Найосновнішою метою обробки поверхні друкованої плати є забезпечення хорошої зварюваності або електричних властивостей. Оскільки мідь у природі зазвичай існує у формі оксидів у повітрі, її навряд чи можна буде підтримувати як оригінальну мідь протягом тривалого часу, тому її потрібно обробити міддю.
Існує багато процесів обробки поверхні друкованих плат. Звичайними товарами є плоскі, органічні зварні захисні засоби (OSP), нікельоване золото з повним покриттям, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, хімічний нікель, золото та гальванічне тверде золото. Симптом.
1. Гаряче повітря плоске (спрей)
Загальний процес процесу вирівнювання гарячим повітрям: мікроерозія → попередній нагрів → зварювання покриття → розпилювач → очищення.
Гаряче повітря є плоским, також відомим як зварювання гарячим повітрям (широко відомий як олов’яний спрей), який є процесом покриття розплавленого олова (свинцю), звареного на поверхні друкованої плати, і використання нагрівання для стиснення повітря, випрямлення (видування) для формування шар антиокислення міді. Він також може забезпечити хорошу зварюваність шарів покриття. Весь зварний шов і мідь гарячого повітря утворюють у поєднанні мідно-олов'яну металеву інтердуктивну сполуку. ПХБ зазвичай тоне в талій зварюваній воді; вітровий ніж видуває рідину, зварену плоску рідину, зварену перед зваркою;
Рівень теплового вітру поділяється на два види: вертикальний і горизонтальний. Прийнято вважати, що краще горизонтальний тип. В основному горизонтальний шар випрямлення гарячого повітря є відносно рівномірним, що може досягти автоматизованого виробництва.
Переваги: більший термін зберігання; після того, як друкована плата завершена, поверхня міді повністю волога (олово повністю покрите перед зварюванням); підходить для зварювання свинцем; зрілий процес, низька вартість, підходить для візуального огляду та електричного тестування
Недоліки: не підходить для переплету рядків; через проблему площинності поверхні також існують обмеження на SMT; не підходить для конструкції контактного перемикача. При розпилюванні олова мідь розчиняється, а дошка має високу температуру. Особливо товсті або тонкі пластини, розпилення олова обмежені, а виробнича операція незручна.
2, органічний засіб для захисту зварюваності (OSP)
Загальний процес такий: знежирення –> мікротравлення –> травлення –> очищення чистою водою –> органічне покриття –> очищення, а контроль процесу відносно простий, щоб показати процес обробки.
OSP — це процес обробки поверхні друкованих плат (PCB) мідною фольгою відповідно до вимог директиви RoHS. OSP є скороченням від Organic Solderability Preservants, також відомий як органічні консерванти для паювання, також відомий як Preflux англійською мовою. Простіше кажучи, OSP — це хімічно вирощена органічна шкірна плівка на чистій голій мідній поверхні. Ця плівка має антиокислювальну, тепловий удар, стійкість до вологи, щоб захистити мідну поверхню в нормальному середовищі більше не іржавіти (окислення або вулканізація тощо); Однак при високій температурі подальшого зварювання ця захисна плівка повинна бути легко видалена флюсом, щоб оголена чиста мідна поверхня могла бути негайно з’єднана з розплавленим припоєм за дуже короткий час, щоб стати суцільним паяним з’єднанням.
Переваги: процес простий, поверхня дуже плоска, підходить для зварювання без свинцю та SMT. Легко переробляти, зручно працювати на виробництві, підходить для роботи горизонтальної лінії. Плата підходить для багаторазової обробки (наприклад, OSP+ENIG). Низька вартість, екологічність.
Недоліки: обмеження кількості зварювання оплавленням (кілька разів зварювання товстим, плівка зруйнується, в основному 2 рази без проблем). Не підходить для техніки кримпування, зв'язування дротом. Візуальне виявлення та електричне виявлення незручні. Для SMT потрібен захист від газу N2. Переробка SMT не підходить. Високі вимоги до зберігання.
3, вся пластина покрита нікелевим золотом
Нікельована пластина - це поверхневий провідник друкованої плати, спочатку покритий шаром нікелю, а потім шар золота, нікелювання в основному запобігає дифузії між золотом і міддю. Існує два види гальванічного нікель-золота: м’яке золоте покриття (чисте золото, золота поверхня виглядає не яскраво) і тверде золоте покриття (гладка і тверда поверхня, зносостійка, містить інші елементи, такі як кобальт, золота поверхня виглядає яскравіше). М'яке золото в основному використовується для пакування чіпів золотого дроту; Тверде золото в основному використовується в незварних електричних з’єднаннях.
