Các phương pháp xử lý bề mặt chung của PCB bao gồm phun thiếc, OSP, ngâm vàng, v.v. “Bề mặt” ở đây đề cập đến các điểm kết nối trên PCB cung cấp các kết nối điện giữa các thành phần điện tử hoặc các hệ thống khác và mạch của PCB, chẳng hạn như các miếng đệm. Hoặc liên hệ với điểm kết nối. Bản thân tính hàn của đồng trần rất tốt, nhưng dễ bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí và dễ bị nhiễm bẩn. Đây là lý do tại sao PCB phải được xử lý bề mặt.

1. Xịt thiếc (HASL)

Nơi các thiết bị đục lỗ chiếm ưu thế, hàn sóng là phương pháp hàn tốt nhất. Việc sử dụng công nghệ xử lý bề mặt bằng phương pháp hàn bằng khí nóng (HASL, Hot-air hàn san bằng) là đủ để đáp ứng các yêu cầu của quy trình hàn sóng. Tất nhiên, đối với những trường hợp yêu cầu độ bền mối nối cao (đặc biệt là kết nối tiếp xúc), mạ niken / vàng thường được sử dụng. . HASL là công nghệ xử lý bề mặt chính được sử dụng trên toàn thế giới, nhưng có ba động lực chính thúc đẩy ngành công nghiệp điện tử xem xét các công nghệ thay thế cho HASL: chi phí, yêu cầu quy trình mới và yêu cầu không chứa chì.

Từ quan điểm chi phí, nhiều linh kiện điện tử như thông tin liên lạc di động và máy tính cá nhân đang trở thành hàng tiêu dùng phổ biến. Chỉ bằng cách bán bằng giá vốn hoặc giá thấp hơn, chúng ta mới có thể bất khả chiến bại trong môi trường cạnh tranh khốc liệt. Sau sự phát triển của công nghệ lắp ráp đến SMT, tấm lót PCB yêu cầu quá trình in lụa và hàn lại trong quá trình lắp ráp. Trong trường hợp SMA, quy trình xử lý bề mặt PCB ban đầu vẫn sử dụng công nghệ HASL, nhưng khi các thiết bị SMT tiếp tục co lại, các miếng đệm và lỗ mở stencil cũng trở nên nhỏ hơn, và các nhược điểm của công nghệ HASL dần dần được bộc lộ. Các tấm lót được xử lý bằng công nghệ HASL không đủ phẳng và độ đồng đều không thể đáp ứng các yêu cầu quy trình của tấm lót có độ mịn cao. Các mối quan tâm về môi trường thường tập trung vào tác động tiềm tàng của chì đối với môi trường.

2. Lớp bảo vệ khả năng hòa tan hữu cơ (OSP)

Chất bảo quản khả năng hàn hữu cơ (OSP, Organic hàn khả năng bảo quản) là một lớp phủ hữu cơ được sử dụng để ngăn chặn quá trình oxy hóa đồng trước khi hàn, nghĩa là, để bảo vệ tính hàn của miếng PCB khỏi bị hư hại.

Sau khi bề mặt PCB được xử lý bằng OSP, một hợp chất hữu cơ mỏng được hình thành trên bề mặt của đồng để bảo vệ đồng khỏi bị oxy hóa. Độ dày của Benzotriazoles OSP nói chung là 100 A °, trong khi độ dày của Imidazoles OSP dày hơn, nói chung là 400 A °. Màng OSP trong suốt, bằng mắt thường không dễ dàng phân biệt được sự tồn tại của nó và rất khó phát hiện. Trong quá trình lắp ráp (hàn nóng chảy lại), OSP dễ dàng bị nấu chảy thành keo hàn hoặc Flux có tính axit, đồng thời bề mặt đồng hoạt động tiếp xúc với nhau, và cuối cùng các hợp chất liên kim loại Sn / Cu được hình thành giữa các thành phần và miếng đệm. Vì vậy, OSP có đặc tính rất tốt khi được sử dụng để xử lý bề mặt vật hàn. OSP không có vấn đề ô nhiễm chì nên rất thân thiện với môi trường.

Hạn chế của OSP:

①. Vì OSP trong suốt và không màu nên rất khó kiểm tra và khó phân biệt PCB đã được phủ OSP hay chưa.

