טיפולי פני השטח הכלליים של PCB כוללים התזת פח, OSP, טבילת זהב וכו’. ה”משטח” כאן מתייחס לנקודות החיבור על ה-PCB המספקות חיבורים חשמליים בין רכיבים אלקטרוניים או מערכות אחרות לבין המעגל של ה-PCB, כגון רפידות. או צור קשר עם נקודת חיבור. יכולת ההלחמה של הנחושת החשופה עצמה טובה מאוד, אך קל לחמצן אותה כאשר היא נחשפת לאוויר, וקל להזדהם. זו הסיבה שה-PCB חייב להיות מטופל על פני השטח.

1. פח ריסוס (HASL)

היכן ששולטים התקנים מחוררים, הלחמת גל היא שיטת ההלחמה הטובה ביותר. השימוש בטכנולוגיית טיפול פני השטח של פילוס הלחמה באוויר חם (HASL, Hot-air solder leveling) מספיק כדי לעמוד בדרישות התהליך של הלחמת גלים. כמובן, לאירועים הדורשים חוזק צומת גבוה (במיוחד חיבור מגע), לרוב נעשה שימוש באלקטרוניקה של ניקל/זהב. . HASL היא טכנולוגיית טיפול פני השטח העיקרית המשמשת ברחבי העולם, אך ישנם שלושה כוחות מניעים עיקריים המניעים את תעשיית האלקטרוניקה לשקול טכנולוגיות חלופיות עבור HASL: עלות, דרישות תהליכים חדשות ודרישות ללא עופרת.

מנקודת מבט של עלות, רכיבים אלקטרוניים רבים כגון תקשורת סלולרית ומחשבים אישיים הופכים למוצרי צריכה פופולריים. רק על ידי מכירה בעלות או במחירים נמוכים יותר נוכל להיות בלתי מנוצחים בסביבה התחרותית העזה. לאחר הפיתוח של טכנולוגיית ההרכבה ל-SMT, רפידות PCB דורשות הדפסת מסך ותהליכי הלחמה מחדש במהלך תהליך ההרכבה. במקרה של SMA, תהליך טיפול פני ה-PCB עדיין השתמש בטכנולוגיית HASL בתחילה, אך ככל שמכשירי ה-SMT ממשיכים להתכווץ, גם הרפידות ופתחי השבלונות הפכו קטנים יותר, והחסרונות של טכנולוגיית ה-HASL נחשפו בהדרגה. הרפידות המעובדות על ידי טכנולוגיית HASL אינן שטוחות מספיק, והמפלסות המשותפת אינה יכולה לעמוד בדרישות התהליך של רפידות בגובה דק. דאגות סביבתיות מתמקדות בדרך כלל בהשפעה הפוטנציאלית של עופרת על הסביבה.

2. שכבת הגנת הלחמה אורגנית (OSP)

משמר יכולת הלחמה אורגנית (OSP, Organic Solderability Preservative) הוא ציפוי אורגני המשמש למניעת חמצון של נחושת לפני הלחמה, כלומר להגן על יכולת ההלחמה של רפידות PCB מפני נזקים.

לאחר שמשטח ה-PCB מטופל ב-OSP, נוצרת תרכובת אורגנית דקה על פני הנחושת כדי להגן על הנחושת מפני חמצון. העובי של Benzotriazoles OSP הוא בדרך כלל 100 A°, בעוד שהעובי של Imidazoles OSP הוא עבה יותר, בדרך כלל 400 A°. סרט OSP שקוף, לא קל להבחין בקיומו בעין בלתי מזוינת, וקשה לזהות אותו. במהלך תהליך ההרכבה (הלחמת זרימה חוזרת), ה-OSP נמס בקלות לתוך משחת הלחמה או Flux חומצי, ובמקביל נחשף משטח הנחושת הפעיל, ולבסוף נוצרות תרכובות בין-מתכתיות Sn/Cu בין הרכיבים לרפידות. לכן, ל-OSP מאפיינים טובים מאוד כאשר משתמשים בו לטיפול במשטח הריתוך. ל-OSP אין בעיה של זיהום עופרת, ולכן הוא ידידותי לסביבה.

מגבלות של OSP:

①. מכיוון ש-OSP הוא שקוף וחסר צבע, קשה לבדוק, וקשה להבחין אם ה-PCB היה מצופה ב-OSP.

