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La inspección entrante de la cinta de cobre recubierta de níquel generalmente gira en torno a tres indicadores: espesor de la capa de níquel, resistencia superficial y fuerza de desprendimiento. Los tres están calificados y los materiales se liberan. Pegado al equipo, la prueba inicial de EMC pasó y la apariencia inicial de la prueba de niebla de sal no fue Anormal.
Los problemas a menudo aparecen después de la hora 300. Las muestras en la Caja de niebla de sal comenzaron a aparecer óxido rojo, la resistencia a la tierra aumentó gradualmente y la eficiencia del blindaje disminuyó silenciosamente en la Sección de alta frecuencia. Al desmontar la inspección, el espesor de la capa de níquel todavía está "a la altura" y la apariencia no se ha desprendido a gran escala: la falla se produce a escala microscópica y es la parte invisible del indicador de espesor.
El espesor es un "valor nominal", y los poros de los cristales cilíndricos son la entrada a la corrosión.
Las capas de níquel galvanizadas ordinarias muestran una estructura cristalina cilíndrica a nivel microscópico. Los límites de grano entre los cristales cilíndricos no son completamente densos y hay microporos, que se extienden desde la superficie de la capa de níquel hasta la matriz de cobre, formando un canal de penetración de iones corrosivos. Cuando el espesor de la capa de níquel está "a la altura de los estándares", pero el cristal cilíndrico es grueso y la permeabilidad es alta, el medio de corrosión todavía puede llegar a la superficie del cobre a lo largo de los poros, lo que provoca corrosión por picadura. La corrosión por picadura se desarrolla desde el Fondo del agujero hasta las profundidades de la matriz de cobre, los productos de corrosión se acumulan localmente, la resistencia al contacto aumenta y la eficiencia del blindaje disminuye.
El grosor solo puede controlar la "longitud del camino" y no puede controlar si "el camino existe". Un material con un espesor de capa de níquel de 2 micras pero una permeabilidad del 2%, y un material con un espesor de 1 micras pero una permeabilidad del 0,3%, el tiempo de falla en un ambiente de niebla de sal puede ser varias veces diferente. Los datos de la industria apoyan este juicio: la permeabilidad del recubrimiento se reduce del 2% promedio de la industria al 0,3% a través del monitoreo de calidad en línea, y el tiempo de resistencia a la corrosión de la prueba de niebla de sal se puede aumentar a 2000 horas. Bajo el mismo espesor, el tiempo de tolerancia a la niebla salina neutral de la capa de níquel altamente densa se puede prolongar de 2 a 3 veces, y la lámina de cobre recubierta de níquel de alta calidad se puede tolerar durante más de 1000 horas en un ambiente de NaCl del 5%.
Esto significa que la lógica de aceptación del espesor de la capa de níquel debe estar vinculada a la permeabilidad y la estructura del grano, de lo contrario "cumplir con el espesor" es solo un número sin capacidad de predicción.
Fuerza de unión: otra ruta de falla bajo flexión e impacto térmico
La cinta de cobre recubierta de níquel a menudo experimenta curvas y ciclos térmicos en escenas como la puesta a tierra FPC y el emparejamiento de la cubierta de blindaje. La propia capa de níquel tiene una fuerte rigidez y es fácil convertirse en la posición de inicio de la grieta en curvas repetidas. Si la fuerza de Unión de la capa de níquel con la matriz de cobre es insuficiente, el esfuerzo de flexión causará microcracks en la interfaz, y las grietas se convertirán en un nuevo canal para el medio de corrosión, superpuestas con poros de cristal en forma de columna, acelerando el fracaso.
Criterios cuantitativos para la fuerza de unión
En el ensayo de flexión, cuando la resistencia de Unión de la capa de níquel a la interfaz de la lámina de cobre es ≥ 15 n / MM cuadrados, no hay descamación ni grietas en el recubrimiento en la curva; Para el recubrimiento de níquel en lámina de cobre de 0,1 mm de espesor, la integridad de la Unión se puede mantener cuando el radio de flexión es ≤ 0,5 mm. El valor de referencia dado por la prueba de desprendimiento cuantitativo es la fuerza de desprendimiento por unidad de ancho ≥ 5 N / cm. Después de la prueba de choque térmico (tanque de soldadura a 288 ° C durante 10 segundos, enfriamiento por agua a 25 ° C y ciclo 3 veces), la tasa de atenuación de la fuerza de Unión de las muestras de alta calidad es inferior al 8%, mientras que la tasa de atenuación de las muestras de defectos de proceso puede alcanzar el 35%.
La lógica de ingeniería revelada por estos datos es que la fuerza de unión no es una descripción cualitativa "pegajosa", sino un límite cuantitativo vinculado al radio de flexión y al número de choques térmicos. En la etapa de selección, si solo se confirma "fuerza de desprendimiento ≥ cierto valor", sin conocer el radio de flexión y las condiciones de ciclo térmico correspondientes a este valor, la capacidad de predicción de la fiabilidad real del montaje es limitada.
Chapado de precisión y chapado ordinario de níquel: la diferencia no está en el grosor, la capacidad de control en la microestructura
El nombre de "lámina de cobre recubierta de níquel" en sí mismo no distingue entre el nivel de proceso. Tanto la galvanoplastia ordinaria como la galvanoplastia de precisión pueden hacer productos con "espesor de la capa de níquel de 0,5 a 2 micras", pero la capacidad de control de la calidad microscópica varía significativamente.
