PCB elektrolitik olmayan nikel kaplama gereksinimleri

Akımsız nikel kaplama birkaç işlevi yerine getirmelidir:

Altın mevduat yüzeyi

Devrenin nihai amacı, PCB ile bileşenler arasında yüksek fiziksel mukavemet ve iyi elektriksel özelliklere sahip bir bağlantı oluşturmaktır. PCB yüzeyinde herhangi bir oksit veya kirlilik varsa bu lehimli bağlantı günümüzün zayıf akısı ile gerçekleşmeyecektir.

Altın doğal olarak nikel üzerinde çökelir ve uzun süreli depolama sırasında oksitlenmez. Bununla birlikte, altın oksitlenmiş nikel üzerinde çökelmez, bu nedenle nikel, nikel banyosu ile altının çözünmesi arasında saf kalmalıdır. Bu şekilde, nikelin ilk şartı, altının çökelmesine izin verecek kadar uzun süre oksidasyondan uzak kalmasıdır. Bileşen, nikelin çökeltilmesinde %6-10 fosfor içeriğine izin vermek için kimyasal bir daldırma banyosu geliştirmiştir. Akımsız nikel kaplamadaki bu fosfor içeriği, banyo kontrolü, oksit ve elektriksel ve fiziksel özelliklerin dikkatli bir dengesi olarak kabul edilir.

sertlik

Elektrolitik olmayan nikel kaplama yüzeyi, otomotiv şanzıman yatakları gibi fiziksel güç gerektiren birçok uygulamada kullanılmaktadır. PCB ihtiyaçları, bu uygulamalardan çok daha az katıdır, ancak tel bağlama için

(Tel bağlama), dokunmatik yüzey temas noktaları, geçmeli konektör (kenar bağlayıcı) ve işleme sürdürülebilirliği, belirli bir sertlik derecesi hala önemlidir. Tel bağlama bir nikel sertliği gerektirir. Kurşun tortuyu deforme ederse, kurşunun alt tabakaya “erimesine” yardımcı olan bir sürtünme kaybı meydana gelebilir. SEM resmi, yassı nikel/altın veya nikel/paladyum (Pd)/altın yüzeyine nüfuz etmediğini göstermektedir.

Elektriksel özellikler

Üretim kolaylığı nedeniyle bakır, devre oluşumu için tercih edilen metaldir. Bakırın iletkenliği hemen hemen her metalden üstündür. Altın ayrıca iyi bir elektrik iletkenliğine sahiptir ve en dıştaki metal için mükemmel bir seçimdir, çünkü elektronlar iletken bir yolun yüzeyinde akma eğilimindedir (“yüzey” faydası).

Bakır 1.7 µΩcm Altın 2.4 µΩcm Nikel 7.4 µΩcm Akımsız nikel kaplama 55~90 µΩcm Çoğu üretim kartının elektriksel özellikleri nikel tabakasından etkilenmese de nikel, yüksek frekanslı sinyallerin elektriksel özelliklerini etkileyebilir. Mikrodalga PCB’nin sinyal kaybı, tasarımcının spesifikasyonunu aşabilir. Bu fenomen nikelin kalınlığı ile orantılıdır – devrenin lehim bağlantılarına ulaşmak için nikelden geçmesi gerekir. Birçok uygulamada, elektrik sinyali, nikel tortusunun 2.5 µm’den az olduğu belirtilerek tasarım spesifikasyonu dahilinde geri yüklenebilir.

Kontak direnci

Nikel/altın yüzeyi, nihai ürünün ömrü boyunca lehimlenmemiş olarak kaldığından, temas direnci lehimlenebilirlikten farklıdır. Nikel/altın, uzun süreli çevresel maruziyetten sonra dış temasa karşı elektriksel iletkenliği korumalıdır. Antler’in 1970 kitabı, nikel/altın yüzeylerin temas gereksinimlerini nicel olarak ifade eder. Çeşitli son kullanım ortamları incelenir: 3″ 65°C, bilgisayar gibi oda sıcaklığında çalışan elektronik sistemler için normal bir maksimum sıcaklık; 125 °C, genellikle askeri uygulamalar için belirtilen genel konektörlerin çalışması gereken sıcaklık; 200 °C, bu sıcaklık uçuş ekipmanı için giderek daha önemli hale geliyor.”

Düşük sıcaklıklı ortamlar için nikel bariyeri gerekmez. Sıcaklık arttıkça nikel/altın transferini önlemek için gereken nikel miktarı artar.

Nikel bariyer tabakası 65°C’de tatmin edici temas 125°C’de tatmin edici temas 200°C’de tatmin edici temas 0.0 µm %100 %40 %0 0.5 µm %100 %90 %5 2.0 µm %100 %100 %10 4.0 µm %100 100 %60