Najosnovnija svrha površinske obrade PCB-a je osigurati dobru zavarljivost ili električna svojstva. Budući da bakar u prirodi obično postoji u obliku oksida u zraku, malo je vjerojatno da će se dugo zadržati kao izvorni bakar, pa ga je potrebno tretirati bakrom.
Postoji mnogo procesa površinske obrade PCB-a. Uobičajeni artikli su ravna, organska zavarena zaštitna sredstva (OSP), potpuno poniklano zlato, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, kemijski nikal, zlato i galvanizirano tvrdo zlato. Simptomi.
1. Vrući zrak je ravan (raspršivač)
Opći postupak izravnavanja vrućim zrakom je: mikroerozija → predgrijavanje → zavarivanje premaza → prskanje kositra → čišćenje.
Vrući zrak je ravno, također poznato kao zavarivanje vrućim zrakom (obično poznato kao prskanje kositra), što je proces premazivanja rastaljenog kositra (olova) zavarenog na površinu PCB-a i korištenjem zagrijavanja za komprimiranje zraka za ispravljanje (puhanje) kako bi se formirao sloj protiv oksidacije bakra. Također može osigurati dobru zavarivost slojeva premaza. Cijeli zavar i bakar vrućim zrakom tvore metalni interduktivni spoj bakra i kositra u kombinaciji. PCB obično tone u rastopljenu vodu za zavarivanje; vjetar puše tekućinu za zavarivanje ravnom tekućinom prije zavarivanja;
Razina termalnog vjetra podijeljena je u dvije vrste: vertikalnu i horizontalnu. Općenito se smatra da je horizontalna vrsta bolja. Uglavnom je horizontalni sloj ispravljanja vrućeg zraka relativno ujednačen, što može postići automatiziranu proizvodnju.
Prednosti: dulje vrijeme skladištenja; nakon što je PCB dovršen, površina bakra je potpuno mokra (kositar je potpuno prekriven prije zavarivanja); pogodno za zavarivanje olovnim materijalom; zreo proces, niska cijena, pogodno za vizualni pregled i električna ispitivanja.
Nedostaci: Nije prikladno za linijsko povezivanje; zbog problema ravnosti površine, postoje i ograničenja za SMT; nije prikladno za dizajn kontaktnih prekidača. Prilikom prskanja kositra, bakar će se otopiti, a ploča će biti visoke temperature. Posebno kod debelih ili tankih ploča, prskanje kositra je ograničeno, a proizvodni proces je nezgodan.
2, organsko zaštitno sredstvo za zavarivanje (OSP)
Opći postupak je: odmašćivanje –> mikronagrizanje –> kiseljenje –> čišćenje čistom vodom –> organski premaz –> čišćenje, a kontrola procesa je relativno jednostavna za prikaz procesa obrade.
OSP je postupak za obradu površine tiskanih pločica (PCB) bakrenom folijom u skladu sa zahtjevima RoHS direktive. OSP je kratica za Organic Solderability Preservatives, također poznat kao organski konzervansi za lemljivost, također poznat kao Preflux na engleskom. Jednostavno rečeno, OSP je kemijski uzgojeni organski film na čistoj, goloj površini bakra. Ovaj film ima antioksidacijsku otpornost, otpornost na toplinski udar i vlagu, kako bi zaštitio površinu bakra u normalnom okruženju od hrđe (oksidacija ili vulkanizacija itd.); Međutim, pri naknadnom zavarivanju na visokim temperaturama, ovaj zaštitni film mora se lako i brzo ukloniti fluksom, tako da se izložena čista površina bakra može odmah spojiti s rastaljenim lemom u vrlo kratkom vremenu i postati čvrsti lemni spoj.
Prednosti: Postupak je jednostavan, površina je vrlo ravna, pogodno za zavarivanje bez olova i SMT. Jednostavna ponovna obrada, praktičan proizvodni proces, pogodno za rad na horizontalnoj liniji. Ploča je pogodna za višestruku obradu (npr. OSP+ENIG). Niska cijena, ekološki prihvatljivo.
Nedostaci: ograničenje broja zavarivanja reflowom (višestruko zavarivanje debljine, film će se uništiti, u osnovi 2 puta bez problema). Nije prikladno za tehnologiju krimpovanja, vezanje žicom. Vizualna detekcija i električna detekcija nisu prikladne. Za SMT je potrebna zaštita plinom N2. SMT prerada nije prikladna. Visoki zahtjevi za skladištenje.
3, cijela ploča presvučena niklom i zlatom
Niklanje ploča je površinski vodič PCB-a prvo prekriven slojem nikla, a zatim slojem zlata. Niklanje se prvenstveno koristi za sprječavanje difuzije između zlata i bakra. Postoje dvije vrste galvaniziranog nikla i zlata: meko pozlaćivanje (čisto zlato, zlatna površina ne izgleda sjajno) i tvrdo pozlaćivanje (glatka i tvrda površina, otporna na habanje, sadrži druge elemente poput kobalta, zlatna površina izgleda sjajnije). Meko zlato se uglavnom koristi za pakiranje čipova u zlatnu žicu; tvrdo zlato se uglavnom koristi u nezavarenim električnim spojevima.
Prednosti: Dugo vrijeme skladištenja >12 mjeseci. Pogodno za dizajn kontaktnih prekidača i vezivanje zlatnom žicom. Pogodno za električna ispitivanja.
