Najosnovnija svrha površinske obrade PCB-a je osigurati dobru zavarljivost ili električna svojstva.Budući da bakar u prirodi postoji u obliku oksida u zraku, malo je vjerojatno da će se dugo održati kao izvorni bakar, pa ga je potrebno tretirati bakrom.
Postoje mnogi procesi obrade površine PCB-a.Uobičajeni predmeti su ravna, organska zavarena zaštitna sredstva (OSP), poniklano zlato u punom pansionu, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, kemijski nikal, zlato i galvanizirano tvrdo zlato.Simptom.
1. Vrući zrak je ravan (sprej)
Opći proces postupka izravnavanja vrućim zrakom je: mikroerozija → predgrijavanje → zavarivanje premaza → sprej → čišćenje.
Vrući zrak je ravan, također poznat kao zavaren vrućim zrakom (obično poznat kao sprej od kositra), što je proces premazivanja rastaljenog kositra (olovo) zavarenog na površinu PCB-a i korištenjem zagrijavanja za kompresiju ispravljanja zraka (puhanja) da se formira sloj protiv oksidacije bakra.Također može osigurati slojeve premaza dobre zavarljivosti.Cijeli zavar i bakar vrućeg zraka u kombinaciji tvore interduktivni spoj metala bakra i kositra.PCB obično tone u vodi koja se topi;nož za vjetar puše tekućinu zavareno ravno tekućinu zavareno prije zavarenog;
Razina toplinskog vjetra dijeli se na dvije vrste: vertikalnu i horizontalnu.Općenito se vjeruje da je horizontalni tip bolji.Uglavnom je vodoravni sloj za ispravljanje toplim zrakom relativno ujednačen, što može postići automatiziranu proizvodnju.
Prednosti: duže vrijeme skladištenja;nakon što je PCB dovršen, površina bakra je potpuno mokra (kositar je potpuno prekriven prije zavarivanja);pogodan za zavarivanje olovom;zreo proces, niska cijena, pogodan za vizualni pregled i električna ispitivanja
Nedostaci: Nije prikladno za linijski uvez;zbog problema ravnosti površine, također postoje ograničenja za SMT;nije prikladan za dizajn kontaktnog prekidača.Prilikom prskanja kositra, bakar će se otopiti, a ploča je visoke temperature.Osobito debele ili tanke ploče, sprej od kositra je ograničen, a postupak proizvodnje je nezgodan.
2, organsko sredstvo za zaštitu zavarljivosti (OSP)
Opći postupak je: odmašćivanje –> mikrojetkanje –> dekapiranje –> čišćenje čistom vodom –> organsko premazivanje –> čišćenje, a kontrola procesa je relativno jednostavna za prikaz procesa obrade.
OSP je postupak za površinsku obradu bakrene folije tiskanih ploča (PCB) u skladu sa zahtjevima RoHS direktive.OSP je skraćenica za Organic Solderability Preservatives, također poznat kao organski konzervansi za lemljenje, također poznat kao Preflux na engleskom.Jednostavno rečeno, OSP je kemijski uzgojen organski sloj kože na čistoj, goloj bakrenoj površini.Ovaj film ima otpornost na oksidaciju, toplinski udar, otpornost na vlagu, za zaštitu površine bakra u normalnom okruženju više od hrđe (oksidacija ili vulkanizacija, itd.);Međutim, pri visokoj temperaturi zavarivanja koja slijedi, ovaj zaštitni film mora biti lako uklonjen topilom brzo, tako da se izložena čista bakrena površina može odmah spojiti s rastaljenim lemom u vrlo kratkom vremenu da postane čvrsti lemljeni spoj.
Prednosti: Proces je jednostavan, površina je vrlo ravna, pogodna za zavarivanje bez olova i SMT.Jednostavan za preradu, praktičan proizvodni rad, prikladan za horizontalni rad.Ploča je pogodna za višestruku obradu (npr. OSP+ENIG).Niski troškovi, ekološki prihvatljivi.
Nedostaci: ograničenje broja reflow zavarivanja (višestruko zavarivanje debljine, film će biti uništen, u osnovi 2 puta nema problema).Nije prikladno za tehniku crimp, uvezivanje žice.Vizualna detekcija i električna detekcija nisu prikladne.N2 plinska zaštita je potrebna za SMT.SMT prerada nije prikladna.Visoki zahtjevi za skladištenje.
3, cijela ploča obložena niklanim zlatom
Poniklavanje ploče je površinski vodič PCB-a prvo obložen slojem nikla, a zatim presvučen slojem zlata, poniklavanje je uglavnom za sprječavanje difuzije između zlata i bakra.Postoje dvije vrste galvaniziranog niklanog zlata: meka pozlata (čisto zlato, zlatna površina ne izgleda sjajno) i tvrda pozlata (glatka i tvrda površina, otporna na habanje, sadrži druge elemente kao što je kobalt, zlatna površina izgleda svjetlije).Meko zlato se uglavnom koristi za zlatnu žicu za pakiranje čipova;Tvrdo zlato se uglavnom koristi u nezavarenim električnim spojevima.
