Üldised pinnatöötlused PCB hõlmab tinapihustamist, OSP-d, kullasse kastmist jne. „Pind” viitab siin PCB ühenduspunktidele, mis pakuvad elektrilisi ühendusi elektrooniliste komponentide või muude süsteemide ja PCB vooluringi (nt padjad) vahel. Või võtke ühendust ühenduspunktiga. Palja vase joodetavus ise on väga hea, kuid see on õhuga kokkupuutel kergesti oksüdeeruv ja kergesti saastunud. Seetõttu tuleb PCB-d pinda töödelda.

1. Pihustustina (HASL)

Kui domineerivad perforeeritud seadmed, on lainejootmine parim jootmismeetod. Lainejootmise protsessinõuete täitmiseks piisab kuumõhkjoodise tasandamise (HASL, Hot-air solder leveling) pinnatöötlustehnoloogia kasutamisest. Muidugi, juhtudel, mis nõuavad suurt ühendustugevust (eriti kontaktühendust), kasutatakse sageli nikli/kulla galvaniseerimist. . HASL on peamine kogu maailmas kasutatav pinnatöötlustehnoloogia, kuid on kolm peamist tõukejõudu, mis ajendavad elektroonikatööstust kaaluma alternatiivseid HASL-i tehnoloogiaid: hind, uued protsessinõuded ja pliivabad nõuded.

Kulude seisukohast on paljud elektroonilised komponendid, nagu mobiilside ja personaalarvutid, muutumas populaarseteks tarbekaupadeks. Ainult omahinna või madalamate hindadega müües saame olla ägedas konkurentsikeskkonnas võitmatud. Pärast montaažitehnoloogia väljatöötamist SMT-ks vajavad PCB-padjad montaažiprotsessi ajal siiditrükki ja uuesti jootmist. SMA puhul kasutati trükkplaatide pinnatöötlusprotsessis esialgu veel HASL-tehnoloogiat, kuid SMT-seadmete kahanemisel on ka padjad ja šabloonide avad muutunud väiksemaks ning järk-järgult on paljastatud HASL-tehnoloogia puudused. HASL-tehnoloogiaga töödeldud padjad ei ole piisavalt tasased ja samatasapinnalisus ei vasta peene sammuga patjade protsessinõuetele. Keskkonnaprobleemid keskenduvad tavaliselt plii võimalikule mõjule keskkonnale.

2. Orgaanilise jootetavuse kaitsekiht (OSP)

Organic solderability preservant (OSP, Organic solderability preservant) on orgaaniline kate, mida kasutatakse vase oksüdeerumise vältimiseks enne jootmist ehk PCB-patjade joodetavuse kaitsmiseks kahjustuste eest.

Pärast PCB pinna töötlemist OSP-ga moodustub vase pinnale õhuke orgaaniline ühend, mis kaitseb vaske oksüdatsiooni eest. Benzotriazoles OSP paksus on üldiselt 100 A°, samas kui Imidazoles OSP paksus on paksem, üldiselt 400 A°. OSP-kile on läbipaistev, selle olemasolu pole palja silmaga lihtne eristada ja seda on raske tuvastada. Montaažiprotsessi (taasjootmise) käigus sulatatakse OSP kergesti jootepastaks või happeliseks Fluxiks ning samal ajal paljastub aktiivne vase pind ning lõpuks tekivad komponentide ja patjade vahele Sn/Cu intermetallilised ühendid. Seetõttu on OSP-l väga head omadused, kui seda kasutatakse keevituspinna töötlemiseks. OSP-l pole pliireostuse probleemi, seega on see keskkonnasõbralik.

OSP piirangud:

①. Kuna OSP on läbipaistev ja värvitu, on seda raske kontrollida ja raske on eristada, kas PCB on OSP-ga kaetud.

