O propósito máis básico do tratamento de superficie de PCB é garantir unha boa soldabilidade ou propiedades eléctricas.Debido a que o cobre na natureza adoita existir en forma de óxidos no aire, é improbable que se manteña como o cobre orixinal durante moito tempo, polo que debe ser tratado con cobre.
Hai moitos procesos de tratamento de superficie de PCB.Os elementos comúns son axentes de protección soldados (OSP) orgánicos planos, ouro niquelado de pensión completa, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, níquel químico, ouro e ouro duro galvanizado.Síntoma.
1. O aire quente é plano (lata de spray)
O proceso xeral do proceso de nivelación de aire quente é: micro erosión → prequecemento → soldadura de revestimento → lata de spray → limpeza.
O aire quente é plano, tamén coñecido como aire quente soldado (comunmente coñecido como spray de estaño), que é o proceso de recubrir o estaño fundido (chumbo) soldado na superficie do PCB e usar calefacción para comprimir a rectificación de aire (soplado) para formar unha capa de oxidación anti-cobre.Tamén pode proporcionar capas de revestimento de boa soldabilidade.Toda a soldadura e o cobre do aire quente forman un composto interdutivo de metal cobre-estaño na combinación.O PCB adoita afundirse na auga soldada derretida;o coitelo de vento sopra o líquido soldado líquido plano soldado antes do soldado;
O nivel de vento térmico divídese en dous tipos: vertical e horizontal.En xeral, crese que o tipo horizontal é mellor.É principalmente a capa horizontal de rectificación de aire quente é relativamente uniforme, o que pode lograr unha produción automatizada.
Vantaxes: tempo de almacenamento máis longo;despois de completar o PCB, a superficie do cobre está completamente húmida (o estaño está completamente cuberto antes de soldar);adecuado para soldar con chumbo;proceso maduro, baixo custo, axeitado para a inspección visual e probas eléctricas
Desvantaxes: non é apto para encadernación de liña;debido ao problema da planitude da superficie, tamén hai limitacións na SMT;non axeitado para o deseño de interruptores de contacto.Ao pulverizar estaño, o cobre disolverase e a placa está a alta temperatura.Especialmente as placas grosas ou finas, o spray de estaño é limitado e a operación de produción é inconveniente.
2, protector orgánico de soldabilidade (OSP)
O proceso xeral é: desengraxado –> micrograbado –> decapado –> limpeza con auga pura –> revestimento orgánico –> limpeza, e o control do proceso é relativamente sinxelo para mostrar o proceso de tratamento.
OSP é un proceso para o tratamento da superficie de follas de cobre de placas de circuíto impreso (PCB) de acordo cos requisitos da directiva RoHS.OSP é a abreviatura de Organic Solderability Preservatives, tamén coñecido como Organic Solderability Preservatives, tamén coñecido como Preflux en inglés.En pocas palabras, OSP é unha película de pel orgánica cultivada químicamente sobre unha superficie limpa e de cobre espido.Esta película ten anti-oxidación, choque térmico, resistencia á humidade, para protexer a superficie de cobre no ambiente normal xa non se oxida (oxidación ou vulcanización, etc.);Non obstante, na alta temperatura de soldadura posterior, esta película protectora debe eliminarse facilmente polo fluxo rapidamente, de xeito que a superficie de cobre limpa exposta poida combinarse inmediatamente coa soldadura fundida nun tempo moi curto para converterse nunha xunta de soldadura sólida.
Vantaxes: o proceso é sinxelo, a superficie é moi plana, apta para soldar sen chumbo e SMT.Fácil de reelaborar, operación de produción conveniente, adecuada para operación de liña horizontal.A placa é adecuada para procesamento múltiple (por exemplo, OSP+ENIG).Baixo custo, ecolóxico.
Desvantaxes: a limitación do número de soldadura de refluxo (soldadura múltiple de espesor, a película será destruída, basicamente 2 veces ningún problema).Non apto para tecnoloxía de crimpado, encadernación de fíos.A detección visual e a detección eléctrica non son convenientes.Requírese protección contra gas N2 para SMT.A reelaboración SMT non é adecuada.Altos requisitos de almacenamento.
3, toda a placa chapada en ouro de níquel
A placa de níquel é o condutor da superficie do PCB primeiro chapada cunha capa de níquel e despois recuberta cunha capa de ouro, o niquelado é principalmente para evitar a difusión entre o ouro e o cobre.Hai dous tipos de ouro de níquel electrochapado: chapado en ouro suave (ouro puro, a superficie dourada non parece brillante) e chapado en ouro duro (superficie lisa e dura, resistente ao desgaste, que contén outros elementos como cobalto, a superficie dourada parece máis brillante).O ouro brando úsase principalmente para o fío de ouro de envasado de chips;O ouro duro úsase principalmente en interconexións eléctricas non soldadas.
Vantaxes: longo tempo de almacenamento >12 meses.Adecuado para deseño de interruptor de contacto e encadernación de fío de ouro.Adecuado para probas eléctricas
Debilidade: maior custo, ouro máis groso.Os dedos electrochapados requiren unha condución de fío de deseño adicional.Debido a que o grosor do ouro non é consistente, cando se aplica á soldadura, pode causar a fragilidade da unión de soldadura debido a un ouro demasiado groso, afectando a resistencia.Problema de uniformidade da superficie de galvanoplastia.O ouro de níquel galvanizado non cobre o bordo do fío.Non apto para unión de fíos de aluminio.
