Палладирование вместо золочения или серебрения СВЧ-плат, доводы за и против Опции

[VCO]

Аналоговая ветка навеяла мысль использования для СВЧ-плат палладиевого покрытия вместо иммерсионного золота или родий-серебрения. Хотелось бы услышать от специалистов доводы за и против, так как сам ещё глубоко не вникал. Что скажете?

Сообщение отредактировал VCO - Aug 9 2012, 13:19

[HFSS]

Главный аргумент против - проводимость палладия в 5ть раз хуже золота

[VCO]

Не было времени вспоминать физику и химию, он ещё оказывается и парамагнетик. Всё понятно, тему закрыл...

[VCO]

...Тему вновь открыл, так как с покрытием СВЧ-плат всё ещё не определился.
Сейчас интересует вариант родиевого покрытия. Кто-нибудь его использует?

Вот тут: http://www.adio.su/ нашёл неплохой обзор по гальваническим покрытиям, родий хвалят.
Есть какие-нибудь существенные недостатки, кроме того, что он в 10 раз дороже золота?
И насколько это лучше или хуже родий-серебряного покрытия, которое обычно применяют в СВЧ?

Сообщение отредактировал VCO - Aug 13 2012, 08:50

[escmar]

Если эксперименты проводятся из любви к искусству, тогда понимаю,
а так, золото - оно и в Африке золото.

Мне год назад "Резонит" сделал золочёные платы на фторопласте, изделие на 9ГГц работает.
Платы что остались до сих пор как новые выглядят.
Хотя, есть оговорка.
Золотое покрытие непосредственно на медь не наносится. Используется промежуточный слой никеля.
По наружной поверхности печатного проводника мало чего ходит, потому и золото или иное покрытие там не при делах.
Внизу, где основные токи и потери, медь прилипла к фторопласту, она там не окислится и не позолотится.
Что где течёт по кромке, которая представляет собой слоёный пирог из меди, никеля и золота, задача мутная.
Короче, позолоченая плата недорогая, красивая, паять легко.

Сообщение отредактировал escmar - Aug 15 2012, 12:27

[VCO]

Если эксперименты проводятся из любви к искусству, тогда понимаю,
а так, золото - оно и в Африке золото.

Паять золото нужно только ПСИНом или золото-свинцовыми припоями, а это не всегда удобно и технологично.
Впрочем, золото - это текущее решение, вернее даже уходящее, сейчас остановился на родий-серебро.
Тут в форуме прошла дезинформация, что окислы серебра на проводимость не влияют, так это - неправда.
Вот потому и покрывают серебро сверху микронным слоем родия, который стоек к сероводородным соединениям.
Не нашёл, чтобы кто-то проводники СВЧ-плат чистым родием покрывал, стало быть это слишком дорого и нетехнологично.
Да и проводимость у серебра всё-таки выше, а на медь она великолепно ложится, впрочем как и родий - на него.

[ledum]

Золото на медь непосредственно наносится. Если золото толще 2 микрон. Иначе медь диффундирует сквозь золото и образуется весьма неприглядная картина. При тонком слое золота - полтора микрона и меньше - обязателен буфферный подслой хрома или никеля - сквозь них медь практически не диффундирует. Что касается чем золото паяется - странно, конденсаторы К10-17в, К10-42в, К10-47в всегда ПОСКом паяли вроде, никаких особых проблем не было. Если ПОС-61 паяли, образовывался узкий черный кантик по краю галтели - медь вылазила сквозь растворенное золото в припое, но осбых проблем, кроме препирательств с военпредами по внешнему виду пайки не было. Вообще там, где золото - обычно идет еще и разварка золотой фольги или проволоки.
Мне непонятно преимущество родий-серебро перед медь-никель-золото при соблюдении временного цикла (между медью и золотом не должно пройти больше пары дней - иначе начнутся приколы с окисной пленкой на меди). Скорее наоборот. Особенно если есть водород в техпроцессе производства изделия или при эксплуатации - платиновые металлы его очень не любят - "рыхлеют". Выигрывает перед серебром и медью, если рядом химзавод или вулкан. Ну и в герконах применялся благодаря значительно большей твердости, чем серебро или золото. Но платы натирать-то вроде никто не собирается.

