Krótki opis procesu obróbki powierzchni płytki drukowanej PCB?

Technologia obróbki powierzchni PCB odnosi się do procesu sztucznego formowania warstwy powierzchniowej innej niż właściwości mechaniczne, fizyczne i chemiczne podłoża na elementach PCB i punktach połączeń elektrycznych. Jego celem jest zapewnienie dobrej lutowalności lub wydajności elektrycznej płytki drukowanej. Ponieważ miedź ma tendencję do występowania w postaci tlenków w powietrzu, co poważnie wpływa na lutowalność i wydajność elektryczną PCB, wymagana jest obróbka powierzchniowa PCB.

1. Poziomowanie gorącym powietrzem (spray tin HASL)

falowe jest najlepszą metodą, w której dominują urządzenia przelotowe. Zastosowanie technologii wyrównywania powierzchni gorącym powietrzem jest wystarczające, aby spełnić wymagania procesowe falowego. Oczywiście, w przypadkach, w których wymagana jest wytrzymałość złącza (zwłaszcza połączenia kontaktowego), najczęściej stosuje się metodę galwanizacji niklu / złota. HASL jest główną technologią obróbki powierzchni stosowaną na całym świecie, ale istnieją trzy główne siły napędowe, które skłaniają przemysł elektroniczny do rozważenia alternatyw dla HASL: koszty, nowe wymagania procesowe i wymagania bezołowiowe.

2. Organiczny przeciwutleniacz (OSP)

Organiczna warstwa ochronna lutownicza to powłoka organiczna stosowana w celu zapobiegania utlenianiu miedzi przed, to znaczy w celu ochrony lutowalności podkładek PCB przed uszkodzeniem.

Po potraktowaniu powierzchni PCB OSP na powierzchni miedzi powstaje cienka warstwa związków organicznych, aby chronić miedź przed utlenieniem. Grubość OSP typu benzotriazoli wynosi zazwyczaj 100 A°, podczas gdy grubość OSP typu imidazoli jest grubsza, zwykle 400 A°. Folia OSP jest przezroczysta, jej istnienie nie jest łatwe do zidentyfikowania gołym okiem, a wykrycie jest trudne. Podczas procesu montażu (rozpływowe) OSP jest łatwo topiony w pastę lutowniczą lub strumień kwaśny, a jednocześnie powierzchnia miedzi o silnej aktywności jest odsłonięta, a na koniec między komponentem a podkładką powstaje związek międzymetaliczny Sn / Cu. Dlatego OSP ma bardzo dobre właściwości do obróbki powierzchni spawania. OSP nie ma problemu zanieczyszczenia ołowiem, więc jest przyjazny dla środowiska.

3. Złoto zanurzeniowe (ENIG)

Mechanizm ochronny ENIG: Gruba warstwa stopu niklu i złota o dobrych właściwościach elektrycznych jest owinięta na powierzchni miedzi i może chronić płytkę drukowaną przez długi czas. W przeciwieństwie do OSP, który działa tylko jako bariera rdzy, może być przydatny i osiągnąć dobrą wydajność elektryczną podczas długotrwałego użytkowania płytki drukowanej. Ponadto ma również tolerancję na środowisko, której nie mają inne procesy obróbki powierzchni;

Miedziana powierzchnia jest chemicznie pokryta Ni/Au. Grubość osadzania warstwy wewnętrznej Ni wynosi zwykle 120-240μin (około 3-6μm), a grubość osadzania zewnętrznej warstwy Au jest stosunkowo cienka, zwykle 2-4μinch (0.05-0.1μm). Ni tworzy warstwę barierową między lutem a miedzią. Podczas Au na zewnątrz szybko stopi się w lut, a lut i Ni utworzą związek międzymetaliczny Ni / Sn. Zewnętrzne pozłacanie ma zapobiegać utlenianiu Ni lub pasywacji podczas przechowywania, więc warstwa pozłacania powinna być wystarczająco gęsta, a grubość nie powinna być zbyt cienka.

4. Srebro zanurzeniowe

Pomiędzy OSP a bezprądowym niklem / złotem zanurzeniowym proces jest prostszy i szybszy. Nadal zapewnia dobre właściwości elektryczne i utrzymuje dobrą lutowalność pod wpływem ciepła, wilgotności i zanieczyszczeń, ale matowieje. Ponieważ pod warstwą srebra nie ma niklu, srebro zanurzeniowe nie ma całej dobrej wytrzymałości fizycznej bezprądowego niklu / złota zanurzeniowego;

5. Galwanizacja niklu złota

Przewodnik na powierzchni płytki drukowanej jest najpierw galwanizowany warstwą niklu, a następnie warstwa złota jest galwanizowana. Niklowanie ma głównie zapobiegać dyfuzji między złotem a miedzią. Obecnie istnieją dwa rodzaje galwanizowanego złota niklowego: miękkie złocenie (czyste złoto, złoto oznacza, że nie wygląda jasno) i twarde złocenie (powierzchnia jest gładka i twarda, odporna na zużycie, zawiera kobalt i inne elementy, a powierzchnia wygląda jaśniej). Miękkie złoto jest używane głównie do złotych drutów w opakowaniach wiórów; twarde złoto jest używane głównie do połączeń elektrycznych (takich jak złote palce) w miejscach nielutowanych.

6. Technologia obróbki powierzchni mieszanych PCB

Wybierz dwie lub więcej metod obróbki powierzchni do obróbki powierzchni. Typowe formy to: zanurzenie niklu złoto + antyoksydacja, galwanizacja niklu złoto + zanurzenie niklu złoto, galwanizacja niklu złoto + poziomowanie gorącym powietrzem, zanurzenie niklu złoto + poziomowanie gorącym powietrzem.