Perawatan permukaan umum dari PCB termasuk penyemprotan timah, OSP, pencelupan emas, dll. Yang dimaksud dengan “permukaan” di sini adalah titik-titik sambungan pada PCB yang menyediakan sambungan listrik antara komponen elektronik atau sistem lain dengan rangkaian PCB, seperti bantalan. Atau hubungi titik koneksi. Daya solder tembaga telanjang itu sendiri sangat baik, tetapi mudah teroksidasi saat terkena udara, dan mudah terkontaminasi. Inilah sebabnya mengapa PCB harus dirawat permukaannya.

1. Semprot timah (HASL)

Di mana perangkat berlubang mendominasi, penyolderan gelombang adalah metode penyolderan terbaik. Penggunaan teknologi perawatan permukaan perataan solder udara panas (HASL, perataan solder udara panas) cukup untuk memenuhi persyaratan proses penyolderan gelombang. Tentu saja, untuk situasi yang membutuhkan kekuatan sambungan tinggi (terutama sambungan kontak), pelapisan nikel/emas sering digunakan. . HASL adalah teknologi perawatan permukaan utama yang digunakan di seluruh dunia, tetapi ada tiga kekuatan pendorong utama yang mendorong industri elektronik untuk mempertimbangkan teknologi alternatif untuk HASL: biaya, persyaratan proses baru, dan persyaratan bebas timah.

Dari sudut pandang biaya, banyak komponen elektronik seperti komunikasi seluler dan komputer pribadi menjadi barang konsumsi yang populer. Hanya dengan menjual dengan biaya atau harga yang lebih rendah, kita dapat menjadi tak terkalahkan dalam lingkungan persaingan yang ketat. Setelah pengembangan teknologi perakitan ke SMT, bantalan PCB memerlukan sablon dan proses penyolderan reflow selama proses perakitan. Dalam kasus SMA, proses perawatan permukaan PCB awalnya masih menggunakan teknologi HASL, tetapi karena perangkat SMT terus menyusut, bantalan dan bukaan stensil juga menjadi lebih kecil, dan kelemahan teknologi HASL secara bertahap terungkap. Bantalan yang diproses oleh teknologi HASL tidak cukup rata, dan koplanaritas tidak dapat memenuhi persyaratan proses bantalan nada halus. Masalah lingkungan biasanya berfokus pada potensi dampak timbal terhadap lingkungan.

2. Lapisan Pelindung Solderabilitas Organik (OSP)

Pengawet daya solder organik (OSP, pengawet daya solder organik) adalah lapisan organik yang digunakan untuk mencegah oksidasi tembaga sebelum penyolderan, yaitu untuk melindungi daya solder bantalan PCB dari kerusakan.

Setelah permukaan PCB diperlakukan dengan OSP, senyawa organik tipis terbentuk pada permukaan tembaga untuk melindungi tembaga dari oksidasi. Ketebalan Benzotriazol OSP umumnya 100 A°, sedangkan ketebalan Imidazoles OSP lebih tebal, umumnya 400 A°. Film OSP bersifat transparan, tidak mudah dibedakan keberadaannya dengan mata telanjang, dan sulit dideteksi. Selama proses perakitan (penyolderan reflow), OSP mudah dilebur ke dalam pasta solder atau Fluks asam, dan pada saat yang sama permukaan tembaga aktif terbuka, dan akhirnya senyawa intermetalik Sn/Cu terbentuk di antara komponen dan bantalan. Oleh karena itu, OSP memiliki karakteristik yang sangat baik bila digunakan untuk merawat permukaan las. OSP tidak memiliki masalah pencemaran timbal, sehingga ramah lingkungan.

Keterbatasan OSP:

. Karena OSP transparan dan tidak berwarna, sulit untuk diperiksa, dan sulit untuk membedakan apakah PCB telah dilapisi dengan OSP.