Capacidad de control del proceso de galvanoplastia de precisión
Los cristales cilíndricos de la galvanoplastia ordinaria son gruesos, la permeabilidad del límite del grano es alta, la uniformidad del espesor del recubrimiento depende de la experiencia manual, y la permeabilidad y la fuerza de unión entre lotes varían mucho. La galvanoplastia de precisión, por su parte, refina el grano, reduce la permeabilidad y endurece la uniformidad del espesor a través de la deposición eléctrica pulsada, el control de circuito cerrado de la medición del espesor láser en línea y el control coordinado de los aditivos del baño. Los datos de la tecnología avanzada de la Academia muestran que la rugosidad de la superficie ra de su capa de níquel se puede controlar de manera estable dentro de 0,15 micras, con una densidad del 99,8% y una uniformidad del espesor de ± 3%. A 10 ghz, la pérdida de inserción adicional causada por la capa de níquel de 1 micra es de solo 0,08 DB / cm, mientras que la pérdida de la lámina de cobre áspera ordinaria puede alcanzar más de 0,3 DB / cm.
El contraste de las pérdidas de alta frecuencia también revela un hecho fácilmente ignorado: en las bandas de alta frecuencia, la rugosidad superficial del sustrato de lámina de cobre puede contribuir más a las pérdidas que la propia capa de níquel. Si la selección se centra solo en el "espesor de la capa de níquel", ignorando la rugosidad del sustrato y la densidad causada por el recubrimiento, el presupuesto de pérdida de inserción de alta frecuencia puede estar fuera de control en la Fuente.
Consistencia del lote: dispersión de fiabilidad detrás de la tolerancia del grosor
La fluctuación entre lotes del espesor de la capa de níquel puede ser solo una "diferencia dentro del rango calificado" en la inspección de materiales entrantes, pero en términos de fiabilidad a largo plazo, significa una dispersión de la permeabilidad y la fuerza de unión. Los lotes con espesor delgado tienen un mayor riesgo de penetración de poros; En los lotes de espesor parcial, si se acompaña del engrosamiento del grano, la tendencia al agrietamiento por flexión puede aumentar. La uniformidad del espesor de la galvanoplastia de precisión se controla dentro de ± 3%, y los datos de permeabilidad y fuerza de unión entre lotes se pueden rastrear, lo que proporciona la base para la consistencia de la fiabilidad a largo plazo. El espesor de la galvanoplastia ordinaria fluctúa más, y la dispersión de la micro - calidad entre lotes también es mayor. Para los escenarios que requieren tolerancia a la niebla de sal a largo plazo o curvas repetidas, la consistencia del lote es en sí misma un indicador que debe verificarse, sin asumir que "la vida útil de todos los lotes calificados es la misma".
Juicio de selección a partir de la verificación de la calidad microscópica
En primer lugar, se requiere que los proveedores proporcionen datos de permeabilidad o densidad, en lugar de proporcionar solo el espesor de la capa de níquel.
El espesor de la capa de níquel es un parámetro necesario, pero no es una condición suficiente. Se debe confirmar si el proveedor es capaz de proporcionar datos sobre la densidad inducida por el recubrimiento (por ejemplo, ≥ 99%), la permeabilidad (cuanto menor sea, mejor) o el tiempo de falla de la prueba de niebla de sal. Si el proveedor solo puede proporcionar espesor y resistencia inicial a la superficie, su capacidad de predicción de resistencia a la corrosión a largo plazo es limitada.
En segundo lugar, la fuerza de Unión se vincula y verifica con el radio de flexión y las condiciones del ciclo térmico.
Se requiere que el proveedor proporcione datos de retención de la fuerza de Unión después de la prueba de flexión (aclarar el radio de flexión y el número de ciclos), o la tasa de atenuación de la fuerza de Unión después de la prueba de choque térmico. Resistencia de unión ≥ 15 n / MM cuadrados, Radio de flexión ≤ 0,5 mm sin pelar, es un límite de ingeniería de referencia; Sin embargo, finalmente se debe verificar con el radio mínimo de flexión y las condiciones del ciclo térmico del montaje real como referencia.
En tercer lugar, en aplicaciones de alta frecuencia, se confirma la rugosidad del sustrato y la densidad inducida por el recubrimiento al mismo tiempo, en lugar de comparar solo el espesor de la capa de níquel.
La pérdida de alta frecuencia se debe a la rugosidad de la superficie de la lámina de cobre y la resistencia de la capa de níquel. El sustrato de Ra ≤ 0,15 - 0,3 micras está equipado con una capa de níquel altamente densa, lo que puede lograr una pérdida de inserción más baja que el "sustrato áspero de capa de níquel gruesa" bajo una capa de níquel fina. Se requiere que el proveedor proporcione datos de Ra y valores medidos de pérdida de inserción de la magnitud de 10 ghz, en lugar de proporcionar solo resistencia de corriente continua.
En cuarto lugar, incorporar la coherencia de los lotes en la evaluación de la capacidad de los proveedores
Pregunte al proveedor sobre el rango de control de uniformidad del espesor del recubrimiento (por ejemplo, ± 3%), la permeabilidad o los datos de muestreo por lotes densos. Para los escenarios de larga vida, la dispersión de la masa microscópica entre lotes es más importante que la conclusión "calificada" de un solo lote.
Academia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.La línea de productos de cinta de cobre recubierta de níquel adopta el proceso de circuito cerrado de deposición eléctrica pulsada y medición láser de espesor en línea, la densidad de la capa de níquel puede alcanzar el 99,8%, la rugosidad de la superficie ra se controla dentro de 0,15 micras, y la uniformidad del espesor es de ± 3%.
El producto puede proporcionar datos de permeabilidad / densidad, datos de retención de fuerza de unión entre flexión y terremoto térmico, y valores medidos de pérdida de inserción de 10 ghz. Adecuado para escenarios de puesta a tierra fpc, emparejamiento de cavidades blindadas y que requieren tolerancia a la niebla de sal a largo plazo. Para más información técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.