[VCO]

Мне непонятно преимущество родий-серебро перед медь-никель-золото при соблюдении временного цикла (между медью и золотом не должно пройти больше пары дней - иначе начнутся приколы с окисной пленкой на меди). Скорее наоборот. Особенно если есть водород в техпроцессе производства изделия или при эксплуатации - платиновые металлы его очень не любят - "рыхлеют". Выигрывает перед серебром и медью, если рядом химзавод или вулкан. Ну и в герконах применялся благодаря значительно большей твердости, чем серебро или золото. Но платы натирать-то вроде никто не собирается.

У меня лишь два довода против золота:
1. Недопустимость применения ПОСов (эффект вы описали - это категорически неприемлемо).
2. Низкая стойкость ПСИНов к сильным температурным перегревам, что в СВЧ случается часто.
Конечно же есть много доводов в его пользу, например, удобство разварки кристаллов, чего я избегаю в синтезаторах.
Мне хочется найти что-то более универсальное и технологичное, но пока вижу подавляющее иммерсионное золочение...

[ledum]

У меня лишь два довода против золота:
1. Недопустимость применения ПОСов (эффект вы описали - это категорически неприемлемо).

Здесь у меня уже склероз - дело было больше 20 лет назад. У нас применялось несколько золотых технологий - с подслоем тонкое золото и без подслоя - толстое (не говоря уже о цитратных и фосфатных электролитах гальваники золота - тоже очень разное по свойствам было). Дык вот я уже не помню - была ли окантовка на золоте с подслоем. У меня дома остались собранные блочкИ с головки самонаведения - там фосфатное с подслоем, найду - гляну.
Нашел и на работе одну железку. 2Т642А-2, смеситель , в районе эмиттера на пайке темно-серый кант, такой же кант внизу , рядом с маленьким резистором - там проводок подводился. Крнденсаторы и транзисторы паялись разными припоями.
Потом на второй картинке - где сигнал с усилителя на поликоре переходил на режектор на стеклотекстолите - на выводе коллектора и на подпайке питания МГТФ-ом есть кант. больше нигде нет. Плате 22 года, валялась просто в столе с кучей другого железа, но такая окантовка была сразу, чуть темнее.
Надо учитывать, что электропроводность родия в два раза хуже золота, и в три серебра. Причем в серебре ток на Ваших частотах протекать врядли будет.

Сообщение отредактировал ledum - Aug 15 2012, 13:58

[serega_sh____]

Мне год назад "Резонит" сделал золочёные платы на фторопласте, изделие на 9ГГц работает.
Платы что остались до сих пор как новые выглядят.

Наши технологи сравнивали ради интереса резонитовские платы и платы собственного изготовления. Смотрели под электронным микроскопом. Итог по резониту:
1. Рыхлое золото - т.е. нарушение техпроцеса
2. Очень тонкий слой золота, не соответствует заявленному - т.е. экономят. Иногда золото может быть с красным оттенком, т.е. медь просвечивает.

а так как это были платы для макетов, то посмотрели и забыли. Да и стоимость покрытых припоем и золотых примерно одинаковая, то вообще без проблем. Золотые красивее выглядят, богаче, можно директору показывать.

[proxi]

сквозь них медь практически не диффундирует

Зато сам никель и его примеси в виде серы, дифундируют так, что к золоту не припаяться. Видел такой Китайский фарфор,
маслянисто золотое покрытие, выглядит и паяется плехо!!! Да и пайка отваливается и под ней черная клякса.

[VCO]

Нашел и на работе одну железку. 2Т642А-2, смеситель , в районе эмиттера на пайке темно-серый кант, такой же кант внизу , рядом с маленьким резистором - там проводок подводился. Крнденсаторы и транзисторы паялись разными припоями.
Потом на второй картинке - где сигнал с усилителя на поликоре переходил на режектор на стеклотекстолите - на выводе коллектора и на подпайке питания МГТФ-ом есть кант. больше нигде нет. Плате 22 года, валялась просто в столе с кучей другого железа, но такая окантовка была сразу, чуть темнее.

