Die allgemeinen Oberflächenbehandlungen von PCB B. Zinnspritzen, OSP, Goldtauchen usw. Die „Oberfläche“ bezieht sich hier auf die Verbindungspunkte auf der Leiterplatte, die elektrische Verbindungen zwischen elektronischen Komponenten oder anderen Systemen und dem Schaltkreis der Leiterplatte herstellen, wie z. B. Pads. Oder kontaktieren Sie die Anschlussstelle. Die Lötbarkeit von blankem Kupfer selbst ist sehr gut, es oxidiert jedoch leicht an der Luft und kann leicht verunreinigt werden. Aus diesem Grund muss die Leiterplatte oberflächenbehandelt werden.

1. Sprühdose (HASL)

Wo perforierte Geräte dominieren, ist das Wellenlöten die beste Lötmethode. Um den Prozessanforderungen des Wellenlötens gerecht zu werden, reicht der Einsatz der Oberflächenbehandlungstechnologie Hot-Air-Lot-Leveling (HASL, Hot-Air-Lot-Leveling) aus. Natürlich wird für die Fälle, die eine hohe Verbindungsfestigkeit erfordern (insbesondere Kontaktverbindungen), oft die Galvanisierung von Nickel/Gold verwendet. . HASL ist die weltweit am häufigsten verwendete Oberflächenbehandlungstechnologie, aber es gibt drei Hauptantriebskräfte, die die Elektronikindustrie dazu bewegen, alternative Technologien für HASL in Betracht zu ziehen: Kosten, neue Prozessanforderungen und bleifreie Anforderungen.

Aus Kostengesichtspunkten werden viele elektronische Komponenten wie mobile Kommunikation und Personalcomputer zu beliebten Konsumgütern. Nur durch den Verkauf zu Selbstkosten oder niedrigeren Preisen können wir im harten Wettbewerbsumfeld unbesiegbar sein. Nach der Entwicklung der Bestückungstechnologie zu SMT erfordern PCB-Pads während des Bestückungsprozesses Siebdruck- und Reflow-Lötprozesse. Im Fall von SMA wurde bei der Oberflächenbehandlung von Leiterplatten anfangs noch die HASL-Technologie verwendet, aber da die SMT-Bauteile weiter schrumpfen, wurden auch die Pads und Schablonenöffnungen kleiner, und die Nachteile der HASL-Technologie wurden nach und nach offengelegt. Die mit der HASL-Technologie verarbeiteten Pads sind nicht flach genug und die Koplanarität kann die Prozessanforderungen von Fine-Pitch-Pads nicht erfüllen. Umweltbedenken konzentrieren sich normalerweise auf die möglichen Auswirkungen von Blei auf die Umwelt.

2. Organische Lötbarkeitsschutzschicht (OSP)

Der organische Lötbarkeitsschutz (OSP, Organic Lötbarkeitsschutz) ist eine organische Beschichtung, die verwendet wird, um die Oxidation von Kupfer vor dem Löten zu verhindern, d. h. um die Lötbarkeit von PCB-Pads vor Beschädigung zu schützen.

Nachdem die PCB-Oberfläche mit OSP behandelt wurde, bildet sich auf der Kupferoberfläche eine dünne organische Verbindung, um das Kupfer vor Oxidation zu schützen. Die Dicke von Benzotriazolen OSP beträgt im Allgemeinen 100 , während die Dicke von Imidazolen OSP dicker ist, im Allgemeinen 400 . OSP-Filme sind transparent, ihre Existenz mit bloßem Auge nicht leicht zu erkennen und schwer zu erkennen. Während des Montageprozesses (Reflow-Löten) wird das OSP leicht in die Lotpaste oder das saure Flussmittel eingeschmolzen, gleichzeitig wird die aktive Kupferoberfläche freigelegt und schließlich bilden sich zwischen den Bauteilen und den Pads intermetallische Sn/Cu-Verbindungen. Daher hat OSP sehr gute Eigenschaften bei der Behandlung der Schweißoberfläche. OSP hat kein Problem der Bleiverschmutzung und ist daher umweltfreundlich.

Einschränkungen von OSP:

. Da OSP transparent und farblos ist, ist es schwierig zu inspizieren und es ist schwer zu unterscheiden, ob die Leiterplatte mit OSP beschichtet wurde.

