿಬಿ ತಯಾರಿಕೆಯ ನೈಜತೆಗಳು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವಷ್ಟು ನಿಕಲ್ ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ಜಮಾ ಮಾಡಲು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹಿಸುತ್ತವೆ. ಟಚ್-ಪ್ಯಾಡ್ ಸಂಪರ್ಕ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪೇಜರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಫ್ಲಾಟ್ ನಿಕಲ್/ಚಿನ್ನವನ್ನು ಈಗ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. The specification for this type of element is at least 2 µm nickel.

ಕನೆಕ್ಟರ್

ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಫಿಟ್, ಪ್ರೆಸ್-ಫಿಟ್, ಕಡಿಮೆ-ಒತ್ತಡದ ಸ್ಲೈಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕದ ಕನೆಕ್ಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ನಾನ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ನಿಕಲ್/ಗೋಲ್ಡ್ ಇಮ್ಮರ್ಶನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ಲಗ್-ಇನ್ ಕನೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ದೀರ್ಘವಾದ ದೈಹಿಕ ಬಾಳಿಕೆ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ನಿಕಲ್ ಲೇಪನಗಳು ಪಿಸಿಬಿ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಚಿನ್ನದ ಇಮ್ಮರ್ಶನ್ ಅಲ್ಲ. Very thin pure gold (60 to 90 Knoop) will rub away from the nickel during repeated friction. ಚಿನ್ನವನ್ನು ತೆಗೆದಾಗ, ಬಹಿರಂಗವಾದ ನಿಕಲ್ ವೇಗವಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಉತ್ಪನ್ನದ ಜೀವನದುದ್ದಕ್ಕೂ ಅನೇಕ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ಲಗ್-ಇನ್ ಕನೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ನಾನ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ನಿಕಲ್ ಲೇಪನ/ಚಿನ್ನದ ಇಮ್ಮರ್ಶನ್ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಬಹುಪಯೋಗಿ ಕನೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ನಿಕಲ್/ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್/ಚಿನ್ನದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

The barrier layer

Non-electrolytic nickel has the function of three barrier layers on the plate: 1) to prevent the diffusion of copper to gold; 2) To prevent the diffusion of gold to nickel; 3) Ni3Sn4 ಇಂಟರ್ಮೆಟಾಲಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ನಿಕಲ್ ಮೂಲ.

ತಾಮ್ರದಿಂದ ನಿಕಲ್ ಗೆ ಹರಡುವುದು

ತಾಮ್ರವನ್ನು ನಿಕಲ್ ಮೂಲಕ ವರ್ಗಾಯಿಸುವುದರಿಂದ ತಾಮ್ರವು ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿನ್ನಕ್ಕೆ ವಿಭಜನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. The copper will oxidize quickly, resulting in poor weldability during assembly, which occurs in the case of nickel leakage. Nickel is needed to prevent migration and diffusion of empty plates during storage and during assembly when other areas of the plate have been welded. ಆದ್ದರಿಂದ, ತಡೆಗೋಡೆ ಪದರದ ತಾಪಮಾನದ ಅವಶ್ಯಕತೆಯು 250 ° C ಗಿಂತ ಒಂದು ನಿಮಿಷಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.

ಟರ್ನ್ ಮತ್ತು ಓವೆನ್ 6 ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಚಿನ್ನದ ಮೇಲೆ ವಿವಿಧ ತಡೆ ಪದರಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು “… 400 ° C ಮತ್ತು 550 ° C ನಲ್ಲಿ ತಾಮ್ರದ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಯ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಹೋಲಿಕೆಯು ಹೆಕ್ಸಾವಲೆಂಟ್ ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಮತ್ತು ನಿಕಲ್ ಅನ್ನು 8-10% ರಂಜಕದ ವಿಷಯದೊಂದಿಗೆ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿರುವುದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. (ಕೋಷ್ಟಕ 3)

ಕೋಷ್ಟಕ 3. ತಾಮ್ರದ ನಿಕ್ಕಲ್ ಮೂಲಕ ಚಿನ್ನಕ್ಕೆ ನುಗ್ಗುವಿಕೆ

Nickel thickness 400°C 24 hours 400°C 53 hours 550°C 12 hours

0.25 µm 1 µm 12 µm 18 µm

0.50 µm 1 µm 6 µm 15 µm

1.00 µm 1 µm 1 µ M 8 .m

2.00 µm ಪ್ರಸರಣ ರಹಿತ ಪ್ರಸರಣ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಸರಣ

According to the Arrhenius equation, diffusion at lower temperatures is exponentially slower. ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವಲ್ಲದ ನಿಕಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪ್ಲೇಟೆಡ್ ನಿಕಲ್ ಗಿಂತ 2 ರಿಂದ 10 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ತಿರುಗಿ ಓವನ್ ಗಮನಸೆಳೆದರು “… A (8%) 2µm(80µinch) barrier of this alloy reduces copper diffusion to a negligible level.”

