Покрытие СВЧ плат., Золотить или не золотить Опции

[oles_k76]

Уважаемые коллеги!

Вопрос состоит в следующем.

Допускается ли НЕ покрывать защитным покрытием микрополосковую топологию.
т.е. оставить медные проводники, осознавая что медь со временем окисляется?

Насколько увеличивает потери окисел меди. Частота 10ГГц
(может ктото владеет справочными данными или справочник, где это есть)

Мне приходилось видеть изделия, которые оставались непокрытыми, но герметизированными инертным газом.

Как поведет себя плата в негерметичном варианте через несколько лет я не знаю.

Есть еще одна выгода от непокрытия- точность изготовления дорожек.



Изначально я хотел золотить, но технолог фирмы изготавливающей ПП сообщил, что в процессе
золочения будет использован подслой никеля 4-5мкм а потом золото 0.5-1 мкм.
Без подслоя никеля, покрывать золотом медь наотрез отказались.

[EUrry]

Уважаемые коллеги!

Вопрос состоит в следующем.

Допускается ли НЕ покрывать защитным покрытием микрополосковую топологию.
т.е. оставить медные проводники, осознавая что медь со временем окисляется?

Насколько увеличивает потери окисел меди. Частота 10ГГц
(может ктото владеет справочными данными или справочник, где это есть)

Мне приходилось видеть изделия, которые оставались непокрытыми, но герметизированными инертным газом.

Как поведет себя плата в негерметичном варианте через несколько лет я не знаю.

Есть еще одна выгода от непокрытия- точность изготовления дорожек.
Изначально я хотел золотить, но технолог фирмы изготавливающей ПП сообщил, что в процессе
золочения будет использован подслой никеля 4-5мкм а потом золото 0.5-1 мкм.
Без подслоя никеля, покрывать золотом медь наотрез отказались.

Вас никель потерями пугает? Я думаю, этот подслой не сильно влияет на потери, т. к. токи в микрополосковой линии локализуются на поверхности проводника, обращенной к подложке. А окислы, возможно, вызовут не только потери, но неоднородности.

[Serj78]

Покрывать медь надо обязательно!!
Даже на 2.4 если зачистить полосок, согласование меняется со временем. на 10 гиг я думаю будет еще хуже.

[sal74]

Как выриант предлагаю покрывать серебром, оно тоже со временем окислятся,но на параметры линии это серьезно не влияет.
(проверено правда в децеметровом диапазоне).
А по науке, способствовует передачи энергии т.к. серебро имеет самую большую проводимость.

[proxi]

Уважаемые коллеги!

Вопрос состоит в следующем.

Допускается ли НЕ покрывать защитным покрытием микрополосковую топологию.
т.е. оставить медные проводники, осознавая что медь со временем окисляется?

Насколько увеличивает потери окисел меди. Частота 10ГГц
(может ктото владеет справочными данными или справочник, где это есть)

Мне приходилось видеть изделия, которые оставались непокрытыми, но герметизированными инертным газом.

Как поведет себя плата в негерметичном варианте через несколько лет я не знаю.

Есть еще одна выгода от непокрытия- точность изготовления дорожек.
Изначально я хотел золотить, но технолог фирмы изготавливающей ПП сообщил, что в процессе
золочения будет использован подслой никеля 4-5мкм а потом золото 0.5-1 мкм.
Без подслоя никеля, покрывать золотом медь наотрез отказались.

Часто золотят, но это для сохранения паяемости и товарного вида, дело в том что СВЧ токи сосредоточенны на внутренней стороне микрополоска прилегающей к диэлектрику, золото
с примесями (сера фосфор) дает черные участки под пайкой ,хорошее дело серебрение, полладий..

[EUrry]

Как выриант предлагаю покрывать серебром, оно тоже со временем окислятся,но на параметры линии это серьезно не влияет.
(проверено правда в децеметровом диапазоне).
А по науке, способствовует передачи энергии т.к. серебро имеет самую большую проводимость.