② OSP עצמו מבודד, הוא אינו מוליך חשמל. ה-OSP של Benzotriazoles הוא דק יחסית, מה שאולי לא ישפיע על הבדיקה החשמלית, אך עבור OSP של Imidazoles, הסרט המגן שנוצר הוא עבה יחסית, מה שישפיע על הבדיקה החשמלית. לא ניתן להשתמש ב-OSP לטיפול במשטחי מגע חשמליים, כגון משטחי מקלדת למפתחות.

③ במהלך תהליך הריתוך של OSP, יש צורך בשטף חזק יותר, אחרת לא ניתן לבטל את הסרט המגן, מה שיוביל לפגמי ריתוך.

④ במהלך תהליך האחסון, פני השטח של ה-OSP לא צריכים להיות חשופים לחומרים חומציים, והטמפרטורה לא צריכה להיות גבוהה מדי, אחרת ה-OSP יתנדף.

3. זהב טבילה (ENIG)

מנגנון ההגנה של ENIG:

Ni/Au מצופה על פני הנחושת בשיטה כימית. עובי התצהיר של השכבה הפנימית של Ni הוא בדרך כלל 120 עד 240 מיקרון (כ-3 עד 6 מיקרומטר), ועובי השקיעה של השכבה החיצונית של Au הוא דק יחסית, בדרך כלל 2 עד 4 מיקרון (0.05 עד 0.1 מיקרומטר). Ni יוצר שכבת מחסום בין הלחמה לנחושת. במהלך ההלחמה, ה-Au מבחוץ יימס במהירות לתוך ההלחמה, וההלחמה וה-Ni יהוו תרכובת בין-מתכתית של Ni/Sn. ציפוי הזהב מבחוץ נועד למנוע חמצון או פסיבציה של Ni במהלך האחסון, ולכן שכבת ציפוי הזהב צריכה להיות צפופה מספיק והעובי לא צריך להיות דק מדי.

זהב טבילה: בתהליך זה המטרה היא להפקיד שכבת הגנה זהב דקה ורציפה. עובי הזהב הראשי לא צריך להיות עבה מדי, אחרת מפרקי ההלחמה יהפכו שבירים מאוד, מה שישפיע ברצינות על אמינות הריתוך. כמו ציפוי ניקל, לזהב טבילה יש טמפרטורת עבודה גבוהה וזמן ארוך. במהלך תהליך הטבילה תתרחש תגובת עקירה – על פני השטח של ניקל, זהב מחליף את הניקל, אך כאשר התזוזה מגיעה לרמה מסוימת, תגובת העקירה תיפסק אוטומטית. לזהב חוזק גבוה, עמידות בפני שחיקה, עמידות בטמפרטורות גבוהות ואינו קל לחמצון, כך שהוא יכול למנוע ניקל מחמצון או פסיביות, ומתאים לעבודה ביישומים בעלי חוזק גבוה.

משטח ה-PCB שטופל על ידי ENIG הוא שטוח מאוד ובעל קו-מפלאריות טובה, שהיא היחידה המשמשת למשטח המגע של הכפתור. שנית, ל-ENIG יכולת הלחמה מצוינת, הזהב יימס במהירות לתוך ההלחמה המותכת, ובכך יחשוף Ni טרי.

מגבלות של ENIG:

התהליך של ENIG מסובך יותר, ואם אתה רוצה להגיע לתוצאות טובות, עליך לשלוט בקפדנות על פרמטרי התהליך. הדבר הבעייתי ביותר הוא שמשטח ה-PCB שטופל על ידי ENIG נוטה לרפידות שחורות במהלך ENIG או הלחמה, שתהיה לה השפעה קטסטרופלית על האמינות של מפרקי הלחמה. מנגנון היצירה של הדיסק השחור הוא מאוד מסובך. זה מתרחש בממשק של Ni וזהב, והוא מתבטא ישירות כחמצון מוגזם של Ni. יותר מדי זהב ישבר את מפרקי ההלחמה וישפיע על האמינות.

לכל תהליך טיפול משטח יש תכונות ייחודיות משלו, וגם היקף היישום שונה. על פי היישום של לוחות שונים, דרישות טיפול משטח שונות נדרשות. במגבלה של תהליך הייצור, אנו מציעים לעתים הצעות ללקוחות על סמך מאפייני הלוחות. הסיבה העיקרית היא טיפול משטח סביר המבוסס על יישום המוצר של הלקוח ויכולת התהליך של החברה. s בחירה.