OSP itu sendiri terisolasi, tidak menghantarkan listrik. OSP Benzotriazol relatif tipis, yang mungkin tidak mempengaruhi uji listrik, tetapi untuk OSP Imidazol, film pelindung yang terbentuk relatif tebal, yang akan mempengaruhi uji listrik. OSP tidak dapat digunakan untuk menangani permukaan kontak listrik, seperti permukaan keyboard untuk tombol.

Selama proses pengelasan OSP, Fluks yang lebih kuat diperlukan, jika tidak, film pelindung tidak dapat dihilangkan, yang akan menyebabkan cacat pengelasan.

Selama proses penyimpanan, permukaan OSP tidak boleh terkena zat asam, dan suhunya tidak boleh terlalu tinggi, jika tidak OSP akan menguap.

3. Emas Perendaman (ENIG)

Mekanisme perlindungan ENIG:

Ni/Au dilapisi pada permukaan tembaga dengan metode kimia. Ketebalan pengendapan lapisan dalam Ni umumnya 120 hingga 240 in (sekitar 3 hingga 6 m), dan ketebalan pengendapan lapisan luar Au relatif tipis, umumnya 2 hingga 4 inci (0.05 hingga 0.1 m). Ni membentuk lapisan penghalang antara solder dan tembaga. Selama penyolderan, Au di bagian luar akan cepat meleleh ke dalam solder, dan solder dan Ni akan membentuk senyawa intermetalik Ni/Sn. Pelapisan emas di bagian luar adalah untuk mencegah oksidasi Ni atau pasivasi selama penyimpanan, sehingga lapisan pelapisan emas harus cukup padat dan ketebalannya tidak boleh terlalu tipis.

Perendaman emas: Dalam proses ini, tujuannya adalah untuk menyimpan lapisan pelindung emas tipis dan terus menerus. Ketebalan emas utama tidak boleh terlalu tebal, jika tidak sambungan solder akan menjadi sangat rapuh, yang akan sangat mempengaruhi keandalan pengelasan. Seperti halnya pelapisan nikel, emas imersi memiliki suhu kerja yang tinggi dan waktu yang lama. Selama proses pencelupan akan terjadi reaksi perpindahan – pada permukaan nikel, emas menggantikan nikel, tetapi ketika perpindahan mencapai tingkat tertentu, reaksi perpindahan akan berhenti secara otomatis. Emas memiliki kekuatan tinggi, ketahanan abrasi, ketahanan suhu tinggi, dan tidak mudah teroksidasi, sehingga dapat mencegah nikel dari oksidasi atau pasivasi, dan cocok untuk bekerja dalam aplikasi kekuatan tinggi.

Permukaan PCB yang dirawat oleh ENIG sangat rata dan memiliki koplanaritas yang baik, yang merupakan satu-satunya yang digunakan untuk permukaan kontak tombol. Kedua, ENIG memiliki kemampuan menyolder yang sangat baik, emas akan dengan cepat meleleh ke dalam solder cair, sehingga memperlihatkan Ni segar.

Keterbatasan ENIG:

Proses ENIG lebih rumit, dan jika Anda ingin mencapai hasil yang baik, Anda harus mengontrol parameter proses dengan ketat. Hal yang paling menyusahkan adalah permukaan PCB yang dirawat oleh ENIG rentan terhadap bantalan hitam selama ENIG atau penyolderan, yang akan berdampak bencana pada keandalan sambungan solder. Mekanisme pembuatan disk hitam sangat rumit. Itu terjadi pada antarmuka Ni dan emas, dan secara langsung dimanifestasikan sebagai oksidasi Ni yang berlebihan. Terlalu banyak emas akan merusak sambungan solder dan mempengaruhi keandalan.

Setiap proses perawatan permukaan memiliki fitur uniknya sendiri, dan ruang lingkup aplikasinya juga berbeda. Menurut penerapan papan yang berbeda, persyaratan perawatan permukaan yang berbeda diperlukan. Di bawah keterbatasan proses produksi, kami terkadang memberikan saran kepada pelanggan berdasarkan karakteristik papan. Alasan utamanya adalah untuk mendapatkan perawatan permukaan yang wajar berdasarkan aplikasi produk pelanggan dan kemampuan proses perusahaan. s Pilihan.