Els tractaments superficials generals de PCB inclouen polvorització d’estany, OSP, immersió d’or, etc. La “superfície” aquí fa referència als punts de connexió de la PCB que proporcionen connexions elèctriques entre components electrònics o altres sistemes i el circuit de la PCB, com ara pastilles. O contacte amb el punt de connexió. La soldabilitat del coure nu és molt bona, però és fàcil d’oxidar quan s’exposa a l’aire i és fàcil de contaminar. És per això que el PCB s’ha de tractar superficialment.

1. Llauna aerosol (HASL)

On dominen els dispositius perforats, la soldadura per ona és el millor mètode de soldadura. L’ús de la tecnologia de tractament superficial d’anivellament de soldadura d’aire calent (HASL, anivellament de soldadura d’aire calent) és suficient per satisfer els requisits del procés de soldadura per ones. Per descomptat, per a les ocasions que requereixen una gran força d’unió (especialment connexió de contacte), sovint s’utilitza la galvanoplastia de níquel/or. . HASL és la principal tecnologia de tractament de superfícies que s’utilitza a tot el món, però hi ha tres forces impulsores principals que impulsen la indústria electrònica a considerar tecnologies alternatives per a HASL: cost, nous requisits de procés i requisits sense plom.

Des del punt de vista dels costos, molts components electrònics com les comunicacions mòbils i els ordinadors personals s’estan convertint en béns de consum populars. Només venent a cost o preus més baixos podem ser invencibles en un entorn competitiu ferotge. Després del desenvolupament de la tecnologia de muntatge a SMT, els coixinets de PCB requereixen processos d’impressió de pantalla i soldadura per refluix durant el procés de muntatge. En el cas de SMA, el procés de tractament de superfícies de PCB encara utilitzava la tecnologia HASL inicialment, però a mesura que els dispositius SMT continuen reduint-se, els coixinets i les obertures de la plantilla també s’han fet més petits i els inconvenients de la tecnologia HASL s’han anat exposant gradualment. Els coixinets processats per la tecnologia HASL no són prou plans i la coplanaritat no pot complir els requisits del procés dels coixinets de pas fi. Les preocupacions mediambientals solen centrar-se en l’impacte potencial del plom sobre el medi ambient.

2. Capa protectora de soldadura orgànica (OSP)

El conservant orgànic de soldadura (OSP, Organic solderability preservative) és un recobriment orgànic que s’utilitza per prevenir l’oxidació del coure abans de la soldadura, és a dir, per protegir la soldabilitat dels coixinets de PCB dels danys.

Després de tractar la superfície del PCB amb OSP, es forma un compost orgànic prim a la superfície del coure per protegir el coure de l’oxidació. El gruix dels benzotriazols OSP és generalment de 100 A°, mentre que el gruix dels imidazols OSP és més gruixut, generalment de 400 A°. La pel·lícula OSP és transparent, no és fàcil distingir la seva existència a ull nu i és difícil de detectar. Durant el procés de muntatge (soldadura per refluix), l’OSP es fon fàcilment a la pasta de soldadura o al flux àcid i, al mateix temps, s’exposa la superfície de coure actiu i, finalment, es formen compostos intermetàl·lics Sn/Cu entre els components i els coixinets. Per tant, OSP té molt bones característiques quan s’utilitza per tractar la superfície de soldadura. OSP no té el problema de la contaminació per plom, per la qual cosa és respectuós amb el medi ambient.

Limitacions de l’OSP:

①. Com que l’OSP és transparent i incolor, és difícil d’inspeccionar i és difícil distingir si el PCB ha estat recobert amb OSP.

② El propi OSP està aïllat, no condueix l’electricitat. L’OSP de benzotriazols és relativament prim, cosa que pot no afectar la prova elèctrica, però per a l’OSP d’imidazols, la pel·lícula protectora formada és relativament gruixuda, cosa que afectarà la prova elèctrica. L’OSP no es pot utilitzar per manejar superfícies de contacte elèctric, com ara superfícies de teclat per a tecles.

③ Durant el procés de soldadura d’OSP, es necessita un flux més fort, en cas contrari, la pel·lícula protectora no es pot eliminar, cosa que provocarà defectes de soldadura.

④ Durant el procés d’emmagatzematge, la superfície de l’OSP no s’ha d’exposar a substàncies àcides i la temperatura no ha de ser massa alta, en cas contrari, l’OSP es volatilitzarà.

3. Or d’immersió (ENIG)

Mecanisme de protecció d’ENIG:

Ni/Au es xapa a la superfície de coure per mètode químic. El gruix de deposició de la capa interna de Ni és generalment de 120 a 240 μin (uns 3 a 6 μm) i el gruix de deposició de la capa exterior de Au és relativament prim, generalment de 2 a 4 μinch (0.05 a 0.1 μm). Ni forma una capa barrera entre la soldadura i el coure. Durant la soldadura, l’Au a l’exterior es fon ràpidament en la soldadura, i la soldadura i el Ni formaran un compost intermetàl·lic Ni/Sn. El revestiment d’or a l’exterior és per evitar l’oxidació o la passivació del Ni durant l’emmagatzematge, de manera que la capa d’or ha de ser prou densa i el gruix no ha de ser massa prim.

Or d’immersió: en aquest procés, la finalitat és dipositar una capa protectora d’or fina i contínua. El gruix de l’or principal no ha de ser massa gruixut, en cas contrari, les juntes de soldadura es tornaran molt trencadisses, cosa que afectarà seriosament la fiabilitat de la soldadura. Igual que el niquelat, l’or d’immersió té una temperatura de treball alta i molt de temps. Durant el procés d’immersió, es produirà una reacció de desplaçament: a la superfície del níquel, l’or substitueix el níquel, però quan el desplaçament arriba a un cert nivell, la reacció de desplaçament s’aturarà automàticament. L’or té una alta resistència, resistència a l’abrasió, resistència a altes temperatures i no és fàcil d’oxidar, de manera que pot evitar que el níquel s’oxidi o passiva, i és adequat per treballar en aplicacions d’alta resistència.

La superfície de PCB tractada per ENIG és molt plana i té una bona coplanaritat, que és l’única que s’utilitza per a la superfície de contacte del botó. En segon lloc, ENIG té una excel·lent soldabilitat, l’or es fon ràpidament a la soldadura fosa, exposant així Ni fresc.

Limitacions d’ENIG:

El procés d’ENIG és més complicat, i si voleu aconseguir bons resultats, heu de controlar estrictament els paràmetres del procés. El més problemàtic és que la superfície de PCB tractada per ENIG és propensa a coixinets negres durant l’ENIG o la soldadura, cosa que tindrà un impacte catastròfic en la fiabilitat de les juntes de soldadura. El mecanisme de generació del disc negre és molt complicat. Es produeix a la interfície de Ni i or, i es manifesta directament com una oxidació excessiva de Ni. Massa or fragilitzarà les juntes de soldadura i afectarà la fiabilitat.

Cada procés de tractament de superfícies té les seves pròpies característiques úniques i l’àmbit d’aplicació també és diferent. Segons l’aplicació de diferents taulers, es requereixen diferents requisits de tractament superficial. Sota la limitació del procés de producció, de vegades fem suggeriments als clients en funció de les característiques dels taulers. El motiu principal és tenir un tractament superficial raonable basat en l’aplicació del producte del client i la capacitat de procés de l’empresa. s elecció.