PCB 基板に金メッキが施されている理由

1. PCB 基板の表面仕上げ:

酸化防止、HASL、鉛フリー HASL、浸漬金、浸漬錫、浸漬銀、硬質金メッキ、全面金メッキ、ゴールドフィンガー、ニッケルパラジウム OSP: 低コスト、良好なはんだ付け性、過酷な保管条件、短時間、環境に優しい技術、良好な溶接、スムーズ。

HASL: HASL ボードは通常、多層 (4-46 層) の高精度 PCB テンプレートです。 多くの大規模な国内通信、コンピュータ、医療機器、航空宇宙企業や研究部門で使用されています。 ゴールデンフィンガー(繋ぎ指)を持っています。 メモリースティックとメモリースロットの間の接続コンポーネントです。 すべての信号はゴールドフィンガーを介して送信されます。

ゴールド フィンガーは、多くの金色の導電性コンタクトで構成されています。 表面に金メッキが施されており、導電接点が指のように並んでいることから「ゴールドフィンガー」と呼ばれています。

ゴールドフィンガーは実際には、金は酸化に非常に強く、導電性が強いため、特別なプロセスを経て銅張りの基板上に金の層で覆われています。

しかし、金の価格が高騰したため、現在ではより多くのメモリが錫メッキに置き換えられています。 1990年代以降、錫素材が人気になりました。 現在、マザーボード、メモリ、グラフィックス カードのほぼすべての「ゴールド フィンガー」が使用されています。 錫素材では、一部の高性能サーバー/ワークステーション アクセサリの接点のみが引き続き金メッキを使用しますが、これは当然高価です。

2. なぜ金メッキプレートを使用するのですか?

IC の集積度が高まるにつれて、IC ピンの密度も高くなります。 垂直 HASL プロセスでは、薄いパッドを平らに吹き飛ばすことが難しく、SMT 実装が困難になります。 さらに、スプレーブリキの保存寿命は非常に短いです。

金メッキプレートはこれらの問題を解決します。

1. 表面実装プロセス、特に 0603 および 0402 超小型表面実装の場合、はんだパッドの平坦度ははんだペースト印刷プロセスの品質に直接関係し、その後のリフローはんだ付けの品質に決定的な影響を与えます。 そのため、高密度・超小型の表面実装プロセスでは、基板全体に金メッキを施すことがよく見られます。

2. 試作段階では部品調達等の都合により、基板が届いてすぐにはんだ付けできない場合がございます。 その代わり、使用するまでに数週間、場合によっては数か月も待たなければならないことがよくあります。 金メッキ基板の保存寿命は鉛よりも長いです。 ピューター合金は何倍も長持ちするため、誰もが喜んで使用できます。

また、試作段階の金メッキ基板のコストは鉛錫合金板のコストとほぼ同じです。

しかし、配線が高密度になるにつれて、線幅と間隔は 3-4MIL に達しました。

これにより、金線の短絡の問題が発生します。信号の周波数がますます高くなるにつれて、表皮効果による複数のコーティングでの信号伝送が信号品質に与える影響がより顕著になります。

表皮効果とは、高周波交流では、電流がワイヤの表面に集中して流れる傾向があることを指します。 計算によれば、表皮深さは周波数に関係します。

上記のような金めっき基板の問題点を解決するために、浸漬金基板を使用したプリント基板は主に以下のような特徴を持っています。

1. 浸漬金と金メッキでは形成される結晶構造が異なるため、浸漬金は金メッキよりも黄金色になり、お客様の満足度が高くなります。

2. 浸漬金は金メッキに比べて溶接が容易で、溶接不良やクレームの原因になりません。

3. 浸漬金基板はパッド上にニッケル金のみを備えているため、表皮効果での信号伝送は銅層内で行われ、信号に影響を与えません。

4. 浸漬金は金メッキに比べて結晶構造が緻密なため、酸化しにくいです。

5. 浸漬金プレートはパッド上にニッケル金のみを有しているため、金線が発生せず、ショートスポットが発生しません。

6. 浸漬金基板はパッド上にニッケル金のみを備えているため、回路上のソルダーレジストは銅層とより強固に接着されます。

7. プロジェクトは補償中の間隔に影響を与えません。

8. 浸漬金メッキと金メッキでは形成される結晶構造が異なるため、浸漬金メッキの方が応力制御が容易です。 ボンディング加工が施されている製品の場合、ボンディング加工がしやすくなります。 同時に、浸漬金は金メッキよりも柔らかいため、浸漬金板で作られたゴールドフィンガーは耐摩耗性がありません。

9. 浸漬金板の平坦性、寿命は金メッキ板と同等です。

金めっきプロセスの場合、錫の塗布効果は大幅に減少しますが、浸漬金の錫の塗布効果は優れています。 メーカーがバインディングを要求しない限り、現在、ほとんどのメーカーは一般的な浸漬金プロセスを選択します。この場合、PCB 表面処理は次のとおりです。

金メッキ（電気メッキ、浸漬金）、銀メッキ、OSP、HASL（鉛および鉛フリー）。

これらのタイプは主に FR-4 や CEM-3 などのボード用です。 紙基材とロジンをコーティングする表面処理方法。 錫の塗布不良（錫の食い込み不良）の問題が除外される場合、ソルダーペーストや他のパッチメーカーは除外されます。 生産および材料技術上の理由による。

ここでは PCB の問題についてのみ説明します。 理由はいくつかあります。

1. PCB を印刷するとき、PAN 位置に錫塗布の効果を妨げる可能性のある油漏れフィルム表面があるかどうか。 これは錫ドリフトテストで確認できます。

2. PAN の位置が設計要件を満たしているかどうか、つまり、パッドの設計が部品のサポートを適切に確保できるかどうか。

3. パッドが汚染されているかどうかは、イオン汚染テストを使用して結果を得ることができます。 上記の 3 点は、基本的に PCB メーカーが考慮すべき重要な側面です。

いくつかの表面処理方法の長所と短所については、それぞれに独自の長所と短所があります。

金めっきの場合、基板の長期保存が可能であり（他の表面処理に比べて）外部環境の温度や湿度の影響を受けにくく、通常1年程度の保存が可能です。 2位がスプレー缶表面処理、3位がOSPです。 2 つの表面処理を周囲温度と湿度で保管する時間には十分な注意を払う必要があります。

一般的に、浸漬銀の表面処理は少し異なり、価格は高く、保管条件はより厳しく、硫黄を含まない紙で梱包する必要があります。 そして保存期間は約3ヶ月！ 錫の塗布効果に関しては、浸漬金、OSP、HASL等は実はほぼ同じです。 メーカーは費用対効果を重視！