Heb je het oppervlaktebehandelingsproces van PCB-printplaten geleerd?

De algemene oppervlaktebehandelingen van PCB omvatten tinspuiten, OSP, onderdompeling in goud, enz. Het “oppervlak” verwijst hier naar de verbindingspunten op de printplaat die zorgen voor elektrische verbindingen tussen elektronische componenten of andere systemen en het circuit van de printplaat, zoals pads. Of neem contact op met aansluitpunt. De soldeerbaarheid van blank koper zelf is erg goed, maar het is gemakkelijk te oxideren wanneer het wordt blootgesteld aan de lucht en het is gemakkelijk te verontreinigen. Daarom moet de printplaat een oppervlaktebehandeling krijgen.

ipcb

1. Spuitbus (HASL)

Waar geperforeerde apparaten domineren, is golfsolderen de beste soldeermethode. Het gebruik van hetelucht-soldeer-nivellering (HASL, Hot-air soldeer-nivellering) oppervlaktebehandelingstechnologie is voldoende om aan de procesvereisten van golfsolderen te voldoen. Natuurlijk wordt voor de gelegenheden die een hoge junctiesterkte vereisen (vooral contactverbinding), galvanisatie van nikkel/goud vaak gebruikt. . HASL is de belangrijkste technologie voor oppervlaktebehandeling die wereldwijd wordt gebruikt, maar er zijn drie belangrijke drijvende krachten die de elektronica-industrie ertoe aanzetten om alternatieve technologieën voor HASL te overwegen: kosten, nieuwe procesvereisten en loodvrije vereisten.

Uit kostenoogpunt worden veel elektronische componenten, zoals mobiele communicatie en personal computers, populaire consumptiegoederen. Alleen door tegen kostprijs of lagere prijzen te verkopen, kunnen we onoverwinnelijk zijn in de felle concurrentieomgeving. Na de ontwikkeling van assemblagetechnologie naar SMT, vereisen PCB-pads zeefdruk en reflow-soldeerprocessen tijdens het assemblageproces. In het geval van SMA maakte het PCB-oppervlaktebehandelingsproces aanvankelijk nog gebruik van de HASL-technologie, maar naarmate de SMT-apparaten blijven krimpen, zijn de pads en stencilopeningen ook kleiner geworden en zijn de nadelen van de HASL-technologie geleidelijk aan het licht gekomen. De pads verwerkt door HASL-technologie zijn niet vlak genoeg en de coplanariteit kan niet voldoen aan de procesvereisten van fine-pitch pads. Milieukwesties richten zich meestal op de mogelijke impact van lood op het milieu.

2. Beschermende laag voor organische soldeerbaarheid (OSP)

Organisch conserveermiddel voor soldeerbaarheid (OSP, conserveermiddel voor organische soldeerbaarheid) is een organische coating die wordt gebruikt om oxidatie van koper vóór het solderen te voorkomen, dat wil zeggen om de soldeerbaarheid van PCB-pads te beschermen tegen beschadiging.

Nadat het PCB-oppervlak is behandeld met OSP, wordt een dunne organische verbinding gevormd op het oppervlak van het koper om het koper te beschermen tegen oxidatie. De dikte van Benzotriazolen OSP is over het algemeen 100 A°, terwijl de dikte van Imidazolen OSP dikker is, in het algemeen 400 A°. OSP-film is transparant, het is niet gemakkelijk om het bestaan ​​​​ervan met het blote oog te onderscheiden en het is moeilijk te detecteren. Tijdens het assemblageproces (reflow-solderen) wordt de OSP gemakkelijk gesmolten in de soldeerpasta of zure flux, en tegelijkertijd wordt het actieve koperoppervlak blootgesteld, en uiteindelijk worden intermetallische Sn/Cu-verbindingen gevormd tussen de componenten en de pads. Daarom heeft OSP zeer goede eigenschappen wanneer het wordt gebruikt om het lasoppervlak te behandelen. OSP heeft niet het probleem van loodvervuiling, dus het is milieuvriendelijk.

Beperkingen van OSP:

. Omdat OSP transparant en kleurloos is, is het moeilijk te inspecteren en is het moeilijk te onderscheiden of de PCB is gecoat met OSP.