Prednosti: Dugo vrijeme skladištenja >12 mjeseci.Prikladno za dizajn kontaktnog prekidača i uvezivanje zlatnom žicom.Prikladno za električna ispitivanja
Slabost: Viša cijena, deblje zlato.Galvanizirani prsti zahtijevaju dodatnu vodljivost žice.Budući da debljina zlata nije dosljedna, kada se primjenjuje na zavarivanje, može uzrokovati krtost lemljenog spoja zbog previše debelog zlata, što utječe na čvrstoću.Problem ujednačenosti površine galvanizacije.Galvanizirano nikalno zlato ne prekriva rub žice.Nije prikladno za lijepljenje aluminijske žice.
4. Sudoper zlato
Opći postupak je: dekapiranje, čišćenje –> mikrokorozija –> prethodno luženje –> aktivacija –> elektroličko poniklavanje –> kemijsko ispiranje zlata;Postoji 6 kemijskih spremnika u procesu, koji uključuju gotovo 100 vrsta kemikalija, a proces je složeniji.
Tonuće zlato je omotano u gustu, električki dobru leguru nikla i zlata na površini bakra, koja može zaštititi PCB dugo vremena;Osim toga, također ima otpornost na okoliš koju drugi postupci površinske obrade nemaju.Osim toga, zlato koje tone također može spriječiti otapanje bakra, što će pogodovati montaži bez olova.
Prednosti: nije lako oksidirati, može se dugo skladištiti, površina je ravna, pogodna za zavarivanje pinova s finim razmakom i komponenti s malim lemljenim spojevima.Preferirana PCB ploča s gumbima (kao što je ploča za mobilni telefon).Reflow zavarivanje može se ponoviti više puta bez većeg gubitka zavarljivosti.Može se koristiti kao osnovni materijal za COB (Chip On Board) ožičenje.
Nedostaci: visoka cijena, slaba čvrstoća zavarivanja, zbog upotrebe negalvaniziranog procesa nikla, lako je imati problema s crnim diskom.Sloj nikla s vremenom oksidira i dugoročna pouzdanost je problem.
5. Toneći lim
Budući da su svi trenutni lemovi na bazi kositra, sloj kositra može se uskladiti s bilo kojom vrstom lema.Proces tonućeg kositra može formirati ravne metalne intermetalne spojeve bakra i kositra, što čini da kositar koji tone ima istu dobru sposobnost lemljenja kao i izravnavanje vrućim zrakom bez glavobolje ravnog problema izravnavanja vrućim zrakom;Limena ploča ne može se predugo skladištiti, a montaža se mora izvršiti prema redoslijedu tonuća lima.
Prednosti: Prikladno za horizontalnu proizvodnju.Prikladno za obradu finih linija, prikladno za zavarivanje bez olova, posebno prikladno za tehnologiju prešanja.Vrlo dobra ravnost, pogodna za SMT.
Nedostaci: potrebni su dobri uvjeti skladištenja, po mogućnosti ne dulje od 6 mjeseci, kako bi se kontrolirao rast kositrenih brkova.Nije prikladno za dizajn kontaktnog prekidača.U proizvodnom procesu, otpornost filma na zavarivanje je relativno visoka, inače će uzrokovati da film otporan na zavarivanje otpadne.Za višestruko zavarivanje najbolja je zaštita plinom N2.Problem je i električno mjerenje.
6. Tonuće srebro
Proces utapanja srebra je između organskog premazivanja i neelektričkog niklanja/pozlaćivanja, proces je relativno jednostavan i brz;Čak i kada je izloženo toplini, vlazi i onečišćenju, srebro još uvijek može zadržati dobru zavarljivost, ali će izgubiti svoj sjaj.Posrebrivanje nema dobru fizičku čvrstoću bezelektričkog poniklavanja/pozlaćivanja jer ispod sloja srebra nema nikla.
Prednosti: Jednostavan postupak, pogodan za zavarivanje bez olova, SMT.Vrlo ravna površina, niska cijena, pogodna za vrlo fine bore.
Nedostaci: Visoki zahtjevi za skladištenje, lako se zagađuje.Čvrstoća zavarivanja je sklona problemima (problem mikro šupljina).Lako je doći do fenomena elektromigracije i Javanijevog fenomena ugriza bakra ispod otpornog filma za zavarivanje.Problem je i električno mjerenje
7, kemijski nikal paladij
U usporedbi s taloženjem zlata, postoji dodatni sloj paladija između nikla i zlata, a paladij može spriječiti pojavu korozije uzrokovanu reakcijom zamjene i učiniti potpunu pripremu za taloženje zlata.Zlato je tijesno obloženo paladijem, što osigurava dobru kontaktnu površinu.
Prednosti: Prikladno za zavarivanje bez olova.Vrlo ravna površina, pogodna za SMT.Kroz rupe može biti i nikal zlato.Dugo vrijeme skladištenja, uvjeti skladištenja nisu teški.Prikladno za električna ispitivanja.Prikladno za dizajn kontakta prekidača.Prikladno za uvezivanje aluminijskom žicom, pogodno za debelu ploču, jaka otpornost na utjecaj okoline.
8. Galvanizacija tvrdog zlata
Kako biste poboljšali otpornost proizvoda na habanje, povećajte broj umetanja i uklanjanja te galvaniziranje tvrdog zlata.
Promjene procesa 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 na zaštitu okoliša, proces površinske obrade PCB-a definitivno će se dramatično promijeniti u budućnosti.
Vrijeme objave: 5. srpnja 2023