Печатная плата из толстого золота и стандартная печатная плата: понимание различий

В мире печатных плат (PCB) выбор материалов и производственных процессов может сильно повлиять на качество и производительность электронных устройств. Одним из таких вариантов является печатная плата из толстого золота, которая предлагает уникальные преимущества по сравнению со стандартными печатными платами.Здесь мы стремимся дать полное представление о печатной плате с толстым золотом, объясняя ее состав, преимущества и отличия от традиционных печатных плат.

1. Понимание толстой золотой печатной платы

Печатная плата с толстым золотом — это особый тип печатной платы, поверхность которой имеет значительно более толстый слой золота.Они состоят из нескольких слоев меди и диэлектриков с добавленным сверху слоем золота. Эти печатные платы производятся методом гальванического покрытия, который обеспечивает равномерное и прочное соединение золотого слоя. В отличие от стандартных печатных плат, толстые позолоченные печатные платы имеют значительно более толстый слой золотого покрытия на окончательной поверхности. Толщина золота на стандартной печатной плате обычно составляет около 1–2 микродюймов или 0,025–0,05 микрона. Для сравнения, толстые золотые печатные платы обычно имеют толщину золотого слоя 30–120 микродюймов или 0,75–3 микрона.

2. Преимущества толстой золотой печатной платы

Толстые позолоченные печатные платы предлагают множество преимуществ по сравнению со стандартными вариантами, включая повышенную долговечность, улучшенную проводимость и превосходную производительность.

Долговечность:
Одним из главных преимуществ толстых золотых печатных плат является их исключительная долговечность. Эти платы специально разработаны для работы в суровых условиях, что делает их идеальными для приложений, которые часто подвергаются воздействию экстремальных температур или суровых условий. Толщина золотого покрытия обеспечивает слой защиты от коррозии, окисления и других видов повреждений, обеспечивая более длительный срок службы печатной платы.

Повышение электропроводности:
Толстые позолоченные печатные платы обладают превосходной электропроводностью, что делает их лучшим выбором для приложений, требующих эффективной передачи сигнала. Увеличенная толщина золотого покрытия снижает сопротивление и улучшает электрические характеристики, обеспечивая плавную передачу сигнала по всей плате. Это особенно важно для таких отраслей, как телекоммуникации, аэрокосмическая промышленность и медицинское оборудование, где точная и надежная передача данных имеет решающее значение.

Улучшение паяемости:
Еще одним преимуществом толстых золотых печатных плат является их улучшенная паяемость. Увеличенная толщина золотого покрытия обеспечивает лучшее растекание и смачивание припоя, снижая вероятность проблем с оплавлением припоя во время производства. Это обеспечивает прочные и надежные паяные соединения, исключает возможные дефекты и повышает общее качество продукции.

Контактная жизнь:
Электрические контакты на толстых позолоченных печатных платах служат дольше благодаря увеличенной толщине позолоты. Это повышает надежность контакта и снижает риск ухудшения сигнала или прерывистого соединения с течением времени. Поэтому эти печатные платы широко используются в приложениях с большим количеством циклов вставки/извлечения, таких как разъемы для карт или модули памяти, которые требуют длительной работы контактов.

Повышение износостойкости:
Толстые позолоченные печатные платы хорошо работают в приложениях, требующих многократного износа. Увеличенная толщина золотого покрытия обеспечивает защитный барьер, который помогает противостоять трению и трению при многократном использовании. Это делает их идеальными для разъемов, сенсорных панелей, кнопок и других компонентов, подверженных постоянному физическому контакту, обеспечивая их долговечность и стабильную работу.

Уменьшите потерю сигнала:
Потеря сигнала является распространенной проблемой в высокочастотных приложениях. Однако толстые золотые печатные платы предлагают жизнеспособное решение, которое может минимизировать потери сигнала благодаря их повышенной проводимости. Эти печатные платы имеют низкое сопротивление, что обеспечивает оптимальную целостность сигнала, минимизирует потери при передаче данных и максимизирует эффективность системы. Поэтому они широко используются в таких отраслях, как телекоммуникации, беспроводное оборудование и высокочастотное оборудование.

3. Важность увеличения толщины золотого покрытия для толстых золотых печатных плат:

Увеличенная толщина золотого покрытия на толстых золотых печатных платах служит нескольким важным целям.Во-первых, он обеспечивает дополнительную защиту от окисления и коррозии, обеспечивая долговременную надежность и стабильность даже в суровых условиях окружающей среды. Толстое золотое покрытие действует как барьер, предотвращая любые химические реакции между лежащими под ним медными следами и внешней атмосферой, особенно при воздействии влаги, влажности или промышленных загрязнений.

Во-вторых, более толстый слой золота улучшает общую проводимость и возможности передачи сигналов печатной платы.Золото является отличным проводником электричества, даже лучше, чем медь, обычно используемая для проводящих дорожек в стандартных печатных платах. Увеличивая содержание золота на поверхности, толстые золотые печатные платы могут достичь более низкого удельного сопротивления, минимизируя потери сигнала и обеспечивая лучшую производительность, особенно в высокочастотных приложениях или в приложениях, использующих сигналы низкого уровня.

Кроме того, более толстые слои золота обеспечивают лучшую паяемость и более прочную поверхность для установки компонентов.Золото обладает отличной паяемостью, что позволяет обеспечить надежные паяные соединения при сборке. Этот аспект имеет решающее значение, поскольку слабые или неровные паяные соединения могут привести к периодическому или полному выходу из строя схемы. Увеличение толщины золота также повышает механическую прочность, делая толстые золотые печатные платы менее подверженными износу и более устойчивыми к механическим нагрузкам и вибрации.

