Загальна обробка поверхні Друкована плата включають розпилення олова, OSP, занурення золота тощо. «Поверхня» тут відноситься до точок з’єднання на друкованій платі, які забезпечують електричні з’єднання між електронними компонентами або іншими системами та схемою друкованої плати, наприклад, контактними майданчиками. Або контактна точка підключення. Паяність чистої міді сама по собі дуже хороша, але вона легко окислюється на повітрі і легко забруднитися. Ось чому друковану плату необхідно обробити поверхнею.

1. Розпилювач (HASL)

Там, де домінують перфоровані пристрої, найкращим методом пайки є хвильова пайка. Використання технології вирівнювання поверхні припою гарячим повітрям (HASL, Hot-air solder leveling) є достатнім для виконання вимог процесу хвильової пайки. Звичайно, для випадків, коли потрібна висока міцність з’єднання (особливо контактне з’єднання), часто використовується гальванографія нікелю/золота. . HASL є основною технологією обробки поверхні, яка використовується в усьому світі, але є три основні рушійні сили, які спонукають електронну промисловість розглядати альтернативні технології для HASL: вартість, нові вимоги до процесу та вимоги без свинцю.

З точки зору вартості, багато електронних компонентів, таких як мобільний зв’язок та персональні комп’ютери, стають популярними споживчими товарами. Тільки продаючи за собівартістю або нижчими цінами, ми можемо бути непереможними в жорсткому конкурентному середовищі. Після розробки технології складання до SMT, накладки для друкованих плат вимагають трафаретного друку та пайки оплавленням під час процесу складання. У випадку SMA, процес обробки поверхні друкованої плати спочатку використовував технологію HASL, але оскільки пристрої SMT продовжують скорочуватися, прокладки та отвори для трафаретів також стали меншими, а недоліки технології HASL поступово виявлялися. Колодки, оброблені за технологією HASL, недостатньо плоскі, і компланарність не може задовольнити технологічні вимоги колодок з дрібним кроком. Екологічні проблеми зазвичай зосереджуються на потенційному впливі свинцю на навколишнє середовище.

2. Органічний захисний шар (OSP)

Органічний консервант для паяння (OSP, Organic solderability preservant) — це органічне покриття, яке використовується для запобігання окислення міді перед паянням, тобто для захисту паяних прокладок PCB від пошкодження.

Після обробки поверхні PCB OSP на поверхні міді утворюється тонка органічна сполука для захисту міді від окислення. Товщина бензотриазолів OSP зазвичай становить 100 A°, тоді як товщина імідазолів OSP більша, як правило, 400 A°. Плівка OSP прозора, її наявність неозброєним оком розрізнити непросто, і її важко виявити. Під час процесу складання (пайка оплавленням) OSP легко розплавляється в паяльну пасту або кислотний флюс, і в той же час активна поверхня міді оголюється, і, нарешті, між компонентами та прокладками утворюються інтерметалічні сполуки Sn/Cu. Тому OSP має дуже хороші характеристики при використанні для обробки зварювальної поверхні. OSP не має проблеми забруднення свинцем, тому є екологічно чистим.

Обмеження OSP:

①. Оскільки OSP прозорий і безбарвний, його важко перевірити, і важко відрізнити, чи була друкована плата покрита OSP.

② Сам OSP ізольований, він не проводить електрику. OSP бензотриазолів є відносно тонким, що може не впливати на електричний тест, але для OSP імідазолів утворена захисна плівка є відносно товстою, що вплине на електричний тест. OSP не можна використовувати для обробки електричних контактних поверхонь, таких як поверхні клавіатури для клавіш.

③ Під час процесу зварювання OSP потрібен більш сильний флюс, інакше захисна плівка не може бути усунена, що призведе до дефектів зварювання.

④ Під час процесу зберігання поверхня OSP не повинна піддаватися впливу кислотних речовин, а температура не повинна бути занадто високою, інакше OSP випарується.

3. Імерсійне золото (ENIG)

Механізм захисту ENIG:

Ni/Au наносять на поверхню міді хімічним способом. Товщина осадження внутрішнього шару Ni зазвичай становить від 120 до 240 мкдюйм (близько 3-6 мкм), а товщина осадження зовнішнього шару Au є відносно тонкою, як правило, від 2 до 4 мкдюймів (0.05-0.1 мкм). Ni утворює бар’єрний шар між припоєм і міддю. Під час пайки Au зовні швидко розплавиться в припій, а припій і Ni утворять інтерметалеву сполуку Ni/Sn. Зовнішнє позолочене покриття запобігає окисненню або пасивації нікелю під час зберігання, тому шар золотого покриття повинен бути досить щільним, а товщина не повинна бути занадто тонкою.

Імерсійне золото: у цьому процесі мета полягає в нанесенні тонкого і безперервного золотого захисного шару. Товщина основного золота не повинна бути занадто товстою, інакше спаяні з’єднання стануть дуже крихкими, що серйозно вплине на надійність зварювання. Як і нікелювання, іммерсійне золото має високу робочу температуру і тривалий час. Під час процесу занурення буде відбуватися реакція витіснення – на поверхні нікелю золото замінює нікель, але коли зміщення досягне певного рівня, реакція витіснення автоматично зупиниться. Золото має високу міцність, стійкість до стирання, стійкість до високих температур і нелегко окислюється, тому воно може запобігти окисленню або пасивації нікелю, і підходить для роботи у високоміцних додатках.

Поверхня друкованої плати, оброблена ENIG, дуже плоска і має хорошу компланарність, яка є єдиною, що використовується для контактної поверхні кнопки. По-друге, ENIG має відмінну паяність, золото швидко розплавиться в розплавленому припої, тим самим оголюючи свіжий Ni.

Обмеження ENIG:

Процес ENIG складніший, і якщо ви хочете досягти хороших результатів, ви повинні суворо контролювати параметри процесу. Найважче, що оброблена ENIG поверхня друкованої плати схильна до появи чорних прокладок під час ENIG або пайки, що катастрофічно вплине на надійність паяних з’єднань. Механізм генерації чорного диска дуже складний. Це відбувається на межі розділу Ni і золота, і це безпосередньо проявляється як надмірне окислення Ni. Занадто багато золота призведе до крихкості паяних з’єднань і вплине на надійність.

Кожен процес обробки поверхні має свої унікальні особливості, а також різна сфера застосування. Відповідно до застосування різних плит, необхідні різні вимоги до обробки поверхні. З огляду на обмеження виробничого процесу, ми іноді робимо пропозиції клієнтам на основі характеристик дощок. Основна причина полягає в тому, щоб мати розумну обробку поверхні, засновану на застосуванні продукту замовником і технологічних можливостях компанії. s Вибір.