Спасибо, ledum, Вы как всегда на высоте и на стрёме. Картинки лишь подтвердили недопустимость применения ПОСов для пайки золочёных плат, теперь в оборонке и в космосе нас за это драть будут. Здесь лишь два пути:
1. Применять ПСИНы, что сейчас и делаем. Но при перегреве кристаллов они начинают плавиться на космических температурах около+120°C.
2. Применять золото-свинцовые припои, что незамедлительно вызовет последствия массового тыринга припоя теми, кто будет знать о его золотоносной сущности (и это далеко не гипербола!), причём первыми, кто попадёт под подозрение, будут работники монтажно-сборочного участка, которым вместо вышеназванного будет передан какой-нибудь ПОС.

Надо учитывать, что электропроводность родия в два раза хуже золота, и в три серебра. Причем в серебре ток на Ваших частотах протекать врядли будет.

И как это повлияет на работоспособность синтезаторов? По названию темы Вы можете понять, что электропроводность меня не так уж сильно волнует. Я готов был и палладий использовать, если бы он не был неустойчив к воздействиям различных кислот и окислов. А родий даже царской водки в НКУ не боится, не говоря уже о любых кислотах и сероводородах! Дорогой, однако, но он того стоит!!!

[ledum]

Зато сам никель и его примеси в виде серы, дифундируют так, что к золоту не припаяться. Видел такой Китайский фарфор,
маслянисто золотое покрытие, выглядит и паяется плехо!!! Да и пайка отваливается и под ней черная клякса.

Однозначно не выдержано время между меднением-никелированием-золочением. Или электролит кривой - вода прямо из низовьев Хуанхэ или вообще из Тихого океана.
У нас буфер был хром. Чуть ли не сотые микрона. Один раз покрыли хромом медь через месяц - сразу потери на порядок возросли из-за оксида на меди. Пришлось стравливать и золото, и хром. Сняли окисел, потом перепокрыли - пошло нормально.
То VCO. Весь мир же чем-то паяется на золото без проблем. Надо будет поискать. Та фигня - проблема только заказчика по внешнему виду пайки, на электропараметры никак не влияла. Сейчас внимательно рассмотрел - никакой не окисел. Явно интерметаллическое соединение. При применении свинцово-индиевых припоев, наоборот такая кайма из интерметаллоида считается позитивным элементом - барьер растворения золота. Это сплавы наименее ЕМНИП растворяющие золото. 50-85 свинца, остальное - индий. Тпл 170-250 градусов. Жаль на самых распространенных сейчас припоях олово~95 -серебро~3 -медь~0.7 сразу пишется "не для золота". Олово хорошо его растворяет. В общем, это проблема не покрытия, а припоя.

[VCO]

То VCO. Весь мир же чем-то паяется на золото без проблем. Надо будет поискать. Та фигня - проблема только заказчика по внешнему виду пайки, на электропараметры никак не влияла. Сейчас внимательно рассмотрел - никакой не окисел. Явно интерметаллическое соединение. При применении свинцово-индиевых припоев, наоборот такая кайма из интерметаллоида считается позитивным элементом - барьер растворения золота. Это сплавы наименее ЕМНИП растворяющие золото. 50-85 свинца, остальное - индий. Тпл 170-250 градусов. Жаль на самых распространенных сейчас припоях олово~95 -серебро~3 -медь~0.7 сразу пишется "не для золота". Олово хорошо его растворяет. В общем, это проблема не покрытия, а припоя.

Дык речь не о покрытии, а о монтаже!
В коммерческих разработках зололто - айс, а у нас - неайс. И серебро тоже. Объясняю ситуацию:
1. Заказываю печатные платы с иммерсионным серебрением - пересылка плат+хранение на складе+монтаж +настройка и регулировка+испытания+сборка в корпус до момента откачки воздуха и закачки аргона сделают своё дело, окислят серебро.
2. Излишки плат лежат на складе и окисляются - стало быть ищем выход в золочении (см. п. 3).
3. Золочение требует исключения ПОС для пайки, тем, кто несогласен - расстрел электротоком на месте через повешенье...
4. Самый лучший из наших ПСИН имеет температуру плавления +215 - для космоса +150 остаётся перегрев 65, курам на смех! Даже для +120 всего лишь 95, а как ещё тепло отводить в SMD-компонентах, кроме как через пайку
Варить или паять золотом в маленькой фирме - не вариант. Самый лучший вариант - использование "тугоплавких" ПОСов, но не ROHs...