Стоит отметить, что увеличенная толщина золотого слоя в толстых золотых печатных платах также приводит к более высоким затратам по сравнению со стандартными печатными платами.Обширный процесс золотого покрытия требует дополнительного времени, ресурсов и опыта, что приводит к увеличению производственных затрат. Однако в приложениях, требующих превосходного качества, надежности и долговечности, инвестиции в печатные платы из толстого золота часто перевешивают потенциальные риски и затраты, связанные с использованием стандартных печатных плат.

4. Разница между толстой золотой печатной платой и стандартной печатной платой:

Стандартные печатные платы обычно изготавливаются из эпоксидного материала с медным слоем на одной или обеих сторонах платы. Эти медные слои травятся в процессе производства для создания необходимой схемы. Толщина медного слоя может варьироваться в зависимости от применения, но обычно находится в диапазоне 1–4 унций.

Толстая позолоченная печатная плата, как следует из названия, имеет более толстый слой золотого покрытия по сравнению со стандартной печатной платой. Стандартные печатные платы обычно имеют толщину позолоты 20–30 микродюймов (0,5–0,75 микрона), тогда как толстые позолоченные печатные платы имеют толщину позолоты 50–100 микродюймов (1,25–2,5 микрона).

Основными различиями между печатными платами с толстым золотом и стандартными печатными платами являются толщина золотого слоя, сложность производства, стоимость, области применения и ограниченная применимость в высокотемпературных средах.

Толщина слоя золота:
Основное различие между толстой золотой печатной платой и стандартной печатной платой заключается в толщине золотого слоя. Толстая позолоченная печатная плата имеет более толстый слой позолоты, чем стандартная печатная плата. Эта дополнительная толщина помогает улучшить долговечность печатной платы и ее электрические характеристики. Толстый слой золота обеспечивает защитное покрытие, повышающее устойчивость печатной платы к коррозии, окислению и износу. Это делает печатную плату более устойчивой в суровых условиях, обеспечивая длительную надежную работу. Более толстое золотое покрытие также обеспечивает лучшую электропроводность, обеспечивая эффективную передачу сигнала. Это особенно выгодно в приложениях, требующих высокочастотной или высокоскоростной передачи сигналов, таких как телекоммуникации, медицинское оборудование и аэрокосмические системы.
Расходы:
По сравнению со стандартной печатной платой стоимость производства печатной платы из толстого золота обычно выше. Эта более высокая стоимость обусловлена ​​тем, что процесс нанесения покрытия требует дополнительного золотого материала для достижения необходимой толщины. Однако более высокая надежность и производительность печатных плат из толстого золота оправдывают дополнительные затраты, особенно в приложениях, где необходимо удовлетворить строгие требования.
Области применения:
Стандартные печатные платы широко используются в различных отраслях, включая бытовую электронику, автомобильные системы и промышленное оборудование. Они подходят для применений, где высокая надежность не является главным приоритетом. С другой стороны, толстые золотые печатные платы в основном используются в профессиональных областях, где требуется высочайшая надежность и производительность. Примеры этих областей применения включают аэрокосмическую промышленность, медицинское оборудование, военную технику и телекоммуникационные системы. В этих областях критически важные функции зависят от надежных и высококачественных электронных компонентов, поэтому печатные платы с толстым золотом являются лучшим выбором.
Сложность производства:
По сравнению со стандартными печатными платами процесс производства печатных плат из толстого золота более сложен и требует много времени. Процесс гальваники необходимо тщательно контролировать, чтобы добиться желаемой толщины слоя золота. Это увеличивает сложность и время, необходимое для производственного процесса. Точный контроль процесса нанесения покрытия имеет решающее значение, поскольку изменения толщины слоя золота могут повлиять на производительность и надежность печатной платы. Этот тщательный производственный процесс способствует превосходному качеству и функциональности печатных плат из толстого золота.
Ограниченная пригодность для работы в условиях высоких температур:
Хотя толстые позолоченные печатные платы хорошо работают в большинстве сред, они могут быть не самым подходящим выбором для высокотемпературных применений. В условиях экстремально высоких температур толстые слои золота могут разрушаться или расслаиваться, что влияет на общую производительность печатной платы.
В этом случае могут быть предпочтительны альтернативные методы обработки поверхности, такие как иммерсионное олово (ISn) или иммерсионное серебро (IAg). Такая обработка обеспечивает адекватную защиту от воздействия высоких температур, не влияя на функциональность печатной платы.

Выбор материалов печатных плат может существенно повлиять на качество и производительность электронных устройств. Толстые позолоченные печатные платы обеспечивают уникальные преимущества, такие как повышенная долговечность, улучшенная паяемость, отличная электропроводность, превосходная надежность контактов и увеличенный срок хранения.Их преимущества оправдывают более высокие производственные затраты и делают их особенно подходящими для специализированных отраслей, в которых надежность является приоритетом, таких как аэрокосмическая промышленность, медицинское оборудование, военное оборудование и телекоммуникационные системы. Понимание состава, преимуществ и различий между печатными платами из толстого золота и стандартными печатными платами имеет решающее значение для инженеров, дизайнеров и производителей, стремящихся оптимизировать производительность и долговечность своих электронных устройств. Используя уникальные качества толстых золотых печатных плат, они могут обеспечить своим клиентам надежную и высококачественную продукцию.