Natutunan mo na ba ang proseso ng surface treatment ng PCB circuit board?

Ang pangkalahatang paggamot sa ibabaw ng PCB isama ang pag-spray ng lata, OSP, gold immersion, atbp. Ang “ibabaw” dito ay tumutukoy sa mga punto ng koneksyon sa PCB na nagbibigay ng mga de-koryenteng koneksyon sa pagitan ng mga elektronikong bahagi o iba pang mga system at ng circuit ng PCB, tulad ng mga pad. O makipag-ugnayan sa punto ng koneksyon. Ang solderability ng hubad na tanso mismo ay napakahusay, ngunit ito ay madaling mag-oxidize kapag nakalantad sa hangin, at ito ay madaling ma-contaminate. Ito ang dahilan kung bakit ang PCB ay dapat na gamutin sa ibabaw.

ipcb

1. Pag-spray ng lata (HASL)

Kung saan nangingibabaw ang mga butas-butas na device, ang wave soldering ay ang pinakamahusay na paraan ng paghihinang. Ang paggamit ng hot-air solder leveling (HASL, Hot-air solder leveling) surface treatment technology ay sapat upang matugunan ang mga kinakailangan sa proseso ng wave soldering. Siyempre, para sa mga okasyon na nangangailangan ng mataas na lakas ng junction (lalo na ang contact connection), kadalasang ginagamit ang electroplating ng nickel/gold. . Ang HASL ang pangunahing teknolohiya sa paggamot sa ibabaw na ginagamit sa buong mundo, ngunit may tatlong pangunahing puwersang nagtutulak sa industriya ng electronics na isaalang-alang ang mga alternatibong teknolohiya para sa HASL: gastos, mga bagong kinakailangan sa proseso at mga kinakailangan na walang lead.

Mula sa isang punto ng view ng gastos, maraming mga electronic na bahagi tulad ng mga mobile na komunikasyon at mga personal na computer ay nagiging popular na mga kalakal ng consumer. Sa pamamagitan lamang ng pagbebenta sa halaga o mas mababang presyo maaari tayong hindi magagapi sa mabangis na kapaligiran sa kompetisyon. Matapos ang pagbuo ng teknolohiya ng pagpupulong sa SMT, ang mga PCB pad ay nangangailangan ng screen printing at reflow na mga proseso ng paghihinang sa panahon ng proseso ng pagpupulong. Sa kaso ng SMA, ginamit pa rin ng proseso ng paggamot sa ibabaw ng PCB ang teknolohiya ng HASL sa simula, ngunit habang patuloy na lumiliit ang mga aparatong SMT, ang mga pad at stencil openings ay lumiit din, at ang mga kakulangan ng teknolohiya ng HASL ay unti-unting nalantad. Ang mga pad na naproseso ng teknolohiya ng HASL ay hindi sapat na flat, at ang coplanarity ay hindi nakakatugon sa mga kinakailangan sa proseso ng mga fine-pitch pad. Ang mga alalahanin sa kapaligiran ay karaniwang nakatuon sa potensyal na epekto ng lead sa kapaligiran.

2. Organic Solderability Protective Layer (OSP)

Ang organic solderability preservative (OSP, Organic solderability preservative) ay isang organikong patong na ginagamit upang maiwasan ang oksihenasyon ng tanso bago ang paghihinang, iyon ay, upang protektahan ang solderability ng mga PCB pad mula sa pinsala.

Matapos ang ibabaw ng PCB ay tratuhin ng OSP, isang manipis na organic compound ang nabuo sa ibabaw ng tanso upang protektahan ang tanso mula sa oksihenasyon. Ang kapal ng Benzotriazoles OSP ay karaniwang 100 A°, habang ang kapal ng Imidazoles OSP ay mas makapal, sa pangkalahatan ay 400 A°. Ang OSP film ay transparent, hindi madaling makilala ang pagkakaroon nito sa mata, at mahirap itong matukoy. Sa panahon ng proseso ng pagpupulong (reflow soldering), ang OSP ay madaling natutunaw sa solder paste o acidic Flux, at sa parehong oras ang aktibong ibabaw ng tanso ay nakalantad, at sa wakas ay nabuo ang mga intermetallic compound ng Sn/Cu sa pagitan ng mga bahagi at ng mga pad. Samakatuwid, ang OSP ay may napakagandang katangian kapag ginamit upang gamutin ang ibabaw ng hinang. Ang OSP ay walang problema sa lead pollution, kaya ito ay environment friendly.

Mga Limitasyon ng OSP:

①. Dahil ang OSP ay transparent at walang kulay, ito ay mahirap na siyasatin, at ito ay mahirap na makilala kung ang PCB ay pinahiran ng OSP.