ಈ ವಿಪರೀತ ತಾಪಮಾನ ಪರೀಕ್ಷೆಯಿಂದ, ಕನಿಷ್ಠ 2µm ನಷ್ಟು ನಿಕಲ್ ದಪ್ಪವು ಸುರಕ್ಷಿತ ವಿವರಣೆಯಾಗಿದೆ.

ನಿಕಲ್ ಅನ್ನು ಚಿನ್ನಕ್ಕೆ ಹರಡುವುದು

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ನಿಕಲ್ ನ ಎರಡನೇ ಅವಶ್ಯಕತೆಯೆಂದರೆ ನಿಕಲ್ ಚಿನ್ನದಿಂದ ತುಂಬಿದ “ಧಾನ್ಯಗಳು” ಅಥವಾ “ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಂಧ್ರಗಳ” ಮೂಲಕ ವಲಸೆ ಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ. If nickel comes into contact with air, it will oxidize. Nickel oxide is not soldable and difficult to remove with flux.

ಸೆರಾಮಿಕ್ ಚಿಪ್ ವಾಹಕಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ನಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಚಿನ್ನದ ಕುರಿತು ಹಲವಾರು ಲೇಖನಗಳಿವೆ. These materials withstand the extreme temperatures of assembly for a long time. ಈ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರೀಕ್ಷೆ 500 ° C 15 ನಿಮಿಷಗಳವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ನಿಕಲ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಸಮತಟ್ಟಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ನಿಕಲ್/ಚಿನ್ನದ-ಒಳಸೇರಿಸಿದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು, ತಾಪಮಾನ-ವಯಸ್ಸಿನ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಬೆಸುಗೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. Different heat/humidity and time conditions were tested. ಈ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ನಿಕ್ಕಲ್ ಅನ್ನು ಚಿನ್ನವನ್ನು ಹೊರಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಸಮರ್ಪಕವಾಗಿ ರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ದೀರ್ಘ ವಯಸ್ಸಾದ ನಂತರ ಉತ್ತಮ ಬೆಸುಗೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಚಿನ್ನದ ಥರ್ಮಲ್ಸಾನಿಕ್ ತಂತಿ-ಬಂಧದಂತಹ ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಜೋಡಣೆಗೆ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಂಶವಾಗಿ ಚಿನ್ನಕ್ಕೆ ನಿಕ್ಕಲ್‌ನ ಪ್ರಸರಣವು ಇರಬಹುದು. ಈ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ನಲ್ಲಿ, ನಿಕಲ್/ಚಿನ್ನದ ಮೇಲ್ಮೈ ನಿಕಲ್/ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್/ಚಿನ್ನದ ಮೇಲ್ಮೈಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಮುಂದುವರಿದಿದೆ. Iacovangelo investigated the diffusion properties of palladium as a barrier layer between nickel and gold and found that 0.5µm palladium prevents migration even at extreme temperatures. This study also demonstrated that there was no diffusion of copper through 2.5µm of nickel/palladium determined by Auger spectroscopy during 15 minutes at 500°C.

ನಿಕಲ್ ಟಿನ್ ಇಂಟರ್ಜೆನೆರಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತ

During surface mount or wave soldering operation, atoms from the PCB surface will be mixed with solder atoms, depending on the diffusion properties of the metal and the ability to form “intermetallic compounds” (Table 4).

ಕೋಷ್ಟಕ 4. ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಪಿಸಿಬಿ ವಸ್ತುಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸ

ಲೋಹದ ತಾಪಮಾನ ° ಸಿ ಡಿಫ್ಯೂಸಿವಿಟಿ (µ ಇಂಚುಗಳು/ ಎಸ್‌ಇಸಿ.)