Окислы серебра имеют почти такую же проводимость, как и само серебро. Поэтому, даже если серебряное покрытие потеряло вид, на характеристики это практически не влияет.

[oles_k76]

Окислы серебра имеют почти такую же проводимость, как и само серебро. Поэтому, даже если серебряное покрытие потеряло вид, на характеристики это практически не влияет.

Я тоже слышал о таких свойствах,
можете подсказать литературу где это написано?

[EUrry]

Я тоже слышал о таких свойствах,
можете подсказать литературу где это написано?

К сожалению литературу подсказать не могу. Сам где-то слышал. Но это проверено на практике.

[andreysar]

Как выриант предлагаю покрывать серебром, оно тоже со временем окислятся,но на параметры линии это серьезно не влияет....

На самом деле, на сколько я понимаю, серебро не окисляется (благородный же металл). Темные пятна на его поверхности - это, на сколько я помню, соединения с серой.

На гигагерцах не замечал увеличения затухания даже на сильно потемневших элементах (правда это были не полоски, а коаксиальные и волноводные элементы, у которых затухание заведомо меньше).

А вот при контактах посеребренных поверхностей на постоянном токе имею печальный опыт, когда через посеребренный разъем, постоявший на "климатике", на малых токах невозможно было передать несколько киловольт, если его не трогали или не шевелили.

Эта пленка, по всей видимости, достаточно тонкая, пропускает ЭМ-волны и имеет маленький тангенс дельта.

Все-таки, чисто визуально и "на всякий случай" лучше золотить (хотя наши химики золотят очень неохотно, серебро как-то у них списывается легче, чем золото).

Андрей

Сообщение отредактировал andreysar - Dec 23 2007, 23:10

[eugene1]

Все ВЧ платы, которые я видел в журналах были золочёные. И мы свои все золотим. До 10 ГГц проблем нет. ВЧ полн в полоске сосредоточено в основном внутри печатной платы, а с той стороны-медь. Кроме того, потери в металле в микрополосковой линии начинают преобладать только при тонких полосках (меньше 0,3мм), сам один раз это не учёл, и поплатился т.к. на толстых проблем не было. А без подслоя никеля никак, там что-то с гальваническими парами получается нехорошее. Да и покрытие оно всего кажется около 5 мкм. Инертный газ - это ерунда, через год никакого газа не остаётся в блоке, даже в сильно герметичном. Лучше покрыть тонким слоем специального лака или поливоском (чтобы не окислялась пайка) и загерметизировать (чтобы на климате конденсата не было). А по поводу серебрения - я не слышал, чтобы производители печатных плат такую услугу предоставляли.

[khach]

Вообще то существуют специальные технологии нанесения слоя золота для СВЧ без ферромагнитного подслоя. Но их применяют на частотах более 20 ГГц. Подслой - платина или палладий. Ну и цены прикиньте. Так что это применимо только в случае, если это очень надо. И делать приходиться самому.
На низких частотах, когда стандартный золото-никель был неприменим, заказывали голые платы (золотилось все, кроме той структуры, что работала в сильном магнитном поле). Паяльной маски на СВЧ части платы понятное дело небыло. Платы от производителя приходили покрытые канифольным лаком, для защиты от окисления в процессе транспорта. У нас канифоль смывалась и наносился слой серебра своими силами. Использовались цианистые электролиты. Потом все это паковалось в герметичный модуль с предустановленным мешочком силикагеля.

