Bendras paviršiaus apdorojimas PCB apima skardos purškimą, OSP, panardinimą į auksą ir kt. „Paviršius“ reiškia PCB jungties taškus, kurie užtikrina elektrines jungtis tarp elektroninių komponentų ar kitų sistemų ir PCB grandinės, pavyzdžiui, trinkelių. Arba susisiekite su prijungimo tašku. Pats pliko vario litavimas yra labai geras, tačiau veikiamas oro jis lengvai oksiduojasi ir lengvai užsiteršia. Štai kodėl PCB paviršius turi būti apdorotas.

1. Purškimo skarda (HASL)

Ten, kur dominuoja perforuoti įrenginiai, geriausias litavimo būdas yra banginis litavimas. Norint patenkinti banginio litavimo proceso reikalavimus, pakanka naudoti karšto oro litavimo išlyginimo (HASL, Hot-air solder leveling) paviršiaus apdorojimo technologiją. Žinoma, tais atvejais, kai reikalingas didelis sandūros stiprumas (ypač kontaktinis ryšys), dažnai naudojamas nikelio/aukso galvanizavimas. . HASL yra pagrindinė visame pasaulyje naudojama paviršiaus apdorojimo technologija, tačiau yra trys pagrindinės varomosios jėgos, skatinančios elektronikos pramonę apsvarstyti alternatyvias HASL technologijas: kaina, nauji proceso reikalavimai ir reikalavimai be švino.

Kainos požiūriu daugelis elektroninių komponentų, tokių kaip mobilusis ryšys ir asmeniniai kompiuteriai, tampa populiariomis plataus vartojimo prekėmis. Tik parduodami už savikainą arba mažesnėmis kainomis galime būti nenugalimi įnirtingoje konkurencinėje aplinkoje. Sukūrus SMT surinkimo technologiją, PCB trinkelės reikalauja šilkografijos ir pakartotinio litavimo procesų surinkimo proceso metu. SMA atveju PCB paviršiaus apdorojimo procese iš pradžių vis dar buvo naudojama HASL technologija, tačiau SMT įrenginiams ir toliau mažėjant, pagalvėlės ir trafaretų angos taip pat sumažėjo, o HASL technologijos trūkumai palaipsniui išryškėjo. HASL technologija apdorotos trinkelės nėra pakankamai plokščios, o plokštumas negali atitikti smulkaus žingsnio trinkelių proceso reikalavimų. Aplinkosaugos problemos dažniausiai yra susijusios su galimu švino poveikiu aplinkai.

2. Organinio litavimo apsauginis sluoksnis (OSP)

Organinis litavimo konservantas (OSP, Organic solerability preservant) – tai organinė danga, naudojama apsaugoti nuo vario oksidacijos prieš litavimą, ty apsaugoti PCB trinkelių lituojamumą nuo pažeidimų.

Po to, kai PCB paviršius apdorojamas OSP, vario paviršiuje susidaro plonas organinis junginys, apsaugantis varį nuo oksidacijos. Benzotriazoles OSP storis paprastai yra 100 A°, o imidazolų OSP storis yra storesnis, paprastai 400 A°. OSP plėvelė yra skaidri, plika akimi nelengva atskirti jos egzistavimą, ją sunku aptikti. Surinkimo proceso (reflow litavimo) metu OSP lengvai išsilydo į litavimo pastą arba rūgštinį Flux ir tuo pačiu atidengiamas aktyvaus vario paviršius, galiausiai tarp komponentų ir trinkelių susidaro Sn/Cu intermetaliniai junginiai. Todėl OSP turi labai geras savybes, kai naudojamas suvirinimo paviršiui apdoroti. OSP neturi švino taršos problemos, todėl yra nekenksmingas aplinkai.

OSP apribojimai:

①. Kadangi OSP yra skaidrus ir bespalvis, jį sunku patikrinti ir sunku atskirti, ar PCB buvo padengtas OSP.