② Bản thân OSP có tính cách điện, nó không dẫn điện. OSP của Benzotriazoles tương đối mỏng, có thể không ảnh hưởng đến thử nghiệm điện, nhưng đối với OSP của Imidazoles, màng bảo vệ được tạo thành tương đối dày, điều này sẽ ảnh hưởng đến thử nghiệm điện. Không thể sử dụng OSP để xử lý các bề mặt tiếp xúc điện, chẳng hạn như bề mặt bàn phím cho các phím.

③ Trong quá trình hàn OSP, cần có Flux mạnh hơn, nếu không lớp màng bảo vệ không thể loại bỏ được sẽ dẫn đến khuyết tật hàn.

④ Trong quá trình bảo quản, bề mặt của OSP không được tiếp xúc với các chất có tính axit và nhiệt độ không được quá cao, nếu không OSP sẽ bay hơi.

3. Vàng ngâm (ENIG)

Cơ chế bảo vệ của ENIG:

Ni / Au được mạ trên bề mặt đồng bằng phương pháp hóa học. Chiều dày lắng đọng của lớp bên trong của Ni thường là 120 đến 240 μin (khoảng 3 đến 6 μm), và độ dày lắng đọng của lớp Au bên ngoài tương đối mỏng, thường từ 2 đến 4 μ inch (0.05 đến 0.1 μm). Ni tạo thành một lớp ngăn cách giữa vật hàn và đồng. Trong quá trình hàn, Au ở bên ngoài sẽ nhanh chóng tan chảy vào vật hàn, vật hàn và Ni sẽ tạo thành hợp chất liên kim Ni / Sn. Lớp mạ vàng bên ngoài là để ngăn chặn quá trình oxy hóa hoặc thụ động hóa Ni trong quá trình bảo quản, vì vậy lớp mạ vàng phải đủ dày và độ dày không quá mỏng.

Ngâm vàng: Trong quá trình này, mục đích là lắng xuống một lớp bảo vệ vàng mỏng và liên tục. Độ dày của vàng chính không được quá dày, nếu không các mối hàn sẽ trở nên rất giòn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ tin cậy của mối hàn. Giống như mạ niken, vàng ngâm có nhiệt độ làm việc cao và thời gian dài. Trong quá trình nhúng, phản ứng chuyển vị sẽ xảy ra – trên bề mặt của niken, vàng thay thế niken, nhưng khi độ dịch chuyển đạt đến một mức độ nhất định, phản ứng chuyển vị sẽ tự động dừng lại. Vàng có độ bền cao, chống mài mòn, chịu nhiệt độ cao và không dễ bị ôxy hóa, vì vậy nó có thể ngăn niken khỏi quá trình ôxy hóa hoặc thụ động hóa, thích hợp để làm việc trong các ứng dụng có độ bền cao.

Bề mặt PCB được xử lý bởi ENIG rất phẳng và có độ đồng phẳng tốt, là bề mặt duy nhất được sử dụng cho bề mặt tiếp xúc của nút. Thứ hai, ENIG có khả năng hàn tuyệt vời, vàng sẽ nhanh chóng tan vào vật hàn nóng chảy, từ đó lộ ra Ni tươi.

Hạn chế của ENIG:

Quy trình của ENIG phức tạp hơn, muốn đạt kết quả tốt thì phải kiểm soát chặt chẽ các thông số quy trình. Điều rắc rối nhất là bề mặt PCB được xử lý bởi ENIG dễ bị các miếng đệm đen trong quá trình ENIG hoặc hàn, điều này sẽ có tác động nghiêm trọng đến độ tin cậy của các mối hàn. Cơ chế phát sinh của đĩa đen rất phức tạp. Nó xảy ra ở mặt phân cách của Ni và vàng, và nó được biểu hiện trực tiếp là quá trình oxy hóa Ni quá mức. Quá nhiều vàng sẽ làm hỏng các mối hàn và ảnh hưởng đến độ tin cậy.

Mỗi quy trình xử lý bề mặt đều có những tính năng riêng biệt, và phạm vi ứng dụng cũng khác nhau. Theo ứng dụng của các tấm ván khác nhau, yêu cầu xử lý bề mặt khác nhau được yêu cầu. Dưới sự giới hạn của quy trình sản xuất, đôi khi chúng tôi đưa ra đề xuất cho khách hàng dựa trên đặc điểm của bảng. Lý do chính là phải xử lý bề mặt hợp lý dựa trên ứng dụng sản phẩm của khách hàng và năng lực quy trình của công ty. s Lựa chọn.