Všeobecné povrchové úpravy PCB zahŕňajú cínové striekanie, OSP, zlaté ponorenie atď. „Povrch“ sa tu vzťahuje na spojovacie body na doske plošných spojov, ktoré zabezpečujú elektrické spojenia medzi elektronickými komponentmi alebo inými systémami a obvodom plošných spojov, ako sú podložky. Alebo kontaktujte miesto pripojenia. Spájkovateľnosť samotnej holé medi je veľmi dobrá, ale na vzduchu sa ľahko oxiduje a ľahko sa kontaminuje. Preto musí byť doska plošných spojov povrchovo upravená.

1. Striekacia plechovka (HASL)

Tam, kde dominujú perforované zariadenia, je spájkovanie vlnou najlepšou metódou spájkovania. Na splnenie procesných požiadaviek vlnového spájkovania postačuje použitie technológie povrchovej úpravy teplovzdušného spájkovania (HASL, Hot-air solder leveling). Samozrejme, pre príležitosti, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť spojenia (najmä kontaktné spojenie), sa často používa galvanické pokovovanie niklom/zlatom. . HASL je hlavná technológia povrchovej úpravy používaná na celom svete, ale existujú tri hlavné hnacie sily, ktoré poháňajú elektronický priemysel, aby zvážil alternatívne technológie pre HASL: náklady, nové procesné požiadavky a požiadavky bez olova.

Z hľadiska nákladov sa mnohé elektronické komponenty, ako napríklad mobilná komunikácia a osobné počítače, stávajú obľúbeným spotrebným tovarom. Len predajom za cenu alebo nižšie ceny môžeme byť neporaziteľní v ostrom konkurenčnom prostredí. Po vývoji technológie montáže na SMT vyžadujú podložky PCB počas procesu montáže sieťotlač a spájkovanie pretavením. V prípade SMA proces povrchovej úpravy PCB spočiatku stále používal technológiu HASL, ale ako sa SMT zariadenia naďalej zmenšujú, zmenšili sa aj otvory pre podložky a šablóny a postupne sa odhalili nevýhody technológie HASL. Vankúšiky spracované technológiou HASL nie sú dostatočne ploché a koplanarita nemôže vyhovovať procesným požiadavkám na podložky s jemným rozstupom. Environmentálne záujmy sa zvyčajne zameriavajú na potenciálny vplyv olova na životné prostredie.

2. Ochranná vrstva na organickú spájkovateľnosť (OSP)

Organický konzervačný prostriedok na spájkovanie (OSP, Organic solderability preservative) je organický povlak používaný na zabránenie oxidácii medi pred spájkovaním, teda na ochranu spájkovateľnosti dosiek plošných spojov pred poškodením.

Po ošetrení povrchu PCB pomocou OSP sa na povrchu medi vytvorí tenká organická zlúčenina, ktorá chráni meď pred oxidáciou. Hrúbka benzotriazolov OSP je všeobecne 100 A°, zatiaľ čo hrúbka imidazolov OSP je hrubšia, všeobecne 400 A°. OSP film je priehľadný, nie je ľahké rozlíšiť jeho existenciu voľným okom a je ťažké ho odhaliť. Počas procesu montáže (spájkovanie pretavením) sa OSP ľahko roztaví do spájkovacej pasty alebo kyslého taviva a súčasne sa obnaží aktívny medený povrch a nakoniec sa medzi súčiastkami a plôškami vytvoria intermetalické zlúčeniny Sn/Cu. Preto má OSP veľmi dobré vlastnosti pri použití na úpravu zvarového povrchu. OSP nemá problém znečistenia olovom, takže je šetrný k životnému prostrediu.

Obmedzenia OSP:

①. Pretože OSP je priehľadný a bezfarebný, je ťažké ho skontrolovať a je ťažké rozlíšiť, či bola DPS pokrytá OSP.

