PCB ข้อกำหนดสำหรับการเคลือบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า

การเคลือบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าควรทำหน้าที่หลายประการ:

พื้นผิวฝากทอง

เป้าหมายสูงสุดของวงจรคือการสร้างการเชื่อมต่อระหว่าง PCB กับส่วนประกอบที่มีความแข็งแรงทางกายภาพสูงและมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดี หากมีออกไซด์หรือการปนเปื้อนใดๆ บนพื้นผิว PCB การเชื่อมแบบบัดกรีนี้จะไม่เกิดขึ้นกับฟลักซ์อ่อนๆ ในปัจจุบัน

ทองคำตกตะกอนโดยธรรมชาติบนนิกเกิลและจะไม่เกิดออกซิไดซ์ระหว่างการเก็บรักษาในระยะยาว อย่างไรก็ตาม ทองไม่ตกตะกอนบนนิกเกิลที่ออกซิไดซ์ ดังนั้น นิกเกิลจะต้องยังคงบริสุทธิ์ระหว่างอ่างนิกเกิลกับการละลายของทองคำ ด้วยวิธีนี้ ข้อกำหนดประการแรกของนิกเกิลคือต้องปราศจากการเกิดออกซิเดชันนานพอที่จะทำให้เกิดการตกตะกอนของทองคำได้ ส่วนประกอบนี้ได้พัฒนาอ่างแช่สารเคมีเพื่อให้มีปริมาณฟอสฟอรัส 6-10% ในการตกตะกอนของนิกเกิล ปริมาณฟอสฟอรัสในการเคลือบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าถือเป็นความสมดุลของการควบคุมอ่าง ออกไซด์ และคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกายภาพ

ความแข็ง

พื้นผิวเคลือบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าถูกนำมาใช้ในการใช้งานจำนวนมากที่ต้องการความแข็งแรงทางกายภาพ เช่น ตลับลูกปืนเกียร์สำหรับยานยนต์ ความต้องการของ PCB นั้นเข้มงวดน้อยกว่าแอพพลิเคชั่นเหล่านี้มาก แต่สำหรับการต่อลวด

(การเชื่อมด้วยลวด) จุดสัมผัสของทัชแพด ขั้วต่อปลั๊กอิน (ขั้วต่อขอบ) และความยั่งยืนในการประมวลผล ความแข็งระดับหนึ่งยังคงมีความสำคัญ การยึดลวดต้องใช้ความแข็งของนิกเกิล หากตะกั่วทำให้ตะกอนเสียรูป อาจเกิดการสูญเสียแรงเสียดทาน ซึ่งช่วยให้ตะกั่ว “ละลาย” กับพื้นผิว ภาพ SEM แสดงให้เห็นว่าไม่มีการเจาะเข้าไปในพื้นผิวของนิกเกิลแบบเรียบ/ทอง หรือนิกเกิล/แพลเลเดียม (Pd)/ทอง

ลักษณะไฟฟ้า

เนื่องจากความง่ายในการผลิต ทองแดงจึงเป็นโลหะที่เลือกใช้ในการสร้างวงจร ค่าการนำไฟฟ้าของทองแดงนั้นเหนือกว่าโลหะเกือบทุกชนิด ทองยังมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีและเป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับโลหะชั้นนอกสุด เนื่องจากอิเล็กตรอนมักจะไหลบนพื้นผิวของเส้นทางที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (“ประโยชน์ของพื้นผิว”)

ทองแดง 1.7 µΩcm ทอง 2.4 µΩcm นิกเกิล 7.4 µΩcm การชุบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า 55~90 µΩcm แม้ว่าลักษณะทางไฟฟ้าของแผงการผลิตส่วนใหญ่จะไม่ได้รับผลกระทบจากชั้นนิกเกิล แต่นิกเกิลสามารถส่งผลต่อลักษณะทางไฟฟ้าของสัญญาณความถี่สูงได้ การสูญเสียสัญญาณของไมโครเวฟ PCB อาจเกินข้อกำหนดของผู้ออกแบบ ปรากฏการณ์นี้เป็นสัดส่วนกับความหนาของนิกเกิล – วงจรต้องผ่านนิกเกิลเพื่อไปถึงข้อต่อประสาน ในการใช้งานหลายอย่าง สามารถคืนค่าสัญญาณไฟฟ้าให้อยู่ภายในข้อกำหนดการออกแบบโดยระบุว่าการสะสมของนิกเกิลจะน้อยกว่า 2.5 µm

ความต้านทานการติดต่อ

ความต้านทานการสัมผัสแตกต่างจากความสามารถในการบัดกรีเนื่องจากพื้นผิวนิกเกิล/ทองยังคงไม่มีการขายตลอดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย นิกเกิล/ทองต้องรักษาค่าการนำไฟฟ้าต่อการสัมผัสภายนอกหลังจากสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมเป็นเวลานาน หนังสือของ Antler’s 1970 เป็นการแสดงออกถึงความต้องการในการติดต่อของพื้นผิวนิกเกิล/ทองในเชิงปริมาณ มีการศึกษาสภาพแวดล้อมการใช้งานปลายทางที่หลากหลาย: 3″ 65°C ซึ่งเป็นอุณหภูมิสูงสุดปกติสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานที่อุณหภูมิห้อง เช่น คอมพิวเตอร์ 125°C อุณหภูมิที่ขั้วต่อทั่วไปต้องทำงาน มักระบุไว้สำหรับการใช้งานทางทหาร 200 °C อุณหภูมินี้มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับอุปกรณ์การบิน”

สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ไม่จำเป็นต้องใช้สิ่งกีดขวางนิกเกิล เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ปริมาณนิกเกิลที่จำเป็นในการป้องกันการถ่ายโอนนิกเกิล/ทองจะเพิ่มขึ้น

ชั้นกั้นนิกเกิล สัมผัสที่น่าพอใจที่ 65°C สัมผัสที่น่าพอใจที่ 125°C สัมผัสที่น่าพอใจที่ 200°C 0.0 µm 100% 40% 0% 0.5 µm 100% 90% 5% 2.0 µm 100% 100% 10% 4.0 µm 100% 100 % 60%