Opći površinski tretmani PCB uključuju prskanje lima, OSP, potapanje zlata, itd. „Površina“ se ovdje odnosi na priključne točke na PCB-u koje obezbjeđuju električne veze između elektronskih komponenti ili drugih sistema i kola PCB-a, kao što su jastučići. Ili kontakt tačku veze. Lemljivost samog bakra je vrlo dobra, ali lako se oksidira kada je izložen zraku i lako se kontaminira. Zbog toga se PCB mora površinski tretirati.

1. Lim za prskanje (HASL)

Tamo gdje dominiraju perforirani uređaji, valovito lemljenje je najbolja metoda lemljenja. Upotreba tehnologije površinskog niveliranja vrućim zrakom (HASL, Hot-air solder leveling) dovoljna je da zadovolji zahtjeve procesa valovitog lemljenja. Naravno, za prilike koje zahtijevaju veliku čvrstoću spoja (posebno kontaktne veze), često se koristi galvanizacija nikla/zlata. . HASL je glavna tehnologija površinske obrade koja se koristi širom svijeta, ali postoje tri glavne pokretačke sile koje tjeraju elektronsku industriju da razmotri alternativne tehnologije za HASL: cijena, zahtjevi za novim procesima i zahtjevi bez olova.

Sa stanovišta troškova, mnoge elektronske komponente kao što su mobilne komunikacije i personalni računari postaju popularna roba široke potrošnje. Samo prodajom po cijeni ili nižim cijenama možemo biti nepobjedivi u okruženju žestoke konkurencije. Nakon razvoja tehnologije montaže u SMT, PCB jastučići zahtijevaju sito štampu i procese lemljenja tokom procesa montaže. U slučaju SMA, proces površinske obrade PCB-a je u početku još uvijek koristio HASL tehnologiju, ali kako se SMT uređaji nastavljaju skupljati, jastučići i otvori za šablone su također postali manji, a nedostaci HASL tehnologije su postepeno otkriveni. Jastučići obrađeni HASL tehnologijom nisu dovoljno ravni, a koplanarnost ne može zadovoljiti procesne zahtjeve jastučića finog nagiba. Brige za životnu sredinu se obično fokusiraju na potencijalni uticaj olova na životnu sredinu.

2. Zaštitni sloj od organskog lemljenja (OSP)

Organski konzervans za lemljenje (OSP, Organic lemljivost konzervans) je organski premaz koji se koristi da spriječi oksidaciju bakra prije lemljenja, odnosno da zaštiti lemljivost PCB jastučića od oštećenja.

Nakon što se površina PCB-a tretira sa OSP-om, na površini bakra se formira tanko organsko jedinjenje koje štiti bakar od oksidacije. Debljina benzotriazola OSP je uglavnom 100 A°, dok je debljina imidazola OSP deblja, uglavnom 400 A°. OSP film je proziran, njegovo postojanje nije lako razaznati golim okom, a teško ga je otkriti. Tokom procesa montaže (reflow lemljenje), OSP se lako topi u pastu za lemljenje ili kiseli fluks, a istovremeno je izložena aktivna bakarna površina i konačno se između komponenti i jastučića formiraju Sn/Cu intermetalna jedinjenja. Stoga OSP ima vrlo dobre karakteristike kada se koristi za obradu površine zavarivanja. OSP nema problem zagađenja olovom, tako da je ekološki prihvatljiv.

Ograničenja OSP-a:

①. Pošto je OSP providan i bezbojan, teško ga je pregledati i teško je razlikovati da li je PCB presvučen OSP-om.

② Sam OSP je izolovan, ne provodi struju. OSP benzotriazola je relativno tanak, što možda neće utjecati na električni test, ali za OSP imidazola, formirani zaštitni film je relativno gust, što će utjecati na električni test. OSP se ne može koristiti za rukovanje električnim kontaktnim površinama, kao što su površine tastature za tipke.

③ Tokom procesa zavarivanja OSP-a, potreban je jači fluks, inače se zaštitni film ne može eliminisati, što će dovesti do grešaka u zavarivanju.

④ Tokom procesa skladištenja, površina OSP-a ne bi trebalo da bude izložena kiselim supstancama, a temperatura ne bi trebalo da bude previsoka, inače će OSP ispariti.

3. Immersion gold (ENIG)

ENIG-ov zaštitni mehanizam:

Ni/Au se na bakru nanosi hemijskom metodom. Debljina taloženja unutrašnjeg sloja Ni je općenito 120 do 240 μin (oko 3 do 6 μm), a debljina taloženja vanjskog sloja Au je relativno tanka, općenito 2 do 4 μinča (0.05 do 0.1 μm). Ni formira zaštitni sloj između lema i bakra. Tokom lemljenja, Au sa vanjske strane će se brzo istopiti u lem, a lem i Ni će formirati Ni/Sn intermetalno jedinjenje. Pozlaćenje sa vanjske strane sprečava oksidaciju ili pasivizaciju Ni tokom skladištenja, tako da sloj pozlaćenja treba da bude dovoljno gust, a debljina ne sme biti pretanka.

Imerzijsko zlato: U ovom procesu, svrha je taloženje tankog i kontinuiranog zaštitnog sloja zlata. Debljina glavnog zlata ne bi trebala biti previše debela, inače će spojevi za lemljenje postati vrlo krhki, što će ozbiljno utjecati na pouzdanost zavarivanja. Poput niklanja, zlato za potapanje ima visoku radnu temperaturu i dugo vremena. Tokom procesa potapanja, desiće se reakcija pomeranja – na površini nikla zlato zamenjuje nikal, ali kada pomeranje dostigne određeni nivo, reakcija pomeranja će se automatski zaustaviti. Zlato ima visoku čvrstoću, otpornost na abraziju, otpornost na visoke temperature i nije ga lako oksidirati, tako da može spriječiti oksidaciju ili pasivizaciju nikla i pogodno je za rad u aplikacijama visoke čvrstoće.

Površina PCB-a tretirana ENIG-om je vrlo ravna i ima dobru koplanarnost, koja je jedina korišćena za kontaktnu površinu dugmeta. Drugo, ENIG ima odličnu sposobnost lemljenja, zlato će se brzo rastopiti u rastopljenom lemu, čime se otkriva svježi Ni.

Ograničenja ENIG-a:

ENIG-ov proces je komplikovaniji, a ako želite da postignete dobre rezultate, morate strogo kontrolisati procesne parametre. Najviše problema je to što je površina PCB-a tretirana ENIG-om sklona crnim jastučićima tokom ENIG-a ili lemljenja, što će imati katastrofalan uticaj na pouzdanost lemnih spojeva. Mehanizam generisanja crnog diska je veoma komplikovan. Javlja se na granici Ni i zlata, a direktno se manifestuje kao prekomerna oksidacija Ni. Previše zlata će oštetiti lemne spojeve i uticati na pouzdanost.

Svaki proces površinske obrade ima svoje jedinstvene karakteristike, a opseg primjene je također različit. U skladu sa primjenom različitih ploča, potrebni su različiti zahtjevi za površinskom obradom. U okviru ograničenja proizvodnog procesa, ponekad dajemo sugestije kupcima na osnovu karakteristika ploča. Glavni razlog je razumna površinska obrada zasnovana na aplikaciji proizvoda kupca i procesnim sposobnostima kompanije. s Izbor.