Сообщение отредактировал VCO - Aug 16 2012, 08:41

[ledum]

4. Самый лучший из наших ПСИН имеет температуру плавления +215 - для космоса +150 остаётся перегрев 65, курам на смех! Даже для +120 всего лишь 95, а как ещё тепло отводить в SMD-компонентах, кроме как через пайку
Варить или паять золотом в маленькой фирме - не вариант. Самый лучший вариант - использование "тугоплавких" ПОСов, но не ROHs...

Я про это http://www.indium.com/_dynamo/download.php?docid=10 , скажем, 10 или 150 номера индаллоев (Ваших ПСИН). Но припой обойдется гораздо дороже плат.
При союзе наша заводская лаборатория нам делала припои, как сейчас это решается - фиг его знает

Сообщение отредактировал ledum - Aug 16 2012, 08:56

[VCO]

Я про это http://www.indium.com/_dynamo/download.php?docid=10 , скажем, 10 или 150 номера индаллоев (Ваших ПСИН). Но припой обойдется гораздо дороже плат.

Да, чуть не забыл, есть ограничение в применении свинцово-индиевых припоев с содержанием плюмбума выше 50%, так как это тоже не айс, нетехнологично, торосы образуются и пайка также неустойчива к ударам и вибрациям. Подробности - в сети, pdf не могу прикрепить...
ЗЫ: Попытался найти ссылку на файл - безуспешно, назвали перевод gold.pdf, которого даже в десятке страниц нету...
ЗЫ2: Яндэкс помог, там ссылка на первой странице: http://www.techno.ru/txt/catalog/indium/gold.pdf

Сообщение отредактировал VCO - Aug 16 2012, 10:27

[ledum]

Да, чуть не забыл, есть ограничение в применении свинцово-индиевых припоев с содержанием плюмбума выше 50%, так как это тоже не айс, нетехнологично, торосы образуются и пайка также неустойчива к ударам и вибрациям.

Как-то не помню, чтобы что-то отрывалось при группе 4.1.1. 60g однократные, 35g линейное, 10g многократные и вибрация. Дендриты помню - ну и фиг с ними - пайка выглядит как изморозь на окнах и не блестит. Статьи с этой http://www.indium.com/techlibrary/applicationnotes.php страницы - там много по разным пайкам, от полупроводников и алюминия до золота. Я предыдущую ссылку оттуда же брал. Что касается прочности паяного шва, то да - свинцово-индиевые припои, иногда с добавлением серебра выглядят в основном тоскливо, но вот в http://www.smarttec.de/download/Legierungs-Info.pdf указано, что In19/Pb81 - 150 иналлой имеет прочность шва, сравнимую с ПОСами (третья строка с самого низа).
Книжка популярная по пайке http://www.padabum.com/data/Электроника/Ме...тв%20(2007).pdf см. ниже
Требования по температуре у нас были пониже. Вспомнил чем мы паяли в основном - ПСрОСИн 3–56 ТУ 48–1–338–85

Сообщение отредактировал ledum - Aug 16 2012, 14:13

[VCO]

Как-то не помню, чтобы что-то отрывалось при группе 4.1.1. 60g однократные, 35g линейное, 10g многократные и вибрация. Дендриты помню - ну и фиг с ними - пайка выглядит как изморозь на окнах и не блестит. Статьи с этой http://www.indium.com/techlibrary/applicationnotes.php страницы - там много по разным пайкам, от полупроводников и алюминия до золота. Я предыдущую ссылку оттуда же брал. Что касается прочности паяного шва, то да - свинцово-индиевые припои, иногда с добавлением серебра выглядят в основном тоскливо, но вот в http://www.smarttec.de/download/Legierungs-Info.pdf указано, что In19/Pb81 - 150 иналлой имеет прочность шва, сравнимую с ПОСами (третья строка с самого низа).

Там ещё при содержании свинца выше 80% другая бяка описана, ну да бог с ней, Вы меня почти убедили остаться на золоте и заказать для космоса более тугоплавкий припой, почти согласен...

