ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ PCB เทคโนโลยียังได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมากและต้องปรับปรุงกระบวนการผลิตด้วย ในขณะเดียวกัน ข้อกำหนดของกระบวนการสำหรับแผงวงจร PCB ในแต่ละอุตสาหกรรมก็ค่อยๆ ดีขึ้น ตัวอย่างเช่น ในแผงวงจรของโทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์ มีการใช้ทองและทองแดง ซึ่งทำให้ง่ายต่อการแยกแยะข้อดีและข้อเสียของแผงวงจร

พาทุกคนมาทำความเข้าใจเทคโนโลยีพื้นผิวของบอร์ด PCB และเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียและสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องของกระบวนการบำบัดพื้นผิวบอร์ด PCB แบบต่างๆ

จากภายนอกล้วนๆ ชั้นนอกของแผงวงจรส่วนใหญ่มีสามสี ได้แก่ สีทอง สีเงิน และสีแดงอ่อน จำแนกตามราคา: ทองคำมีราคาแพงที่สุด เงินเป็นอันดับสอง และสีแดงอ่อนมีราคาถูกที่สุด ในความเป็นจริง มันง่ายที่จะตัดสินจากสีว่าผู้ผลิตฮาร์ดแวร์มีการตัดมุมหรือไม่ อย่างไรก็ตาม การเดินสายไฟภายในแผงวงจรส่วนใหญ่เป็นทองแดงบริสุทธิ์ กล่าวคือ แผงวงจรทองแดงเปลือย

1. แผ่นทองแดงเปลือย

ข้อดีและข้อเสียนั้นชัดเจน:

ข้อดี: ต้นทุนต่ำ ผิวเรียบ เชื่อมได้ดี (ในกรณีที่ไม่มีการเกิดออกซิเดชัน)

ข้อเสีย: เป็นเรื่องง่ายที่จะได้รับผลกระทบจากกรดและความชื้น และไม่สามารถเก็บไว้ได้นาน ควรใช้ให้หมดภายใน 2 ชั่วโมงหลังแกะกล่อง เพราะทองแดงจะถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับอากาศ ไม่สามารถใช้กับบอร์ดสองด้านได้เนื่องจากด้านที่สองหลังจากการบัดกรีแบบรีโฟลว์ครั้งแรก ได้ออกซิไดซ์แล้ว หากมีจุดทดสอบ ต้องพิมพ์แปะเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน ไม่เช่นนั้น โพรบจะสัมผัสกับโพรบได้ไม่ดี

ทองแดงบริสุทธิ์จะถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายหากสัมผัสกับอากาศ และชั้นนอกจะต้องมีชั้นป้องกันดังที่กล่าวไว้ข้างต้น และบางคนคิดว่าสีเหลืองทองคือทองแดง ซึ่งผิดเพราะเป็นชั้นป้องกันทองแดง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องชุบทองบริเวณกว้างบนแผงวงจรซึ่งเป็นกระบวนการแช่ทองที่ผมได้สอนไว้ก่อนหน้านี้

ประการที่สอง แผ่นทอง

ทองก็คือทองคำแท้ แม้ว่าจะมีการชุบเพียงชั้นที่บางมาก แต่ก็มีบัญชีอยู่แล้วเกือบ 10% ของต้นทุนของแผงวงจร ในเซินเจิ้นมีพ่อค้าจำนวนมากที่เชี่ยวชาญในการซื้อแผงวงจรขยะ พวกเขาสามารถล้างทองคำด้วยวิธีการบางอย่างซึ่งเป็นรายได้ที่ดี

ใช้ทองเป็นชั้นชุบ อันหนึ่งใช้เชื่อม อีกอันใช้ป้องกันการกัดกร่อน แม้แต่นิ้วทองของเมมโมรี่สติ๊กที่ใช้มาหลายปีก็ยังสั่นไหวเหมือนเมื่อก่อน ถ้าใช้ทองแดง อะลูมิเนียม และเหล็กตั้งแต่แรก ตอนนี้ก็กลายเป็นสนิมเป็นกองแล้ว

ชั้นเคลือบทองมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในแผ่นส่วนประกอบ นิ้วทอง และกระสุนขั้วต่อของแผงวงจร หากคุณพบว่าแผงวงจรเป็นสีเงินจริงๆ หากคุณโทรหาสายด่วนสิทธิผู้บริโภคโดยตรง ผู้ผลิตจะต้องหักมุม ไม่ใช้วัสดุอย่างเหมาะสม และใช้โลหะอื่นหลอกล่อลูกค้า มาเธอร์บอร์ดของแผงวงจรโทรศัพท์มือถือที่ใช้กันอย่างแพร่หลายส่วนใหญ่เป็นบอร์ดเคลือบทอง บอร์ดทองแช่ เมนบอร์ดคอมพิวเตอร์ เครื่องเสียง และแผงวงจรดิจิตอลขนาดเล็กโดยทั่วไปไม่ใช่บอร์ดเคลือบทอง

ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยี Immersion Gold นั้นวาดได้ไม่ยาก:

ข้อดี: ไม่ง่ายที่จะออกซิไดซ์ สามารถเก็บไว้ได้นาน และพื้นผิวเรียบ เหมาะสำหรับการเชื่อมหมุดช่องว่างขนาดเล็กและส่วนประกอบที่มีข้อต่อบัดกรีขนาดเล็ก ตัวเลือกแรกของบอร์ด PCB ที่มีปุ่มต่างๆ (เช่น บอร์ดโทรศัพท์มือถือ) การบัดกรีแบบรีโฟลว์สามารถทำซ้ำได้หลายครั้งโดยไม่ลดความสามารถในการบัดกรี สามารถใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับการเชื่อมลวด COB (ChipOnBoard)