4. Afundir ouro
O proceso xeral é: limpeza por decapado –> microcorrosión –> prelixiviación –> activación –> niquelado electrolítico –> lixiviación química de ouro;Hai 6 tanques químicos no proceso, que inclúen case 100 tipos de produtos químicos, e o proceso é máis complexo.
O ouro que se afunde está envolto nunha aliaxe de ouro de níquel grosa e eléctricamente boa na superficie de cobre, que pode protexer o PCB durante moito tempo;Ademais, tamén ten unha tolerancia ambiental que outros procesos de tratamento de superficies non teñen.Ademais, o afundimento do ouro tamén pode evitar a disolución do cobre, o que beneficiará a montaxe sen chumbo.
Vantaxes: non é fácil de oxidar, pódese almacenar durante moito tempo, a superficie é plana, axeitada para soldar pins de fenda fina e compoñentes con pequenas xuntas de soldadura.Placa PCB preferida con botóns (como placa de teléfono móbil).A soldadura por refluxo pódese repetir varias veces sen moita perda de soldabilidade.Pódese usar como material base para o cableado COB (Chip On Board).
Desvantaxes: alto custo, pouca forza de soldeo, porque o uso de proceso de níquel non galvanizado, é fácil de ter problemas de disco negro.A capa de níquel oxida co paso do tempo e a fiabilidade a longo prazo é un problema.
5. Lata afundida
Dado que todas as soldaduras actuais están baseadas en estaño, a capa de estaño pódese combinar con calquera tipo de soldadura.O proceso de afundimento de estaño pode formar compostos intermetálicos metálicos de cobre e estaño planos, o que fai que a lata de afundimento teña a mesma boa soldabilidade que a nivelación de aire quente sen o problema plano de dor de cabeza da nivelación de aire quente;A placa de lata non se pode almacenar durante moito tempo e a montaxe debe realizarse segundo a orde de afundimento da lata.
Vantaxes: Axeitado para a produción en liña horizontal.Adecuado para o procesamento de liñas finas, axeitado para a soldadura sen chumbo, especialmente axeitado para a tecnoloxía de prensado.Moi boa planitude, axeitado para SMT.
Desvantaxes: Requírense boas condicións de almacenamento, preferiblemente non máis de 6 meses, para controlar o crecemento do bigote de lata.Non apto para deseño de interruptor de contacto.No proceso de produción, o proceso de película de resistencia á soldadura é relativamente alto, se non, fará que a película de resistencia á soldadura se desprenda.Para soldaduras múltiples, a protección con gas N2 é mellor.A medición eléctrica tamén é un problema.
6. Prata afundida
O proceso de afundimento da prata está entre o revestimento orgánico e o níquel/dorado electroless, o proceso é relativamente sinxelo e rápido;Mesmo cando se expón á calor, á humidade e á contaminación, a prata aínda é capaz de manter unha boa soldabilidade, pero perderá o seu brillo.O chapado en prata non ten a boa resistencia física do niquelado/dorado electroless porque non hai níquel debaixo da capa de prata.
Vantaxes: proceso sinxelo, axeitado para soldadura sen chumbo, SMT.Superficie moi plana, de baixo custo, apta para liñas moi finas.
Desvantaxes: Altos requisitos de almacenamento, fácil de contaminar.A resistencia da soldadura é propensa a problemas (problema de micro-cavidade).É fácil ter un fenómeno de electromigración e un fenómeno de mordida de Javani do cobre baixo unha película de resistencia á soldadura.A medición eléctrica tamén é un problema
7, níquel paladio químico
En comparación coa precipitación de ouro, hai unha capa extra de paladio entre o níquel e o ouro, e o paladio pode evitar o fenómeno de corrosión causado pola reacción de substitución e prepararse completamente para a precipitación de ouro.O ouro está moi recuberto de paladio, proporcionando unha boa superficie de contacto.
Vantaxes: Adecuado para soldadura sen chumbo.Superficie moi plana, apta para SMT.Os buratos pasantes tamén poden ser níquel ouro.Tempo de almacenamento longo, as condicións de almacenamento non son duras.Adecuado para probas eléctricas.Adecuado para deseño de contactos de interruptor.Adecuado para encadernación de fío de aluminio, axeitado para placas grosas, forte resistencia ao ataque ambiental.
8. Galvanoplastia de ouro duro
Co fin de mellorar a resistencia ao desgaste do produto, aumentar o número de inserción e eliminación e galvanoplastia de ouro duro.
Os cambios no proceso de tratamento de superficie de PCB non son moi grandes, parece ser algo relativamente afastado, pero hai que ter en conta que os cambios lentos a longo prazo levarán a grandes cambios.No caso de aumentar as solicitudes de protección ambiental, o proceso de tratamento de superficie de PCB definitivamente cambiará drasticamente no futuro.
Hora de publicación: 05-07-2023