1, Miksi HASL ei sovellu suurtaajuuskorteille?
Ydinsyyt voidaan katsoa neljän suuren ongelman ansioksi: "yksi korkea, kaksi epätasaisuutta ja yksi vaikutus":
1. Tinan resistanssi on liian korkea → signaalihäviö kasvaa dramaattisesti
Tämä on perustavanlaatuinen syy. Korkeataajuisilla signaaleilla on ihovaikutus - virta virtaa vain hyvin ohuena kerroksena johtimen pinnalla:
2. Pinnan epätasaisuus → voimakas signaalin heijastus
Suihkujuotto on fyysinen prosessi, jossa sulan juotteen tasoittamiseen käytetään kuumailmaveistä, jonka pinnan tasaisuusvirhe on noin ± 2 μm ja jossa on mikromorfologiaa, kuten ulkonemia, painaumia ja juotospiikkejä.
Korkeataajuiset signaalit ovat erittäin herkkiä pinnan sileydelle - epätasaiset pinnat ovat kuin "kuoppaisia teitä", jotka voivat aiheuttaa signaalin heijastuksia, sirontaa ja impedanssin epäjatkuvuutta, mikä heikentää suoraan paluuhäviötä ja signaalin eheyttä. Sitä vastoin upotuskultaprosessin tasaisuus voi saavuttaa ± 0,5 μm, mikä on lähellä peilipintaa.
3. Epätasainen paksuus → impedanssin hallinnan menetys
Tinaruiskutuksen paksuusalue on laaja (5-25 μm tai jopa suurempi), ja paksuudessa on merkittäviä eroja eri alueilla, mikä johtaa:
Mikroliuska-/liuskalinjojen tehollinen viivanleveys ja vastaava dielektrisyysvakio ovat epävakaita
Impedanssi vaihtelee suuresti, eikä se voi täyttää ± 5 Ω impedanssin toleranssivaatimuksia tai jopa tiukempia suurtaajuuskorteille
Antennin resonanssitaajuuden muutos ja vahvistuksen pieneneminen
4. Korkean lämpötilan lämpöshokki → Korkeataajuinen substraattiriski
Tinaruiskutus edellyttää koko levyn upottamista sulaan juotteeseen 250-260 celsiusasteen lämpötilassa, mikä aiheuttaa vakavan lämpöshokin PTFE-pohjaisille korkeataajuuksisille-levyille, kuten Rogersille ja Taconicille, mikä voi helposti johtaa levyjen vääntymiseen ja kerrosten väliseen delaminaatioon, erityisesti paksuilla ja suurikokoisilla levyillä.
Lisäksi tinaruiskutuksen synnyttämät tinahelmet ja purseet voivat myös aiheuttaa hienojakoisia oikosulkuja ja sähkömagneettisia häiriöitä.
2, Kuinka valita uppoavan kullan, uppoavan hopean ja OSP:n välillä?
Kolmen prosessin korkean taajuuden{0}}suorituskykyluokitus on: hopeapinnoitus ≈ OSP
1. ENIG immersion gold (immersion nikkel gold)
Rakenne: kupari+nikkelikerros (3-5 μm) + kultakerros (0,05-0,15 μm)
Korkean taajuuden vaara: Kun taajuus ylittää 10 GHz, ihon syvyys (0,66 μm) on paljon pienempi kuin nikkelikerroksen paksuus (3-5 μm), ja virta kulkee lähes kokonaan korkearesistanssiisessa nikkelikerroksessa. Mitattu häviö 10 GHz:llä on noin 19,3 % suurempi kuin paljaalla kuparilla ja 20 GHz:llä noin 25,1 % suurempi. Ylimääräinen lisäyshäviö 28 GHz:llä on noin 0,06-0,15 dB/cm.
Sovellettavat skenaariot:
Toimintataajuus alle 10 GHz ja löysä häviöbudjetti
Vaatii pitkäaikaista{0}}säilytystä, useita korjauksia/hitsauksia
Saatavilla on BGA-, QFN- ja muita hienoja pitch-paketteja
Kiinnitä huomiota "mustan levyn" riskiin ja valitse kartonkitehdas, jossa on tiukka valvonta. Nikkelikerroksen fosforipitoisuus on säädettävä välillä 7-9 %
2. Hopea immersio (immersiohopea)
Rakenne: kupari+hopeakerros (0,1-0,4 μm)
Ydinetu: Hopealla on kaikista metalleista paras johtavuus, jopa hieman parempi kuin kuparilla. 10 GHz:llä häviö kasvaa vain 2,12 % paljaaseen kupariin verrattuna ja 20 GHz:llä vain 0,96 %, mikä tekee siitä prosessin, jolla on paras korkean taajuuden suorituskyky.
Tärkeimmät riskit:
Hopeaionien kulkeutuminen: Korkeassa kosteudessa ja vinoympäristössä hopea-ionit kulkeutuvat pintaa pitkin muodostaen dendriittikiteitä, jotka voivat aiheuttaa vuotoa tai jopa oikosulun hienojen välimatkan päässä olevien juotostyynyjen välillä.
Sulfuroituminen/hapetus: herkkä sulfideille, voi muuttaa väriä muutaman tunnin ilmassa olonsa jälkeen
Korkeat säilytysvaatimukset, säädä altistusaikaa ennen asennusta
Sovellettavat skenaariot:
Millimetriaaltosovellukset yli 20 GHz (77G tutka, 5G millimetriaaltoantenni, satelliittiviestintä)
Nopeat/RF-linkit, jotka ovat erittäin herkkiä menetysbudjeteille
Käytä varoen korkeassa kosteudessa, ulkona ja teollisuusympäristöissä (vaatii kolme maalia ja lisää tyynyväliä)
3. OSP (orgaaninen juotosmaski)
Rakenne: Kupari + orgaaninen kelatoiva kalvo (0,2-0,5 μm)
Ydinetu: Ilman korkearesistiivisiä metallikerroksia, korkean Kustannukset ovat alhaisimmat kolmesta prosessista.
Tärkeimmät rajoitukset:
Kalvo on erittäin ohut eikä kestä useaa juottamista (kalvokerros vaurioituu yhden uudelleenvirtauksen jälkeen)
Lyhyt säilytysaika, herkkä kosteudelle ja lämpötilalle
Ei sovellu tuotteille, jotka vaativat korjausta tai{0}}pitkäaikaista varastoa
Epävakaa kosketusvastus, ei sovellu kosketussovelluksiin, kuten painikkeisiin ja liittimiin
Sovellettavat skenaariot:
Yli 20 GHz:n millimetriaaltomoduulit vaativat erittäin suuria häviöitä
Kerran sulatusjuottoprosessi, pieni erä T&K-näytteet
Kustannusherkkiä tuotteita, joiden tuotanto vaihtuu nopeasti
Ei sovellu useaan hitsaukseen,{0}}pitkäaikaiseen varastointiin ja kosketussovelluksiin