② Ang OSP mismo ay insulated, hindi ito nagdudulot ng kuryente. Ang OSP ng Benzotriazoles ay medyo manipis, na maaaring hindi makakaapekto sa electrical test, ngunit para sa OSP ng Imidazoles, ang proteksiyon na film na nabuo ay medyo makapal, na makakaapekto sa electrical test. Hindi magagamit ang OSP upang pangasiwaan ang mga ibabaw ng elektrikal na contact, gaya ng mga ibabaw ng keyboard para sa mga key.

③ Sa panahon ng proseso ng welding ng OSP, kailangan ng mas malakas na Flux, kung hindi, hindi maalis ang protective film, na hahantong sa mga depekto sa welding.

④ Sa panahon ng proseso ng pag-iimbak, ang ibabaw ng OSP ay hindi dapat malantad sa mga acidic na sangkap, at ang temperatura ay hindi dapat masyadong mataas, kung hindi, ang OSP ay mag-iiba.

3. Immersion gold (ENIG)

Ang mekanismo ng proteksyon ng ENIG:

Ang Ni/Au ay nababalutan sa ibabaw ng tanso sa pamamagitan ng kemikal na pamamaraan. Ang kapal ng deposition ng panloob na layer ng Ni ay karaniwang 120 hanggang 240 μin (mga 3 hanggang 6 μm), at ang kapal ng deposition ng panlabas na layer ng Au ay medyo manipis, sa pangkalahatan ay 2 hanggang 4 μinch (0.05 hanggang 0.1 μm). Ang Ni ay bumubuo ng isang hadlang na layer sa pagitan ng panghinang at tanso. Sa panahon ng paghihinang, ang Au sa labas ay mabilis na matutunaw sa panghinang, at ang panghinang at Ni ay bubuo ng isang Ni/Sn intermetallic compound. Ang gold plating sa labas ay para maiwasan ang Ni oxidation o passivation sa panahon ng pag-iimbak, kaya ang gold plating layer ay dapat sapat na siksik at ang kapal ay hindi dapat masyadong manipis.

Immersion gold: Sa prosesong ito, ang layunin ay magdeposito ng manipis at tuloy-tuloy na gold protective layer. Ang kapal ng pangunahing ginto ay hindi dapat masyadong makapal, kung hindi man ang mga kasukasuan ng panghinang ay magiging napaka malutong, na seryosong makakaapekto sa pagiging maaasahan ng hinang. Tulad ng nickel plating, ang immersion gold ay may mataas na temperatura sa pagtatrabaho at mahabang panahon. Sa panahon ng proseso ng paglubog, magaganap ang isang displacement reaction-sa ibabaw ng nickel, pinapalitan ng ginto ang nickel, ngunit kapag ang displacement ay umabot sa isang tiyak na antas, ang displacement reaction ay awtomatikong hihinto. Ang ginto ay may mataas na lakas, abrasion resistance, mataas na temperatura na resistensya, at hindi madaling ma-oxidize, kaya maaari itong maiwasan ang nickel mula sa oksihenasyon o passivation, at angkop para sa pagtatrabaho sa mga high-strength na application.

Ang ibabaw ng PCB na ginagamot ng ENIG ay napaka-flat at may magandang coplanarity, na siyang tanging ginagamit para sa contact surface ng button. Pangalawa, ang ENIG ay may mahusay na solderability, ang ginto ay mabilis na matutunaw sa tinunaw na panghinang, at sa gayon ay inilalantad ang sariwang Ni.

Mga Limitasyon ng ENIG:

Ang proseso ng ENIG ay mas kumplikado, at kung gusto mong makamit ang magagandang resulta, dapat mong mahigpit na kontrolin ang mga parameter ng proseso. Ang pinakamahirap na bagay ay ang ibabaw ng PCB na ginagamot ng ENIG ay madaling kapitan ng mga itim na pad sa panahon ng ENIG o paghihinang, na magkakaroon ng malaking epekto sa pagiging maaasahan ng mga solder joints. Ang mekanismo ng pagbuo ng itim na disk ay napaka-kumplikado. Ito ay nangyayari sa interface ng Ni at ginto, at ito ay direktang ipinakita bilang labis na oksihenasyon ng Ni. Ang sobrang ginto ay mapupuksa ang mga joint ng panghinang at makakaapekto sa pagiging maaasahan.

Ang bawat proseso ng paggamot sa ibabaw ay may sariling natatanging katangian, at iba rin ang saklaw ng aplikasyon. Ayon sa aplikasyon ng iba’t ibang mga board, ang iba’t ibang mga kinakailangan sa paggamot sa ibabaw ay kinakailangan. Sa ilalim ng limitasyon ng proseso ng produksyon, kung minsan ay gumagawa kami ng mga mungkahi sa mga customer batay sa mga katangian ng mga board. Ang pangunahing dahilan ay ang pagkakaroon ng makatwirang paggamot sa ibabaw batay sa aplikasyon ng produkto ng customer at sa kakayahan ng kumpanya sa proseso. s Pagpipilian.