② Samotný OSP je izolovaný, nevedie elektrinu. OSP benzotriazolov je relatívne tenký, čo nemusí ovplyvniť elektrický test, ale v prípade OSP imidazolov je vytvorený ochranný film relatívne hrubý, čo ovplyvní elektrický test. OSP nemožno použiť na manipuláciu s povrchmi elektrických kontaktov, ako sú povrchy klávesnice pre klávesy.

③ Počas procesu zvárania OSP je potrebný silnejší Flux, inak nebude možné odstrániť ochranný film, čo povedie k chybám zvárania.

④ Počas procesu skladovania by povrch OSP nemal byť vystavený kyslým látkam a teplota by nemala byť príliš vysoká, inak sa OSP vyparí.

3. Imerzné zlato (ENIG)

Ochranný mechanizmus ENIG:

Ni/Au je na medený povrch pokovovaný chemickou metódou. Hrúbka nanášania vnútornej vrstvy Ni je vo všeobecnosti 120 až 240 μin (asi 3 až 6 μm) a hrúbka nanášania vonkajšej vrstvy Au je relatívne tenká, vo všeobecnosti 2 až 4 μinch (0.05 až 0.1 μm). Ni tvorí bariérovú vrstvu medzi spájkou a meďou. Počas spájkovania sa Au na vonkajšej strane rýchlo roztaví do spájky a spájka a Ni vytvoria intermetalickú zlúčeninu Ni/Sn. Pozlátenie na vonkajšej strane má zabrániť oxidácii alebo pasivácii Ni počas skladovania, takže vrstva pozlátenia by mala byť dostatočne hustá a hrúbka by nemala byť príliš tenká.

Imerzné zlato: Účelom tohto procesu je nanesenie tenkej a súvislej zlatej ochrannej vrstvy. Hrúbka hlavného zlata by nemala byť príliš hrubá, inak sa spájkované spoje stanú veľmi krehkými, čo vážne ovplyvní spoľahlivosť zvárania. Rovnako ako niklovanie, aj ponorné zlato má vysokú pracovnú teplotu a dlhú dobu. Počas procesu máčania dôjde k vytesňovacej reakcii – na povrchu niklu zlato nahrádza nikel, ale keď posun dosiahne určitú úroveň, vytesňovacia reakcia sa automaticky zastaví. Zlato má vysokú pevnosť, odolnosť proti oderu, odolnosť voči vysokej teplote a nie je ľahké ho oxidovať, takže môže zabrániť oxidácii alebo pasivácii niklu a je vhodné na prácu vo vysokopevnostných aplikáciách.

Povrch DPS upravený ENIGom je veľmi plochý a má dobrú koplanaritu, ktorá sa ako jediná používa na kontaktnú plochu tlačidla. Po druhé, ENIG má vynikajúcu spájkovateľnosť, zlato sa rýchlo roztaví do roztavenej spájky, čím sa obnaží čerstvý Ni.

Obmedzenia ENIG:

Proces ENIG je komplikovanejší a ak chcete dosiahnuť dobré výsledky, musíte prísne kontrolovať parametre procesu. Najznepokojivejšie je, že povrch DPS upravený ENIGom je náchylný na čierne plôšky pri ENIG alebo spájkovaní, čo bude mať katastrofálny dopad na spoľahlivosť spájkovaných spojov. Mechanizmus generovania čierneho disku je veľmi komplikovaný. Vyskytuje sa na rozhraní Ni a zlata a priamo sa prejavuje nadmernou oxidáciou Ni. Príliš veľa zlata skrehne spájkované spoje a ovplyvní spoľahlivosť.

Každý proces povrchovej úpravy má svoje jedinečné vlastnosti a rozsah použitia je tiež odlišný. Podľa aplikácie rôznych dosiek sú potrebné rôzne požiadavky na povrchovú úpravu. V rámci obmedzení výrobného procesu niekedy dávame zákazníkom návrhy na základe vlastností dosiek. Hlavným dôvodom je primeraná povrchová úprava na základe aplikácie produktu zákazníka a procesných schopností spoločnosti. s Voľba.