To actually do electroplating requires a fair
amount of knowledge, and a good bit of chemistry. These are the basic
steps used in industry:

1) string the material to be plated on copper wire
2) put in a hot lye solution to remove grease and finger oils.
3) rinse in clear water.
4) put in aquaregia acid bath (HNO3+HCl+H2SO4) to remove tin from
surface of brass.
5) rinse in clear water (really well!!)
6) put in dilute electroless silver plating solution (acts as "seed" for
the soon to be electroplated silver.
7) rinse in clear water
8) put in silver plateing solution (Na0H + NaCN + Ag(CN)2) The "CN" is,
of course, cyanide. apply about 10A / sqft as I recall. The amount of
current is largely an art, as it depends on the shape of the object,
how many sharp points it has, how deep the cavities are... Too little
current, and the plating comes out milky, too much, and it is crusty on
the corners. (the chemical balance of the plating solution is also
very important to the final result.) You should be able to plate
a mirror finish on your object.
9) rinse in clear water.
10) put in potassium chromate solution to apply thin slightly protective layer.
(without the chrome, we couldn't even get the chassis's out of the factory
without finger prints!).
11) rinse very well in clear water.
12) dry with shop air gun.

I used to do all of the silver plating for NASA's primary telemetry receiver
contractor (DEI) when I was a 15 year old kid in the early '70s.

А для макетов используется безцианидный рецепт с натиранием платы

The method we use to silver plate our PCB's has been published in many technical publications over the years.
The formula that I use has been changed from the original because I did not have the main ingredient on hand, but I did have some silver nitrate.

The original formula was 1 part silver chloride, 1 part common salt and 1 part cream of tartar(potassium hydrogen tartrate).
I use 1 part silver nitrate 0.07%, 1 part common salt and 1 part cream of tartar
.
The mixture makes slurry that is rubbed onto the PCB surface. The mixture transfers the silver to the copper surface, which gives good protection to the copper surface as well as adding a highly conductive surface to the PCB.
Using silver nitrate instead of silver chloride does not seem to alter the result although some discolouration of the silver surface can occur.

[eugene1]

Вообще то существуют специальные технологии нанесения слоя золота для СВЧ без ферромагнитного подслоя. Но их применяют на частотах более 20 ГГц. Подслой - платина или палладий. Ну и цены прикиньте. Так что это применимо только в случае, если это очень надо. И делать приходиться самому.
На низких частотах, когда стандартный золото-никель был неприменим, заказывали голые платы (золотилось все, кроме той структуры, что работала в сильном магнитном поле). Паяльной маски на СВЧ части платы понятное дело небыло. Платы от производителя приходили покрытые канифольным лаком, для защиты от окисления в процессе транспорта. У нас канифоль смывалась и наносился слой серебра своими силами. Использовались цианистые электролиты. Потом все это паковалось в герметичный модуль с предустановленным мешочком силикагеля.

А для макетов используется безцианидный рецепт с натиранием платы

Не совсем понял что-то я. Про какие частоты идёт речь?

На низких частотах, когда стандартный золото-никель был неприменим, заказывали голые платы (золотилось все, кроме той структуры, что работала в сильном магнитном поле).

А разве никель - ферромагнетик? А по поводу цены - золочение не такая уж дорогая процедура. Кажется порядка 9$ за площадь порядка 10 квадратных дециметров. Платина по идее не должна быть во много раз дороже...

[proxi]

[quote name='khach' date='Dec 24 2007, 12:07' post='342390']
Вообще то существуют специальные технологии нанесения слоя золота для СВЧ без ферромагнитного подслоя. Но их применяют на частотах более 20 ГГц. Подслой - платина или палладий. Ну и цены прикиньте. Так что это применимо только в случае, если это очень надо.

Применяют палладий в подслое, когда хотять разварить кристалл на плате, бондабл голд получается,
иначе вывода не держаться.Очень даже можно заказать и аллюминий серебрить ,в случае дуплексеров...

[N.Golov]

А по поводу цены - золочение не такая уж дорогая процедура. Кажется порядка 9$ за площадь порядка 10 квадратных дециметров. Платина по идее не должна быть во много раз дороже...

Ну с золочением помимо цены и др. проблемы. Если вы работаете не на себя а на родное государство то при отчетности 7 потов сойдет за каждый мг ((

Сообщение отредактировал N.Golov - Dec 29 2007, 15:48

[ASDFG123]

Для покрытия платы Immersion Ag нужно учитывать особенности исполнения корпуса ВЧ устройства куда будет ставиться эта плата ?
То есть материал (покрытие), герметизация и т.д.
Частоты до ГГц, но мощность достаточно высокая. И среда где использоваться будет с приличными перепадами по температуре.