ಚಿನ್ನ 450 486 117.9 167.5

ತಾಮ್ರ 450 525 4.1 7.0

ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ 450 525 1.4 6.2

Nickel 700 1.7

ನಿಕಲ್/ಚಿನ್ನ ಮತ್ತು ತವರ/ಸೀಸದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಚಿನ್ನವು ತಕ್ಷಣವೇ ಸಡಿಲವಾದ ತವರದಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ. The solder forms a strong attachment to the underlying nickel by forming Ni3Sn4 intermetallic compounds. Enough nickel should be deposited to ensure that the solder will not reach underneath the copper.ಬ್ಯಾಡರನ ಅಳತೆಗಳು ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು 0.5µm ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಕಲ್ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ಆರು ತಾಪಮಾನಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಚಕ್ರಗಳ ಮೂಲಕವೂ. In fact, the maximum intermetallic layer thickness observed is less than 0.5µm(20µinch).

ಸರಂಧ್ರ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ನಿಕಲ್/ಚಿನ್ನ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಂತಿಮ ಪಿಸಿಬಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪನವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಈ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಪ್ಲಗ್-ಇನ್ ಕನೆಕ್ಟರ್ ಆಗಿ ಬಳಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ನಿಕಲ್/ಚಿನ್ನದ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ಸ್ಟೀಮ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಲಭ್ಯವಿದೆ (IPC-TM-650 2.3.24.2) 9. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ನಿಕಲ್/ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಯು ಈ ಪರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತೀರ್ಣರಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಚಪ್ಪಟೆ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಫೆರಿಕನೈಡ್ ಬಳಸಿ ಯುರೋಪಿಯನ್ ಸರಂಧ್ರತೆಯ ಮಾನದಂಡವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಪ್ರತಿ ಚದರ ಮಿಲಿಮೀಟರ್ (ಬಗ್ /ಎಂಎಂ 2) ಗೆ ರಂಧ್ರಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ತಮ ಸಮತಟ್ಟಾದ ಮೇಲ್ಮೈ 10 x ವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಚದರ ಮಿಲಿಮೀಟರ್‌ಗೆ 100 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು.

ತೀರ್ಮಾನ

ಪಿಸಿಬಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಉದ್ಯಮವು ವೆಚ್ಚ, ಸೈಕಲ್ ಸಮಯ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ ಮಂಡಳಿಯಲ್ಲಿ ಠೇವಣಿ ಇಟ್ಟಿರುವ ನಿಕಲ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದೆ. ಕನಿಷ್ಠ ನಿಕಲ್ ಸ್ಪೆಸಿಫಿಕೇಶನ್ ಚಿನ್ನದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ತಾಮ್ರದ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಉತ್ತಮ ವೆಲ್ಡ್ ಬಲವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಗರಿಷ್ಠ ನಿಕಲ್ ಸ್ಪೆಸಿಫಿಕೇಶನ್ ಪ್ಲೇಟ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸಬೇಕು, ಏಕೆಂದರೆ ವೈಫಲ್ಯದ ಯಾವುದೇ ಗಂಭೀರ ವಿಧಾನಗಳು ದಪ್ಪ ನಿಕಲ್ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಇಂದಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ, 2.0µm (80µinches) ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ನಿಕಲ್ ಲೇಪನವು ಕನಿಷ್ಟ ನಿಕಲ್ ದಪ್ಪದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಪಿಸಿಬಿಯ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ನಿಕಲ್ ದಪ್ಪಗಳ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2). ನಿಕಲ್ ದಪ್ಪದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಸ್ನಾನದ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದ ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಎತ್ತುವ ಯಂತ್ರದ ವಾಸದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಕನಿಷ್ಠ 2.0µm ಅನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ಅಂತಿಮ ಬಳಕೆದಾರರಿಂದ ವಿಶೇಷಣಗಳಿಗೆ 3.5µm, ಕನಿಷ್ಠ 2.0µm ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ 8.0µm ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಈ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶ್ರೇಣಿಯ ನಿಕಲ್ ದಪ್ಪವು ಲಕ್ಷಾಂತರ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸೂಕ್ತವೆಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ. ಈ ಶ್ರೇಣಿಯು ಇಂದಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನ ಬೆಸುಗೆ, ಶೆಲ್ಫ್ ಜೀವನ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕ ಅಗತ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ. ಅಸೆಂಬ್ಲಿ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಒಂದು ಉತ್ಪನ್ನದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಪ್ರತಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಹೊಂದುವಂತೆ ಮಾಡಬೇಕಾಗಬಹುದು.