ข้อเสีย: ต้นทุนสูง แรงเชื่อมต่ำ เนื่องจากใช้กระบวนการชุบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า จึงมีปัญหาเรื่องดิสก์สีดำได้ง่าย ชั้นนิกเกิลจะเกิดออกซิไดซ์เมื่อเวลาผ่านไป และความน่าเชื่อถือในระยะยาวเป็นปัญหา

ตอนนี้เรารู้ว่าทองเป็นทองและเงินเป็นเงิน? แน่นอนว่าไม่ใช่ มันคือดีบุก

สาม แผงวงจรสเปรย์กระป๋อง

แผ่นเงินเรียกว่ากระดานกระป๋องสเปรย์ การพ่นชั้นดีบุกที่ชั้นนอกของวงจรทองแดงสามารถช่วยบัดกรีได้เช่นกัน แต่ไม่สามารถให้ความน่าเชื่อถือในการติดต่อในระยะยาวเช่นทองคำได้ ไม่มีผลกับส่วนประกอบที่ได้รับการบัดกรี แต่ความน่าเชื่อถือไม่เพียงพอสำหรับแผ่นอิเล็กโทรดที่สัมผัสกับอากาศเป็นเวลานาน เช่น แผ่นรองกราวด์และซ็อกเก็ตพิน การใช้งานในระยะยาวมีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและการกัดกร่อน ส่งผลให้การสัมผัสไม่ดี โดยทั่วไปใช้เป็นแผงวงจรของผลิตภัณฑ์ดิจิตอลขนาดเล็ก โดยไม่มีข้อยกเว้น กระดานกระป๋องสเปรย์ เหตุผลก็คือราคาถูก

ข้อดีและข้อเสียของมันสรุปได้ดังนี้:

ข้อดี: ราคาที่ต่ำกว่าและประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดี

ข้อเสีย: ไม่เหมาะสำหรับหมุดเชื่อมที่มีช่องว่างเล็ก ๆ และส่วนประกอบที่เล็กเกินไป เนื่องจากความเรียบของพื้นผิวของแผ่นดีบุกสเปรย์นั้นไม่ดี ลูกปัดบัดกรีมีแนวโน้มที่จะผลิตขึ้นในระหว่างการประมวลผล PCB และทำให้เกิดการลัดวงจรกับส่วนประกอบพิทช์ละเอียดได้ง่ายขึ้น เมื่อใช้ในกระบวนการ SMT แบบสองด้าน เนื่องจากด้านที่สองผ่านการบัดกรีแบบรีโฟลว์ที่อุณหภูมิสูง จึงง่ายต่อการพ่นดีบุกและหลอมใหม่ ส่งผลให้ลูกปัดดีบุกหรือหยดที่คล้ายกันซึ่งได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงกลายเป็นดีบุกทรงกลม ซึ่งจะทำให้พื้นผิวดูแย่ลงไปอีก การแบนส่งผลต่อปัญหาการเชื่อม

ก่อนที่จะพูดถึงแผงวงจรสีแดงอ่อนที่ถูกที่สุดนั่นคือพื้นผิวทองแดงแยกหลอดเทอร์โมอิเล็กทริกของคนงานเหมือง

สี่ OSP บอร์ดหัตถกรรม

ฟิล์มบัดกรีอินทรีย์ เนื่องจากเป็นออร์แกนิก ไม่ใช่โลหะ จึงถูกกว่าการพ่นด้วยดีบุก

ข้อดี: มีข้อดีทั้งหมดของการเชื่อมแผ่นทองแดงเปลือย และบอร์ดที่หมดอายุยังสามารถรักษาพื้นผิวได้อีกครั้ง

ข้อเสีย: ได้รับผลกระทบจากกรดและความชื้นได้ง่าย เมื่อใช้ในการบัดกรีแบบรีโฟลว์รอง ต้องทำให้เสร็จภายในระยะเวลาหนึ่ง และโดยปกติผลของการบัดกรีแบบรีโฟลว์ครั้งที่สองจะค่อนข้างแย่ หากระยะเวลาในการจัดเก็บเกินสามเดือนจะต้องทำใหม่ ต้องใช้ให้หมดภายใน 24 ชั่วโมงหลังเปิดบรรจุภัณฑ์ OSP เป็นชั้นฉนวน ดังนั้นจุดทดสอบจะต้องพิมพ์ด้วยการวางประสานเพื่อเอาเลเยอร์ OSP เดิมออกก่อนที่จะติดต่อกับจุดพินสำหรับการทดสอบทางไฟฟ้า

หน้าที่เดียวของฟิล์มอินทรีย์นี้คือเพื่อให้แน่ใจว่าฟอยล์ทองแดงด้านในจะไม่ถูกออกซิไดซ์ก่อนทำการเชื่อม ชั้นของฟิล์มนี้จะระเหยทันทีที่ได้รับความร้อนระหว่างการเชื่อม ประสานสามารถเชื่อมลวดทองแดงและส่วนประกอบเข้าด้วยกัน

แต่ไม่ทนต่อการกัดกร่อน หากแผงวงจร OSP สัมผัสกับอากาศเป็นเวลาสิบวัน ส่วนประกอบจะไม่สามารถเชื่อมได้

เมนบอร์ดคอมพิวเตอร์จำนวนมากใช้เทคโนโลยี OSP เนื่องจากพื้นที่ของแผงวงจรมีขนาดใหญ่เกินไปจึงไม่สามารถชุบทองได้