Slabost: Viša cijena, deblje zlato. Elektroplatirani prsti zahtijevaju dodatnu vodljivost žice. Budući da debljina zlata nije ujednačena, prilikom zavarivanja može uzrokovati krhkost lemnog spoja zbog previše debelog zlata, što utječe na čvrstoću. Problem ujednačenosti površine galvanizacije. Elektroplatirani nikal i zlato ne prekrivaju rub žice. Nije prikladno za spajanje aluminijskih žica.
4. Zlatni sudoper
Opći postupak je: čišćenje kiseljenjem –> mikrokorozija –> prethodno izluživanje –> aktivacija –> elektrolitsko niklanje –> kemijsko izluživanje zlata; U procesu postoji 6 kemijskih spremnika koji uključuju gotovo 100 vrsta kemikalija, a postupak je složeniji.
Tonuće zlato je omotano debelim, električno dobrim slojem nikla i zlata na površini bakra, što može dugo štititi PCB; Osim toga, ima i otpornost na okoliš koju drugi postupci površinske obrade nemaju. Osim toga, tonuće zlato također može spriječiti otapanje bakra, što će koristiti montaži bez olova.
Prednosti: nije lako oksidirati, može se dugo skladištiti, površina je ravna, pogodno za zavarivanje pinova s malim razmacima i komponenti s malim lemnim spojevima. Poželjna je PCB ploča s gumbima (kao što je ploča za mobitel). Reflow zavarivanje može se ponoviti više puta bez većeg gubitka zavarivosti. Može se koristiti kao osnovni materijal za COB (Chip On Board) ožičenje.
Nedostaci: visoka cijena, slaba čvrstoća zavarivanja, zbog korištenja negalvaniziranog nikla, lako se javljaju problemi s crnim diskom. Sloj nikla s vremenom oksidira, što dovodi u pitanje dugoročnu pouzdanost.
5. Tonući lim
Budući da su svi trenutni lemovi na bazi kositra, sloj kositra može se uskladiti s bilo kojom vrstom lema. Procesom potapanja kositra mogu se formirati ravni intermetalni spojevi bakra i kositra, što omogućuje potapanje kositra jednako dobrom lemljivošću kao i izravnavanje vrućim zrakom, bez glavobolje i problema ravnosti kod izravnavanja vrućim zrakom; Kositrena ploča ne može se predugo skladištiti, a sastavljanje se mora izvesti prema redoslijedu potapanja kositra.
Prednosti: Pogodno za horizontalnu linijsku proizvodnju. Pogodno za finu linijsku obradu, pogodno za zavarivanje bez olova, posebno pogodno za tehnologiju krimpovanja. Vrlo dobra ravnost, pogodno za SMT.
Nedostaci: Potrebni su dobri uvjeti skladištenja, po mogućnosti ne dulji od 6 mjeseci, kako bi se kontrolirao rast kositrenih brkova. Nije prikladno za dizajn kontaktnih prekidača. U proizvodnom procesu, proces filma otpora zavarivanja je relativno visok, inače će uzrokovati otpadanje filma otpora zavarivanja. Za višestruko zavarivanje, najbolja je zaštita plinom N2. Električno mjerenje je također problem.
6. Tonuće srebro
Proces posrebrivanja nalazi se između organskog premazivanja i elektrohemijskog niklanja/zlaćenja, proces je relativno jednostavan i brz; Čak i kada je izloženo toplini, vlazi i zagađenju, srebro i dalje može održavati dobru zavarljivost, ali će izgubiti sjaj. Posrebrivanje nema dobru fizičku čvrstoću elektrohemijskog niklanja/zlaćenja jer ispod sloja srebra nema nikla.
Prednosti: Jednostavan postupak, pogodno za zavarivanje bez olova, SMT. Vrlo ravna površina, niska cijena, pogodno za vrlo fine linije.
Nedostaci: Visoki zahtjevi za skladištenje, lako se zagađuje. Čvrstoća zavarivanja sklona je problemima (problem s mikrošupljinama). Lako se javlja fenomen elektromigracije i Javanijev fenomen ugriza bakra ispod filma otpora za zavarivanje. Električno mjerenje je također problem.
7, kemijski nikal paladij
U usporedbi s taloženjem zlata, između nikla i zlata postoji dodatni sloj paladija, a paladij može spriječiti pojavu korozije uzrokovanu reakcijom zamjene i u potpunosti pripremiti taloženje zlata. Zlato je gusto obloženo paladijem, pružajući dobru kontaktnu površinu.
Prednosti: Pogodno za zavarivanje bez olova. Vrlo ravna površina, pogodno za SMT. Prolazne rupe mogu biti i od nikla i zlata. Dugo vrijeme skladištenja, uvjeti skladištenja nisu oštri. Pogodno za električna ispitivanja. Pogodno za dizajn prekidača. Pogodno za vezivanje aluminijskom žicom, pogodno za debele ploče, jaka otpornost na utjecaje okoline.
8. Galvanizacija tvrdog zlata
Kako bi se poboljšala otpornost proizvoda na habanje, povećajte broj umetanja i vađenja te galvanizirajte tvrdo zlato.
Promjene u procesu površinske obrade PCB-a nisu velike, čini se da je to relativno daleka stvar, ali treba napomenuti da će dugoročne spore promjene dovesti do velikih promjena. U slučaju sve većih poziva za zaštitu okoliša, proces površinske obrade PCB-a će se u budućnosti definitivno dramatično promijeniti.
Vrijeme objave: 05.07.2023.
