PCB فناوری تصفیه سطح به فرآیند تشکیل مصنوعی یک لایه سطحی بر روی اجزای PCB و نقاط اتصال الکتریکی اشاره دارد که با خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی زیرلایه متفاوت است. هدف آن اطمینان از لحیم کاری خوب یا خواص الکتریکی PCB است. از آنجایی که مس تمایل دارد به شکل اکسیدهای موجود در هوا وجود داشته باشد که به طور جدی بر قابلیت لحیم کاری و خواص الکتریکی PCB تأثیر می گذارد، لازم است عملیات سطح روی PCB انجام شود.

در حال حاضر روش های رایج تصفیه سطحی به شرح زیر است:

1. تسطیح هوای گرم

سطح PCB با لحیم قلع-سرب مذاب پوشانده شده و با هوای فشرده گرم شده (فلت دمیده شده) صاف می شود تا یک لایه پوششی ایجاد شود که در برابر اکسیداسیون مس مقاوم است و لحیم کاری خوبی را فراهم می کند. در طول تسطیح هوای گرم، لحیم کاری و مس یک ترکیب فلزی مس-قلع را در محل اتصال تشکیل می دهند و ضخامت آن حدود 1 تا 2 میل است.

2. آنتی اکسیداسیون آلی (OSP)

روی سطح تمیز مسی لخت، یک فیلم آلی به صورت شیمیایی رشد می کند. این لایه از فیلم دارای ضد اکسیداسیون، مقاومت در برابر شوک حرارتی و مقاومت در برابر رطوبت برای محافظت از سطح مس از زنگ زدگی (اکسیداسیون یا سولفید شدن و غیره) در یک محیط معمولی است. در عین حال، باید به راحتی در جوشکاری بعدی در دمای بالا کمک شود. شار به سرعت حذف می شود تا جوشکاری تسهیل شود.

3. طلای نیکل الکترولس

یک لایه ضخیم از آلیاژ نیکل طلا با خواص الکتریکی خوب بر روی سطح مس پیچیده شده است و می تواند PCB را برای مدت طولانی محافظت کند. بر خلاف OSP که فقط به عنوان یک لایه مانع ضد زنگ استفاده می شود، می تواند در استفاده طولانی مدت از PCB مفید باشد و عملکرد الکتریکی خوبی داشته باشد. علاوه بر این، تحملی نسبت به محیط دارد که سایر فرآیندهای تصفیه سطحی ندارند.

4. نقره غوطه وری شیمیایی

بین OSP و نیکل الکترولس/طلای غوطه‌وری، فرآیند ساده‌تر و سریع‌تر است. هنگامی که در معرض گرما، رطوبت و آلودگی قرار می گیرد، همچنان می تواند عملکرد الکتریکی خوبی داشته باشد و لحیم کاری خوبی داشته باشد، اما درخشندگی خود را از دست خواهد داد. از آنجایی که هیچ نیکلی در زیر لایه نقره وجود ندارد، نقره غوطه‌وری استحکام فیزیکی خوبی مانند نیکل الکترولس/طلای غوطه‌وری را ندارد.

5. آبکاری طلا نیکل

هادی روی سطح PCB با یک لایه نیکل آبکاری شده و سپس با یک لایه طلا آبکاری می شود. هدف اصلی از آبکاری نیکل جلوگیری از انتشار بین طلا و مس است. دو نوع طلای نیکل آبکاری شده وجود دارد: آبکاری طلای نرم (طلای خالص، طلا نشان می دهد که روشن نیست) و آبکاری طلای سخت (سطح صاف و سخت، مقاوم در برابر سایش، حاوی کبالت و عناصر دیگر و سطح روشن تر به نظر می رسد). طلای نرم عمدتاً برای سیم طلا در هنگام بسته بندی تراشه استفاده می شود. طلای سخت عمدتاً برای اتصال الکتریکی در مکان‌های غیر لحیم کاری (مانند انگشتان طلا) استفاده می‌شود.

6. فن آوری تصفیه سطح هیبریدی PCB

دو یا چند روش درمان سطحی را برای عملیات سطحی انتخاب کنید. اشکال متداول عبارتند از: طلای نیکل غوطه وری + ضد اکسیداسیون، آبکاری طلای نیکل + طلای نیکل غوطه ور، آبکاری طلای نیکل + تسطیح هوای گرم، طلای نیکل غوطه ور + تسطیح با هوای داغ.

تسطیح هوای گرم (بدون سرب/سرب) رایج ترین و ارزان ترین روش در بین تمام عملیات های سطحی است، اما لطفاً به مقررات RoHS اتحادیه اروپا توجه کنید.

RoHS: RoHS یک استاندارد اجباری است که توسط قوانین اتحادیه اروپا ایجاد شده است. نام کامل آن “محدودیت مواد خطرناک” (Restriction of Hazardous Substances) است. این استاندارد به طور رسمی در 1 ژوئیه 2006 پیاده سازی شده است و عمدتاً برای استانداردسازی مواد و استانداردهای فرآیندی محصولات الکترونیکی و الکتریکی استفاده می شود و باعث می شود که برای سلامت انسان و حفاظت از محیط زیست مفیدتر شود. هدف از این استاندارد حذف شش ماده شامل سرب، جیوه، کادمیوم، کروم شش ظرفیتی، بی فنیل های پلی برومینه و دی فنیل اترهای پلی برومینه در محصولات الکتریکی و الکترونیکی است و به طور مشخص تصریح می کند که میزان سرب نمی تواند بیش از 0.1 درصد باشد.