Книжка популярная по пайке http://www.padabum.com/data/Электроника/Ме...тв%20(2007).pdf

Страница не найдена (404-я ошибка)

Требования по температуре у нас были пониже. Вспомнил чем мы паяли в основном - ПСрОСИн 3–56 ТУ 48–1–338–85

У нас пока +85, поэтому ПСИНы спокойно используем. Со следующего года лезем в космос (только нас там не хватало!), поэтому в поиске. Авообще-то хреново, когда приходится думать вместо технолога, не имея технологического опыта. Ещё раз спасибо, буду изучать припои...

[ledum]

Гы! Мне проще - технология и материалы микроэлектроники специальность. Правда припои тоже не изучали. Напыление и п/п технологии. Очень помогло в свое время наличие образования технолога и полное отсутствие схемотехники - учили на практике практически всем союзом (у нас был базовый микроэлектронный завод по МРП, ЕМНИП даже больше Питерского Авангарда - два цеха тонких пленок, 200 установок вакуумного напыления, очень разных, на оба цеха, по 9-10 ванн золочения в каждом цеху плюс цех толстых пленок - делали до 9 слоев) с белого листа.
Книжка у меня уже тоже не грузится, спасибо, что предупредили (исправил), какая там в посте ссылка - не могу точно глянуть - сижу через анонимайзер (зато есть приколы - в обед вышел с форума, уже и домой пришел, а ветка показывает, что сижу там). Можно погуглить. На миркниге есть вроде http://mirknig.com/2011/06/08/sborka-i-mon...-ustroystv.html депозит и летитбит Медведев А.М. Сборка и монтаж электронных устройств. (2007) в пдф. Что касается припоев - я бы просто проверил. Не так трудно их сделать если есть 50х50, то получить 18 процентов индия - не проблема, свинец не такой дефицит, как индий.
Выше 6ГГц у нас была уже только сварка.

Сообщение отредактировал ledum - Aug 16 2012, 14:16

[proxi]

Однозначно не выдержано время между меднением-никелированием-золочением. Или электролит кривой - вода прямо из низовьев Хуанхэ или вообще из Тихого океана.

Желтого моря
Тут как бы походу вырисовывается многомерность и неоднозначность проблемки а по не столь давним временам с локальной публикой с мышлением на грани фантастики ( тем ничего не стоило выкинуть пару десятков человек по этому поводу ) и провозгласить что всю воду выпили ..... и на сЁм успокоится к всеобщему удовлетворению. Чугунь и люминь, здравствует и процветает. Главное как на это посмотреть, лишь бы не придавило.

[VCO]

Главное как на это посмотреть, лишь бы не придавило.

Придавило конкретно, золотом или родием, не знаю куды бечь - а у Вас есть какие-то внятные мысли по этому поводу???

Сообщение отредактировал VCO - Aug 17 2012, 06:37

[ledum]

Придавило конкретно, золотом или родием, не знаю куды бечь - а у Вас есть какие-то внятные мысли по этому поводу???

C флудерами - доживете до нашего с ним возраста - поймете. Сам такой. Появляется такая слабость. Или не слабость.
Что касается родий, золото и т.д. Быстрей всего, 90% посетителей ветки нас не понимают, в смысле проблему. Да, большинство из нас сидит сейчас на золоте. И ничего. Кроме меня, здесь на нашей фирме, появления окантовки никто не замечает - слишком они редки и малозаметны. Но, когда делаешь серию и предъявляешь ОТК (заказчики обычно ленятся смотреть в микроскоп, доверяют девчатам) - ОТКашницы это все замечают - потом долгие и нудные переговоры, а продукция стоИт. С другой стороны - прикольна сама по себе фраза - в следующем году - в космос. Опытные (литера О) изделия ни один заказчик не решился бы раньше поставить в Изделие (именно с большой буквы). Есть процедура серийного запуска и постановки на вооружение - так где-то это раньше называлось. Ну там всякие http://militaryrussia.ru/forum/download/file.php?id=23487 (извиняюсь за ссылку на полузакрытый ГОСТ, но не я его выкладывал), и в этом деле есть ключевое слово - надежность. Не в плане надежности, а в плане испытаний ну там http://gendocs.ru/v6533/?download=1 - обеспечение всяких мероприятий. А это время. Очень много времени. Годы. Пара - не меньше. Дык о чем это я? А, вот - у Вас есть время на проведение простейших испытаний. Мы постоянно такое проводим, не жалеем денег - заказываем тестовые платы, максимально приближенные к боевым, набиваем по возможности, и стоят они у нас месяцами, делая ничего и увеличивая энтропию Вселенной. Ибо используются наши изделия часто пользователями, типа где средний Джамшут был бы Эйнштейном. (В мае привезли на ремонт изделие - оно рабочее, но все вентиляционные сетки покрыты 15мм слоем москитов, спекшимися от влаги и температуры в корку. В блоке на платах средняя температура была +90. Наши ребята случайно обратили внимание, что Морион слегка подглючивает. Hi-Hi. На вопрос почему год не очищали сетки - ответ логичный - вы в доке не прописали). Дык вот опять - делаете эмуляционные платки, тестируете - мы за Вас поболеем.