② OSP ise on isoleeritud, see ei juhi elektrit. Bensotriasoolide OSP on suhteliselt õhuke, mis ei pruugi elektritesti mõjutada, kuid imidasoolide OSP puhul on moodustunud kaitsekile suhteliselt paks, mis mõjutab elektrikatset. OSP-d ei saa kasutada elektriliste kontaktpindade, näiteks klahvide klaviatuuripindade käsitlemiseks.

③ OSP keevitusprotsessi ajal on vaja tugevamat voolu, vastasel juhul ei saa kaitsekilet eemaldada, mis põhjustab keevitusvigu.

④ Säilitusprotsessi ajal ei tohiks OSP pind kokku puutuda happeliste ainetega ja temperatuur ei tohiks olla liiga kõrge, vastasel juhul OSP lendub.

3. Keelekümbluskuld (ENIG)

ENIGi kaitsemehhanism:

Ni/Au kaetakse vase pinnale keemilisel meetodil. Ni sisemise kihi sadestumise paksus on tavaliselt 120–240 μm (umbes 3–6 μm) ja Au välimise kihi sadestumise paksus on suhteliselt õhuke, tavaliselt 2–4 μtol (0.05–0.1 μm). Ni moodustab jootekihi ja vase vahele tõkkekihi. Jootmise käigus sulab välisküljel olev Au kiiresti joodisesse ning joodis ja Ni moodustavad Ni/Sn intermetallilise ühendi. Kullakate välisküljel hoiab ära Ni oksüdeerumise või passiveerumise ladustamise ajal, nii et kullakattekiht peaks olema piisavalt tihe ja paksus ei tohiks olla liiga õhuke.

Sukelduskuld: selle protsessi eesmärk on asetada õhuke ja pidev kullast kaitsekiht. Peamise kulla paksus ei tohiks olla liiga paks, vastasel juhul muutuvad jootekohad väga rabedaks, mis mõjutab tõsiselt keevitamise töökindlust. Nagu nikeldamisel, on ka sukeldumiskullal kõrge töötemperatuur ja pikk kasutusiga. Kastmise käigus toimub nihkumisreaktsioon – nikli pinnal asendab kuld nikli, kuid kui nihkumine jõuab teatud tasemeni, peatub nihkumisreaktsioon automaatselt. Kullal on kõrge tugevus, kulumiskindlus, kõrge temperatuuritaluvus ja seda ei ole lihtne oksüdeeruda, nii et see võib takistada nikli oksüdeerumist või passiveerumist ning sobib kasutamiseks kõrge tugevusega rakendustes.

ENIGiga töödeldud PCB pind on väga tasane ja hea koplanaarsusega, mis on ainus, mida kasutatakse nupu kontaktpinna jaoks. Teiseks on ENIGil suurepärane joodetavus, kuld sulab kiiresti sulajoodise sisse, paljastades seeläbi värske Ni.

ENIGi piirangud:

ENIG-i protsess on keerulisem ja kui soovite saavutada häid tulemusi, peate protsessi parameetreid rangelt kontrollima. Kõige tülikam on see, et ENIG-iga töödeldud PCB-pind on ENIG-i või jootmise ajal altid mustade padjandite tekkeks, millel on katastroofiline mõju jooteühenduste töökindlusele. Musta ketta genereerimismehhanism on väga keeruline. See esineb Ni ja kulla liidesel ning avaldub otseselt Ni liigse oksüdatsioonina. Liiga palju kulda muudab jooteühendused hapraks ja mõjutab töökindlust.

Igal pinnatöötlusprotsessil on oma ainulaadsed omadused ja ka kasutusala on erinev. Vastavalt erinevatele plaatidele on vaja erinevaid pinnatöötlusnõudeid. Tootmisprotsessi piiratuse raames teeme vahel klientidele ettepanekuid plaatide omadustest lähtuvalt. Peamine põhjus on mõistlik pinnatöötlus, mis lähtub kliendi tooterakendusest ja ettevõtte protsessivõimekusest. s valik.