RogersHochfrequenzplatinenpriorisiert das Eintauchen in Silber und wählt das Eintauchen in Gold nur bei hoher Zuverlässigkeit und rauen Arbeitsbedingungen. Die Kernbasis sind die Skin-Effekt-Eigenschaften von Hochfrequenzsignalen, kombiniert mit gemessenen Verlustdaten und Szenenanpassungsfähigkeit, um die Auswahlgrenze zu klären.
Vergleich der Kernleistung
| Dimension | Sinkendes Silber | Immersionsgold (ENIG) |
|---|---|---|
| 10-GHz-Verlustverstärkung | +2.12 %, fast ohne zusätzliche Verluste einzuführen | +19.32 %, der hohe spezifische Widerstand der Nickelschicht erhöht die Verluste erheblich |
| 28 GHz zusätzliche Einfügungsdämpfung | Fast kein zusätzlicher Zuwachs | 0,06 ~ 0,15 dB/cm, Übertragungsentfernung direkt verkürzen |
| Beschichtungsaufbau | 0,1–0,4 μm reine Silberschicht, ohne hochohmige Nickelschicht | 3-5 μm Nickelschicht+0.05~0,15 μm dünne Goldschicht |
| Elektrische Widerstandsleistung | Silber hat einen spezifischen Widerstand von 1,59 × 10 Ω·m, etwas besser als Kupfer | Nickel hat einen viermal höheren spezifischen Widerstand als Kupfer, wodurch sich hochfrequente Ströme in der Hochwiderstandsschicht ausbreiten |
| Ebenheit der Oberfläche | Ra<0.3μm, Suitable for fine pitch BGA | Hervorragende Ebenheit, geeignet für Geräte mit feinem Abstand unter 0,5 mm |
| Speicherdauer | 6-12 Monate, erfordert eine schwefelbeständige Lagerumgebung | Über 12 Monate alt, mit extrem starker antioxidativer Kapazität |
| kosten | 15–25 % niedriger als sinkender Goldpreis | Mittel bis hoch, die Goldschicht erhöht die Materialkosten |
Vorschläge zur Szenenauswahl
Der Einsatz von sinkendem Silber sollte in Szenarien wie 5G-HF-Karten mit einer Arbeitsfrequenz von größer oder gleich 10 GHz, 77-GHz-Fahrzeugradar und Millimeterwellen-Antennenkarten Vorrang haben. In diesen Szenarien sind die Budgets für die Einfügungsdämpfung äußerst streng, und durch sinkendes Silber kann der Vorteil der Rogers-Platinen hinsichtlich der geringen Verluste vollständig erhalten bleiben, wodurch vermieden wird, dass die Oberflächenbehandlung den Signalverbindungsspielraum verschlingt.
Szenarien für die Auswahl von Immersionsgold: Hochzuverlässige Produkte, die über einen langen Zeitraum in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, hohem Schwefelgehalt und hohen Temperaturen betrieben werden, in den Bereichen Militär, Luft- und Raumfahrt, industrielle Steuerung oder Projekte, die mehrere Reflow-Lötvorgänge und Lagerzeiten von mehr als 12 Monaten erfordern. Die Nickel-Gold-Doppelschichtstruktur von Immersionsgold kann die Kupferoxidation vollständig verhindern und Schweißfehler bei Langzeitgebrauch vermeiden.
Kompromisslösung: Wenn auf der Platine sowohl hochfrequente HF-Leiterbahnen als auch eine große Anzahl von Fine-Pitch-BGA-Geräten vorhanden sind, kann ein Zoneneinteilungsprozess mit lokaler Silberabscheidung und lokaler Goldabscheidung verwendet werden. Der HF-Leiterbahnbereich ist mit einer Silberbeschichtung beschichtet, um einen geringen Verlust zu gewährleisten, und der BGA-Pad-Bereich ist mit einer Goldbeschichtung beschichtet, um die Schweißzuverlässigkeit zu gewährleisten, wobei die Vorteile beider berücksichtigt werden.
Wichtige Punkte zur Prozessvermeidung
Bei der Silberabscheidung muss die Dicke der Silberschicht streng kontrolliert werden und zwischen 0,1 und 0,3 μm liegen. Zu dicke Silberschichten können die Hochfrequenzverluste erhöhen. Gleichzeitig sind Leiterplattenhersteller verpflichtet, schwefelbeständige Verpackungen bereitzustellen, um eine Vulkanisierung der Silberschicht und eine schlechte Schweißung durch Langzeitlagerung zu vermeiden.
Bei der Auswahl von sinkendem Gold muss der Hersteller verlangen, dass der Phosphorgehalt der Nickelschicht zwischen 7 % und 9 % liegt, um das Risiko einer „schwarzen Scheibe“ zu vermeiden, da es sonst nach mehrmaligem Reflow-Löten leicht zu einem spröden Bruch der Lötstelle kommen kann.
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