Сообщение отредактировал ledum - Aug 17 2012, 07:22

[VCO]

С другой стороны - прикольна сама по себе фраза - в следующем году - в космос. Опытные (литера О) изделия ни один заказчик не решился бы раньше поставить в Изделие (именно с большой буквы).

Так и есть, сначала обкатываем изделия в военной технике, завтра это может уйти в космос. Не могу же я пологаться на такую лажу, как микронное золочение, паяное ПОСами! А фразу эту нам наш босс выдал, я тут нипричём!!! Флуд понимаю и не осуждаю, сам такой... Одно дело, когда флудом разбавляется скучная тема (юмор), другое дело, когда постят флудом, не выдавая никакой полезной информации (стёб).

Сообщение отредактировал VCO - Aug 17 2012, 10:42

[proxi]

какие-то внятные мысли по этому поводу???

А ну в космос пока не летаем, физически по крайней мере.

[escmar]

Всегда паял позолоченные детали и платы ПОСами, проблем не было.
Может я чего-то не знаю?

[ledum]

Всегда паял позолоченные детали и платы ПОСами, проблем не было.
Может я чего-то не знаю?

Мы тоже сейчас паяем не ПОСами, но их многочисленными аналогами. Проблем по электрике и при союзе не было. Были проблемы по внешнему виду пайки под микроскопом на ОТК и если знать куда смотреть. Причем проявляется непредсказуемо. То ли в флюс чего-то подмешали, то ли температурный профиль пайки. Потом сразу следует вопрос - что это и как оно повлияет на надежность А-а-ах какого изделия. Ответ на оба вопроса - фиг его знает - абсолютно не удовлетворяет военпредов. Ну вот провалялась плата 22 года - могу теперь сказать - ничего на ней не изменилось, ни отпало, но тогда было неизвестно. Начинались торги и остановка приемки. Вплоть до вымогания квартир и автомобилей военпредами у завода, которому эти блага давались государством в плановом порядке для обеспечения сотрудников. Поэтому проще перейти на припои, при которых такое никогда не проявляется - типа ПОСК 50-18, если температура позволяет - ибо относительно легкоплавкий, да и относительно хрупкий ЕМНИП, или на ПСИН. У нас была хорошая статистика - в районе 89-90гг завод делал до миллиона в год разных корпусов микросхем и микросборок (были позиции по 150-200 тыс в год), треть где-то была с золотым покрытием плат и все до единой с приемкой.
Но проблемы и сейчас начинаются у нас, например, - ни ПОСК особенно, ни ПСИН, ни ПОС не катят для поставок в Европу, а так как наши потребители не военные, и их очень колышет этот вопрос (военных всех стран не колышет), а в самых распространенных сейчас олово-серебро-медь или без меди в аппликухах указывается "нот фор гоулд" - то приколы есть.

Сообщение отредактировал ledum - Aug 18 2012, 06:11

[ASDFG123]

А где можно прочитать про то какие покрытия и для чего оптимальны и также по корпусам устройств ВЧ ? Задача вообщем сделать направленый ответвитель, плату рассчитал, но по технологиям производства вообще не в курсе. Нужно такое покрытие на плату и на корпус что бы не корродировало друг с другом и защищало от внешней среды.
Частота ниже ггц. Еще момент, обратная сторона платы (общий слой земли) должен хорошо контактировать с корпусом этого как добиться и с какими материалами корпуса. Разъемы планирую 7/16 (может есть лучше ?)
Паяю в основном Multicore C400 и Chip Quik SMD291AX