Переваги: Тривалий термін зберігання >12 місяців. Підходить для дизайну контактного перемикача та зв'язування золотим дротом. Підходить для електричних випробувань
Слабкість: вища вартість, товще золото. Гальванічні пальці вимагають додаткової конструкції дротяної провідності. Оскільки товщина золота нестабільна, при зварюванні воно може спричинити крихкість паяного з’єднання через занадто товсте золото, що впливає на міцність. Проблема однорідності поверхні гальванічного покриття. Гальванічний нікель не покриває край дроту. Не підходить для склеювання алюмінієвого дроту.
4. Раковина золото
Загальний процес: очищення травленням –> мікрокорозія –> попереднє вилуговування –> активація –> нікельування без електроліту –> хімічне вилуговування золота; У процесі є 6 хімічних резервуарів, які містять майже 100 видів хімікатів, і процес є більш складним.
Тонуче золото загорнуте в товстий, електрично хороший сплав нікелю і золота на поверхні міді, який може захистити друковану плату протягом тривалого часу; Крім того, він також має стійкість до навколишнього середовища, чого не мають інші процеси обробки поверхні. Крім того, поглинання золота також може запобігти розчиненню міді, що сприятиме безсвинцевій збірці.
Переваги: важко окислюється, може зберігатися протягом тривалого часу, поверхня плоска, підходить для зварювання дрібних шпильок і компонентів з невеликими паяними з'єднаннями. Переважна плата друкованої плати з кнопками (наприклад, плата мобільного телефону). Зварювання оплавленням можна повторювати кілька разів без значної втрати зварюваності. Його можна використовувати як базовий матеріал для проводки COB (Chip On Board).
Недоліки: висока вартість, низька міцність зварювання, оскільки використання процесу без гальванічного нікелю може легко мати проблеми з чорним диском. Шар нікелю з часом окислюється, і довгострокова надійність є проблемою.
5. Тонеча жерсть
Оскільки всі існуючі припої виготовлені на основі олова, шар олова можна підібрати до будь-якого типу припою. Процес тонучого олова може утворювати плоскі металеві інтерметалічні сполуки мідь-олово, завдяки чому тонуче олово має таку ж хорошу здатність до спаювання, як і вирівнювання гарячим повітрям, без головного болю плоскої проблеми вирівнювання гарячим повітрям; Жерсть не можна зберігати занадто довго, а збірка повинна проводитися відповідно до порядку опускання жерсті.
Переваги: Підходить для горизонтального виробництва. Підходить для обробки тонких ліній, підходить для зварювання без свинцю, особливо підходить для технології обтиску. Дуже хороша площинність, підходить для SMT.
Недоліки: потрібні хороші умови зберігання, бажано не більше 6 місяців, щоб контролювати ріст олов’яних вусів. Не підходить для конструкції контактного перемикача. У процесі виробництва стійкість плівки до зварювання є відносно високою, інакше це спричинить падіння плівки для стійкості до зварювання. Для багаторазового зварювання найкращим є захист газу N2. Електричні вимірювання також є проблемою.
6. Тонуче срібло
Процес занурення срібла знаходиться між органічним покриттям і електрогальванічним нікелюванням/позолотою, процес відносно простий і швидкий; Навіть піддаючись впливу тепла, вологості та забруднення, срібло все ще здатне зберігати хорошу зварюваність, але втратить свій блиск. Посріблення не має такої фізичної міцності, як нікелювання/золото, оскільки під шаром срібла немає нікелю.
Переваги: простий процес, підходить для зварювання без свинцю, SMT. Дуже рівна поверхня, низька вартість, підходить для дуже тонких ліній.
Недоліки: Високі вимоги до зберігання, легко забруднюється. Міцність зварювання схильна до проблем (проблема мікропорожнин). Легко мати явище електроміграції та явище укусу Джавані міді під плівкою опору зварювання. Електричні вимірювання також є проблемою
7, хімічний нікель паладій
У порівнянні з осадженням золота, існує додатковий шар паладію між нікелем і золотом, і паладій може запобігти явищу корозії, спричиненому реакцією заміщення, і зробити повну підготовку до осадження золота. Золото щільно вкрите паладієм, що забезпечує хорошу контактну поверхню.
Переваги: підходить для зварювання без свинцю. Дуже плоска поверхня, підходить для SMT. Наскрізні отвори також можуть бути нейзильбером. Тривалий термін зберігання, умови зберігання не суворі. Підходить для електричних випробувань. Підходить для дизайну контактів перемикача. Підходить для скріплення алюмінієвим дротом, підходить для товстої пластини, має сильну стійкість до впливу навколишнього середовища.
8. Гальваніка твердого золота
Щоб підвищити зносостійкість продукту, збільште кількість вставок і видалень, а також гальванічного покриття з твердого золота.
Зміни процесу обробки поверхні друкованої плати не дуже великі, здається, це відносно віддалена річ, але слід зазначити, що довгострокові повільні зміни призведуть до великих змін. У разі зростання закликів до захисту навколишнього середовища, процес обробки поверхні друкованих плат, безумовно, різко зміниться в майбутньому.
Час публікації: 05 липня 2023 р