② OSP zelf is geïsoleerd, het geleidt geen elektriciteit. De OSP van benzotriazolen is relatief dun, wat de elektrische test mogelijk niet beïnvloedt, maar voor de OSP van imidazolen is de gevormde beschermende film relatief dik, wat de elektrische test zal beïnvloeden. OSP kan niet worden gebruikt voor elektrische contactoppervlakken, zoals toetsenbordoppervlakken voor toetsen.

③ Tijdens het lasproces van OSP is een sterkere Flux nodig, anders kan de beschermende film niet worden verwijderd, wat zal leiden tot lasfouten.

④ Tijdens het opslagproces mag het oppervlak van de OSP niet worden blootgesteld aan zure stoffen en mag de temperatuur niet te hoog zijn, anders zal de OSP vervluchtigen.

3. Onderdompeling goud (ENIG)

ENIG’s beschermingsmechanisme:

Ni/Au wordt met een chemische methode op het koperen oppervlak geplateerd. De afzettingsdikte van de binnenste laag van Ni is over het algemeen 120 tot 240 in (ongeveer 3 tot 6 m), en de afzettingsdikte van de buitenste laag van Au is relatief dun, in het algemeen 2 tot 4 μinch (0.05 tot 0.1 m). Ni vormt een barrièrelaag tussen soldeer en koper. Tijdens het solderen zal het Au aan de buitenkant snel in het soldeer smelten, en het soldeer en Ni zullen een intermetallische Ni/Sn-verbinding vormen. De vergulding aan de buitenkant is om Ni-oxidatie of passivering tijdens opslag te voorkomen, dus de vergulde laag moet voldoende dicht zijn en de dikte mag niet te dun zijn.

Immersie goud: Bij dit proces is het de bedoeling om een ​​dunne en continue gouden beschermlaag af te zetten. De dikte van het hoofdgoud mag niet te dik zijn, anders worden de soldeerverbindingen erg broos, wat de betrouwbaarheid van het lassen ernstig zal beïnvloeden. Net als vernikkelen heeft immersiegoud een hoge werktemperatuur en een lange levensduur. Tijdens het dompelproces zal een verplaatsingsreactie plaatsvinden – op het oppervlak van nikkel, goud vervangt nikkel, maar wanneer de verplaatsing een bepaald niveau bereikt, stopt de verplaatsingsreactie automatisch. Goud heeft een hoge sterkte, slijtvastheid, hoge temperatuurbestendigheid en is niet gemakkelijk te oxideren, dus het kan oxidatie of passivering van nikkel voorkomen en is geschikt voor het werken in toepassingen met hoge sterkte.

Het door ENIG behandelde PCB-oppervlak is zeer vlak en heeft een goede coplanariteit, de enige die wordt gebruikt voor het contactoppervlak van de knop. Ten tweede heeft ENIG een uitstekende soldeerbaarheid, goud zal snel in het gesmolten soldeer smelten, waardoor vers Ni bloot komt te liggen.

Beperkingen van ENIG:

Het proces van ENIG is ingewikkelder en als u goede resultaten wilt behalen, moet u de procesparameters strikt controleren. Het meest vervelende is dat het door ENIG behandelde PCB-oppervlak gevoelig is voor zwarte pads tijdens ENIG of solderen, wat een catastrofale impact zal hebben op de betrouwbaarheid van soldeerverbindingen. Het generatiemechanisme van de zwarte schijf is erg ingewikkeld. Het komt voor op het grensvlak van Ni en goud, en het manifesteert zich direct als overmatige oxidatie van Ni. Te veel goud zal de soldeerverbindingen bros maken en de betrouwbaarheid aantasten.

Elk oppervlaktebehandelingsproces heeft zijn eigen unieke kenmerken en ook het toepassingsgebied is anders. Afhankelijk van de toepassing van verschillende platen, zijn verschillende vereisten voor oppervlaktebehandeling vereist. Onder de beperking van het productieproces doen we soms suggesties aan klanten op basis van de kenmerken van de platen. De belangrijkste reden is om een ​​redelijke oppervlaktebehandeling te hebben op basis van de producttoepassing van de klant en de procescapaciteit van het bedrijf. s Keuze.