② OSP selbst ist isoliert, es leitet keinen Strom. Das OSP von Benzotriazolen ist relativ dünn, was den elektrischen Test möglicherweise nicht beeinträchtigt, aber für das OSP von Imidazolen ist der gebildete Schutzfilm relativ dick, was den elektrischen Test beeinträchtigt. OSP kann nicht verwendet werden, um elektrische Kontaktflächen zu handhaben, wie z. B. Tastaturflächen für Tasten.

③ Während des Schweißprozesses von OSP wird stärkeres Flussmittel benötigt, da sonst der Schutzfilm nicht entfernt werden kann, was zu Schweißfehlern führt.

④ Während der Lagerung sollte die Oberfläche des OSP keinen sauren Substanzen ausgesetzt und die Temperatur nicht zu hoch sein, da sich das OSP sonst verflüchtigt.

3. Immersionsgold (ENIG)

Der Schutzmechanismus von ENIG:

Ni/Au wird durch ein chemisches Verfahren auf die Kupferoberfläche plattiert. Die Abscheidungsdicke der Innenschicht aus Ni beträgt im Allgemeinen 120 bis 240 μm (etwa 3 bis 6 μm), und die Abscheidungsdicke der äußeren Au-Schicht ist relativ dünn, im Allgemeinen 2 bis 4 μInch (0.05 bis 0.1 μm). Ni bildet eine Sperrschicht zwischen Lot und Kupfer. Während des Lötens schmilzt das Au auf der Außenseite schnell mit dem Lot, und das Lot und Ni bilden eine intermetallische Ni/Sn-Verbindung. Die Vergoldung auf der Außenseite soll eine Ni-Oxidation oder -Passivierung während der Lagerung verhindern, daher sollte die Vergoldungsschicht dicht genug und die Dicke nicht zu dünn sein.

Immersionsgold: Bei diesem Verfahren soll eine dünne und durchgehende Goldschutzschicht abgeschieden werden. Die Dicke des Hauptgoldes sollte nicht zu dick sein, da sonst die Lötstellen sehr spröde werden, was die Schweißzuverlässigkeit stark beeinträchtigt. Tauchgold hat wie die Vernickelung eine hohe Arbeitstemperatur und eine lange Lebensdauer. Während des Tauchprozesses tritt eine Verdrängungsreaktion auf – auf der Oberfläche von Nickel, Gold ersetzt Nickel, aber wenn die Verdrängung ein bestimmtes Niveau erreicht, wird die Verdrängungsreaktion automatisch gestoppt. Gold hat eine hohe Festigkeit, Abriebfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und ist nicht leicht zu oxidieren, sodass es die Oxidation oder Passivierung von Nickel verhindern kann und für die Arbeit in hochfesten Anwendungen geeignet ist.

Die von ENIG behandelte Leiterplattenoberfläche ist sehr flach und weist eine gute Koplanarität auf, die als einzige für die Kontaktfläche des Tasters verwendet wird. Zweitens hat ENIG eine ausgezeichnete Lötbarkeit, Gold schmilzt schnell in das geschmolzene Lot, wodurch frisches Ni freigelegt wird.

Einschränkungen von ENIG:

Der Prozess von ENIG ist komplizierter, und wenn Sie gute Ergebnisse erzielen möchten, müssen Sie die Prozessparameter streng kontrollieren. Am problematischsten ist, dass die von ENIG behandelte Leiterplattenoberfläche während des ENIG- oder Lötens anfällig für schwarze Pads ist, was sich katastrophal auf die Zuverlässigkeit der Lötstellen auswirkt. Der Erzeugungsmechanismus der schwarzen Scheibe ist sehr kompliziert. Es tritt an der Grenzfläche von Ni und Gold auf und manifestiert sich direkt als übermäßige Oxidation von Ni. Zu viel Gold versprödet die Lötstellen und beeinträchtigt die Zuverlässigkeit.

Jedes Oberflächenbehandlungsverfahren hat seine Besonderheiten, auch der Anwendungsbereich ist unterschiedlich. Je nach Anwendung unterschiedlicher Platten sind unterschiedliche Anforderungen an die Oberflächenbehandlung erforderlich. Unter der Einschränkung des Produktionsprozesses machen wir Kunden manchmal Vorschläge, die auf den Eigenschaften der Platten basieren. Der Hauptgrund ist eine angemessene Oberflächenbehandlung basierend auf der Produktanwendung des Kunden und der Prozessfähigkeit des Unternehmens. s Wahl.