② Pats OSP yra izoliuotas, jis nepraleidžia elektros. Benzotriazolų OSP yra palyginti plonas, o tai gali neturėti įtakos elektriniam bandymui, tačiau imidazolų OSP susidaro gana stora apsauginė plėvelė, kuri turės įtakos elektriniam bandymui. OSP negalima naudoti elektriniams kontaktiniams paviršiams, pvz., klaviatūros klavišams tvarkyti.

③ OSP suvirinimo proceso metu reikalingas stipresnis srautas, kitaip apsauginė plėvelė nebus pašalinta, o tai sukels suvirinimo defektus.

④ Laikymo proceso metu OSP paviršius neturi būti veikiamas rūgščių medžiagų, o temperatūra neturi būti per aukšta, kitaip OSP išgaruos.

3. Panardinamasis auksas (ENIG)

ENIG apsaugos mechanizmas:

Ni/Au padengiamas ant vario paviršiaus cheminiu būdu. Vidinio Ni sluoksnio nusodinimo storis paprastai yra 120–240 μin (apie 3–6 μm), o išorinio Au sluoksnio nusodinimo storis yra palyginti plonas, paprastai nuo 2 iki 4 μ colių (0.05–0.1 μm). Ni sudaro barjerinį sluoksnį tarp lydmetalio ir vario. Litavimo metu Au išorėje greitai išsilydys į lydmetalą, o lydmetalis ir Ni sudarys Ni/Sn intermetalinį junginį. Auksinis padengimas išorėje turi apsaugoti nuo Ni oksidacijos ar pasyvavimo saugojimo metu, todėl aukso sluoksnis turi būti pakankamai tankus, o storis – ne per plonas.

Panardinamasis auksas: Šio proceso tikslas yra padengti ploną ir vientisą aukso apsauginį sluoksnį. Pagrindinio aukso storis neturėtų būti per storas, kitaip litavimo jungtys taps labai trapios, o tai labai paveiks suvirinimo patikimumą. Kaip ir nikeliavimas, panardinamas auksas turi aukštą darbinę temperatūrą ir ilgą laiką. Panardinimo proceso metu įvyks poslinkio reakcija – nikelio paviršiuje auksas pakeičia nikelį, tačiau poslinkiui pasiekus tam tikrą lygį, poslinkio reakcija automatiškai sustos. Auksas pasižymi dideliu stiprumu, atsparumu dilimui, atsparumu aukštai temperatūrai ir nėra lengvai oksiduojamas, todėl jis gali užkirsti kelią nikeliui oksiduotis ar pasyvuoti, ir yra tinkamas naudoti didelio stiprumo įrenginiuose.

ENIG apdorotas PCB paviršius yra labai plokščias ir turi gerą vienodumą, kuris yra vienintelis naudojamas mygtuko kontaktiniam paviršiui. Antra, ENIG pasižymi puikiu litavimu, auksas greitai ištirps į išlydytą lydmetalą, taip atskleidžiant šviežią Ni.

ENIG apribojimai:

ENIG procesas yra sudėtingesnis, o jei norite pasiekti gerų rezultatų, turite griežtai kontroliuoti proceso parametrus. Labiausiai vargina tai, kad ENIG apdorotas PCB paviršius ENIG ar litavimo metu yra linkęs į juodas trinkeles, kurios turės katastrofišką įtaką litavimo jungčių patikimumui. Juodojo disko generavimo mechanizmas yra labai sudėtingas. Jis atsiranda Ni ir aukso sąsajoje ir tiesiogiai pasireiškia kaip per didelė Ni oksidacija. Per daug aukso sutrupins litavimo jungtis ir pablogins patikimumą.

Kiekvienas paviršiaus apdorojimo procesas turi savo unikalių savybių, taip pat skiriasi taikymo sritis. Priklausomai nuo skirtingų plokščių pritaikymo, reikalingi skirtingi paviršiaus apdorojimo reikalavimai. Atsižvelgdami į gamybos proceso apribojimus, kartais teikiame pasiūlymus klientams, atsižvelgdami į lentų savybes. Pagrindinė priežastis yra pagrįstas paviršiaus apdorojimas, pagrįstas kliento produkto pritaikymu ir įmonės proceso galimybėmis. s pasirinkimas.