[VCO]

К 10-летию темы хочу подытожить: даже упрямцы, типо меня, перешли к серебрению. Вопрос давно закрыт.

[ASDFG123]

Для покрытия платы Immersion Ag нужно учитывать особенности исполнения корпуса ВЧ устройства куда будет ставиться эта плата ?
То есть материал (покрытие), герметизация и т.д.
Частоты до ГГц, но мощность достаточно высокая. И среда где использоваться будет с приличными перепадами по температуре.

[PCBtech]

К 10-летию темы хочу подытожить: даже упрямцы, типо меня, перешли к серебрению. Вопрос давно закрыт.

Сейчас довольно популярна тема покрытия СВЧ-плат золотом без никеля.
Но серебро тоже применяется, спорить не буду.

[khach]

Сейчас довольно популярна тема покрытия СВЧ-плат золотом без никеля.

Это как, совсем только золото? Так это прямая дорога к пурпурной чуме ( инетрметаллид медь-золото). Поэтому третий металл для образования барьера для диффузии быть обязан. Но совсем не обязательно это никель. А какие варианты покрытий предлагаете?

[PCBtech]

Это как, совсем только золото? Так это прямая дорога к пурпурной чуме ( инетрметаллид медь-золото). Поэтому третий металл для образования барьера для диффузии быть обязан. Но совсем не обязательно это никель. А какие варианты покрытий предлагаете?

Нет там никакой пурпурной чумы. Платы выпускаются массово, завод специализируется на СВЧ-платах, и рекомендует это покрытие как показавшее себя надежным и технологичным. Видимо, там что-то типа органического подслоя, а толщина золота довольно приличная, в разы больше, чем для ENIG.

[khach]

Нет там никакой пурпурной чумы.

Ну так Вы же представитель от технологии производства плат, расскажите подробнее про реализованную технологию.
Найти презентации типа https://www.rogerscorp.com/documents/2341/a...cuit-Boards.pdf особых проблем не составит, если Вы плотно в теме сидите.
В выше приведенной статье как раз и рассматриваются графики потерь от частоты в зависимости от финишного покрытия и приводятся примеры расстройки тестовых полосовых фильтров в зависимости от технологии покрытия.

[Hale]

Нет там никакой пурпурной чумы. Платы выпускаются массово, завод специализируется на СВЧ-платах, и рекомендует это покрытие как показавшее себя надежным и технологичным. Видимо, там что-то типа органического подслоя, а толщина золота довольно приличная, в разы больше, чем для ENIG.

насколько я представляю, пурпурная чума в свое время стала неожиданностью потому что ее быть не должно, но вследствие временного повышения температуры при пайке-сварке золота с АЛЮМИНИЕМ (выше 200 градусов) возникает эвтектика с очень плохими свойствами.
При напылении и в других процессах покрытия такой эвтектики не образуется. Если вы только не прогреваете свои алюминиевые волноводы выше 200C. Точнее, я бы предположил, что в принципе магнетронное напыление хорошо внедряет ионы в поверхность и может привести к опасному составу на интерфейсе. Но уверен, любой вакуумный технолог знает как это предотвратить.

По поводу золота.. в 2000-2006 годах были два таких производителя мобильных телефонов, Нокия и Сименс. Нокия, как вы помните, отличалась тупым, но мало глючащим софтом. А у Сименс покрывал платы золотом. За счет этого только Сименс мог выдержать попадание в снег(питерский, придорожный, 50% соль, 49% -хрен знает что), унитаз, море.... мой вот был выстиран в стиральной машинке. Отказала только камера. А приятелю мы Сименс нашли как раз в сугробе, под новый год.

Сообщение отредактировал Hale - Apr 18 2017, 00:18