Dans la fabrication électronique, les feuilles de cuivre sont les « vaisseaux sanguins» des circuits conducteurs - la couche de ligne d'une carte de circuit imprimé (PCB), le substrat conducteur d'une carte de circuit flexible, la couche réfléchissante d'un blindage électromagnétique, et presque tous dépendent des feuilles de cuivre. La résistivité du cuivre est aussi faible que 1,7 × 10⁻⁶Ω.cm, la conductivité est la deuxième plus faible parmi les métaux industriels après l'argent, et son coût est beaucoup plus faible que celui des métaux précieux.

Mais le cuivre a une petite plaque innée: la surface est extrêmement oxydable. La Feuille de cuivre exposée à l'air commence à changer de couleur en quelques heures à température normale, produisant de l'oxyde cuivreux et de l'oxyde de cuivre. Dans les environnements chauds et humides, l'oxydation est plus rapide et produit même du carbonate de cuivre alcalin vert. Cette couche d'oxyde est un semi - conducteur ou même un isolant - il peut augmenter la résistance de contact, ce qui conduit à des plots de PCB qui ne sont pas en étain, une mauvaise soudure ou un mauvais contact avec les propriétés électriques, ce qui réduit les performances du produit et même provoque des défaillances du produit.

Pourquoi l'or: la logique d'ingénierie du choix des matériaux

L'or (au), en tant que matériau de placage, occupe une place irremplaçable dans l'industrie électronique. Ce choix n’est pas motivé par des considérations « haut de gamme » ou « décoratives », mais par les caractéristiques physico - chimiques de l’or.

Iii. Sous - couche de nickel: une couche de transition non négligeable

Dans le processus réel de dorure de feuille de cuivre, la couche d'or n'est généralement pas déposée directement sur la surface de la Feuille de cuivre, mais une couche de nickel est d'abord plaquée comme substrat. Cette conception n'est pas une redondance de processus, mais une nécessité d'ingénierie basée sur la science des matériaux.

Ainsi, la structure typique de la dorure en feuille de cuivre est:Substrat en feuille de cuivre → couche de transition en nickel → couche fonctionnelle en or.Cette structure à trois couches combine la haute conductivité du cuivre, la fonction barrière du nickel et la stabilité chimique de l'or.

L'épaisseur de la couche d'or et l'effet de la peau: la proposition de base pour les applications à haute fréquence

L'épaisseur de la couche d'or est l'un des paramètres les plus critiques dans les options de placage d'or en feuille de cuivre. La détermination de ce paramètre nécessite la compréhension d'un phénomène électromagnétique fondamental - l'effet de chimiotaxie.

Sous un signal à haute fréquence, le courant circule concentré dans une couche extrêmement mince à la surface du conducteur, sans être réparti uniformément sur toute la section. La profondeur de la peau diminue avec la fréquence. Sur les PCB traités enig, la couche la plus externe est une couche d’or (généralement seulement 0,05 à 0,1 μm d’épaisseur). L'or est un excellent conducteur et les courants à haute fréquence circulent principalement dans cette couche d'or extrêmement mince. La couche de nickel sous - jacente, bien que moins conductrice que l'or et le cuivre, est peu profonde en raison de la profondeur de chimiotaxie à haute fréquence, le courant électrique pénètre à peine à l'intérieur de la couche de nickel et encore moins dans la couche de cuivre.

L'épaisseur de la couche de placage d'or de la Feuille de cuivre revêtue d'or de la technologie de la maison avancée peut être contrôlée à 0,04 μm ± 0,01, résistance carrée ≤ 0,02 Ω / □, dans une large gamme de fréquences, l'efficacité du blindage est augmentée à plus de 90 db. Pour les applications dans les bandes de fréquences plus élevées, l'épaisseur de la couche d'or peut être personnalisée en fonction de la demande.

V. paramètres de performance clés

Vi. Scénarios d'application typiques

Vii. Options: de l'épaisseur de la couche d'or au scénario d'application

• L'épaisseur de la couche d'or correspond à la fréquence:Les applications à haute fréquence (au - dessus de la classe GHz) nécessitent une épaisseur de couche d'or suffisante pour assurer la transmission complète du courant cutané dans la couche d'or; Les applications à basse fréquence peuvent amincir correctement la couche d'or pour contrôler les coûts. Advanced House Technology peut personnaliser les produits avec différentes épaisseurs de couche d'or selon les besoins des clients.
• épaisseur de la couche de nickel et barrière de diffusion:L'épaisseur de la couche de nickel doit être suffisante pour bloquer efficacement l'interdiffusion cuivre - or, tout en ne pouvant pas être trop épaisse pour ne pas affecter la flexibilité globale. L'épaisseur typique de la couche de nickel varie de 0,5 à 2 μm.
• Choix du substrat en feuille de cuivre:Les feuilles de cuivre calandrées à l'état mou (pureté > 99,9%) ont de meilleures propriétés mécaniques et une planéité de surface pour les applications à haute fréquence et de précision.
• Environnement de travail:La couche d'or offre une excellente résistance à la corrosion, mais la fiabilité à long terme doit encore être évaluée dans les environnements extrêmes contenant des ions sulfure ou chlorure. Le test de brouillard salin 24 heures sans Corrosion est la norme de base pour la vérification de la résistance à la corrosion.

Viii. Conclusion

L'essence de la dorure en feuille de cuivre est d'établir une solution matérielle unifiée entre "la conductivité électrique et les avantages de coût du cuivre" et "l'inertie chimique de l'or et les propriétés de transmission du signal". Au lieu de « remplacer» le cuivre par de l’or, il le « protège» avec de l’or – en construisant une barrière chimiquement inerte dense à la surface de la Feuille de cuivre, tout en utilisant une couche de nickel comme barrière de diffusion et transition d’adhésion, permettant au « squelette» du cuivre et à la « fonction» de l’or de travailler ensemble.

Des circuits haute fréquence des stations de base 5G aux jonctions d'instruments de précision, des blindages électromagnétiques aux plots de PCB pour le soudage automatisé, la dorure en feuille de cuivre élève la « résistance à l'oxydation» en tant que besoin d'ingénierie de base à une solution de niveau système pour la « garantie de l'intégrité du signal». Comprendre la relation entre l'épaisseur de la couche d'or et l'effet de la peau, la nécessité d'ingénierie pour les couches de transition sous - jacentes au nickel, la nécessité de différencier les paramètres de revêtement pour différents scénarios d'application - ce sont les clés pour améliorer la dorure de la Feuille de cuivre de « traitement de surface unique» à « Décision d'ingénierie».