Роджерсвысокочастотные платыотдает приоритет погружению в серебро и выбирает погружение в золото только при высокой надежности и тяжелых условиях работы. Основой являются характеристики скин-эффекта высокочастотных сигналов в сочетании с измеренными данными о потерях и адаптируемостью сцены для уточнения границы выбора.
Сравнение производительности ядра
| измерение | Тонущее серебро | Погружение Золото (ENIG) |
|---|---|---|
| Усиление потерь на частоте 10 ГГц | +2.12%, практически без дополнительных потерь | +19.32%, высокое удельное сопротивление слоя никеля значительно увеличивает потери |
| Дополнительные вносимые потери на частоте 28 ГГц | Практически без дополнительного прироста | 0,06~0,15 дБ/см, напрямую сокращает расстояние передачи |
| Структура покрытия | Слой чистого серебра 0,1 ~ 0,4 мкм, без высокоомного никелевого слоя | Слой никеля 3-5 мкм+0.05~0,15 мкм тонкий слой золота |
| Характеристики удельного электрического сопротивления | Серебро имеет удельное сопротивление 1,59 × 10 Ом·м, что немного лучше, чем медь. | Удельное сопротивление никеля в четыре раза выше, чем у меди, что заставляет токи высокой-частоты распространяться в слое с высоким сопротивлением. |
| плоскостность поверхности | Ра<0.3μm, Suitable for fine pitch BGA | Отличная плоскостность, подходит для устройств с мелким зазором менее 0,5 мм. |
| Срок хранения | 6-12 месяцев, требуется среда хранения, устойчивая к сере | Возраст старше 12 месяцев, с чрезвычайно сильной антиоксидантной способностью. |
| расходы | На 15–25 % ниже, чем тонущее золото. | От среднего до высокого, слой золота увеличивает затраты на материалы. |
Рекомендации по выбору сцены
Приоритет следует отдавать использованию тонущего серебра в таких сценариях, как радиочастотные платы 5G с рабочей частотой выше или равной 10 ГГц, автомобильные радары 77 ГГц и антенные платы миллиметрового диапазона. Эти сценарии имеют чрезвычайно строгие бюджеты вносимых потерь, и тонущее серебро может полностью сохранить преимущество низких потерь плат Rogers, избегая обработки поверхности, которая съедает запас сигнального канала.
Сценарии выбора иммерсионного золота: продукты высокой надежности, которые в течение длительного времени работают в средах с высокой влажностью, высоким содержанием серы и высокой температурой в военной, аэрокосмической, промышленной сфере или в проектах, требующих многократной пайки оплавлением и периодов хранения, превышающих 12 месяцев. Двухслойная-слойная структура иммерсионного золота из никель-золота может полностью предотвратить окисление меди и избежать повреждений при сварке при длительном-использовании.
Компромиссное решение: если на плате имеются как высокочастотные-радиочастотные дорожки, так и большое количество BGA-устройств с мелким шагом, можно использовать процесс зонирования с локальным осаждением серебра и локальным осаждением золота. Область радиочастотной дорожки покрыта напылением серебра для обеспечения низких потерь, а область контактной площадки BGA покрыта напылением золота для обеспечения надежности сварки с учетом преимуществ обоих.
Ключевые моменты избежания процесса
При нанесении серебра необходимо строго контролировать толщину слоя серебра и составлять от 0,1 до 0,3 мкм. Слишком толстые слои серебра могут увеличить потери на высоких-частотах. В то же время производители печатных плат обязаны предоставлять серостойкую упаковку, чтобы избежать вулканизации слоя серебра и плохой сварки, вызванной длительным-хранением.
При выборе тонущего золота необходимо потребовать от производителя контролировать содержание фосфора в слое никеля на уровне от 7% до 9%, чтобы избежать риска «черного диска», в противном случае после многократной пайки оплавлением легко вызвать хрупкое разрушение паяного соединения.
-
высокочастотные платы