Leiterplattentechnisch - Zusammenfassung des PCB/FPC-Oberflächenbehandlungsverfahrens

Der grundlegendste Zweck der Leiterplattenoberfläche Die Behandlung soll eine gute Lötbarkeit oder elektrische Eigenschaften gewährleisten. Da natürliches Kupfer tendenziell in Form von Oxiden in der Luft vorhanden ist, Es ist unwahrscheinlich, dass es für eine lange Zeit als ursprüngliches Kupfer bleibt, so sind andere Behandlungen für Kupfer erforderlich.

1. Heißluftnivellierung (Sprühdose)

Heißluftnivellierung ist auch bekannt als Heißluft-Lotnivellierung (allgemein bekannt als Zinnsprühen). Es ist ein Verfahren, bei dem geschmolzenes Zinn (Blei) Lot auf der Oberfläche der Leiterplatte beschichtet und mit erhitzter Druckluft abgeflacht (geblasen) wird, um eine Schicht zu bilden, die gegen Kupferoxidation beständig ist. Es kann auch eine Beschichtungsschicht mit guter Lötbarkeit bieten. Beim Heißluftnivellieren bilden Lot und Kupfer an der Verbindung eine intermetallische Kupfer-Zinn-Verbindung. Wenn die Leiterplatte mit heißer Luft nivelliert wird, muss sie in das geschmolzene Lot getaucht werden; Das Luftmesser bläst das flüssige Lot, bevor das Lot erstarrt; Das Luftmesser kann den Meniskus des Lots auf der Kupferoberfläche minimieren und verhindern, dass das Lot überbrückt.

Bleispritzdose:

Der Preis ist billig, die Schweißleistung ist gut, die mechanische Festigkeit, Helligkeit usw. Blei ist besser als bleifrei, aber es hat Schwermetalle wie Blei, das nicht umweltfreundlich ist und ROHS nicht passieren kann

Bleifreies Zinnspray:

Der Preis ist billig, aber die Helligkeit wird im Vergleich zu Blei schwach sein, und es ist umweltfreundlich und kann ROHS passieren

Gemeinsamer Nachteil: nicht geeignet für Schweißstifte mit feinen Lücken und zu kleinen Bauteilen, weil die Oberflächenebene der Sprühzinnplatte schlecht ist. Lötperle ist einfach zu produzieren in PCB-Verarbeitung, und es ist einfach, Kurzschluss an Feinteilkomponenten zu verursachen. Bei Verwendung im doppelseitigen SMT-Verfahren, weil die zweite Seite einem Hochtemperatur-Reflow-Löten unterzogen wurde, Es ist sehr einfach, Zinn zu sprühen und wieder zu schmelzen, resultierend in Zinnperlen oder ähnlichen Tröpfchen, die von der Schwerkraft beeinflusst werden, zu kugelförmigen Zinnpunkten, die die Oberfläche noch verschlimmern. Flatten wirkt sich auf Schweißprobleme aus.

2. Organisches Lötbarkeitsschutzmittel (OSP)

OSP ist ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Leiterplatten (PCB) Kupferfolie, das die Anforderungen der RoHS-Richtlinie erfüllt. OSP ist die Abkürzung für Organic Solderability Preservatives, die im Chinesischen als Organic Solderability Preservatives übersetzt wird, auch bekannt als Copper Protector, oder Preflux auf Englisch. Einfach ausgedrückt ist OSP, eine Schicht organischer Folie auf der sauberen blanken Kupferoberfläche chemisch zu wachsen. Diese Schicht des Films hat Antioxidation, thermische Schockbeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit, um die Kupferoberfläche vor Rosten (Oxidation oder Sulfidierung, etc.) in einer normalen Umgebung zu schützen; Es ist einfach, durch das Flussmittel schnell entfernt zu werden, so dass die freigelegte saubere Kupferoberfläche sofort mit dem geschmolzenen Lot in einer sehr kurzen Zeit zu einer starken Lötstelle kombiniert werden kann.

Anwendbare Szenarien: Es wird geschätzt, dass etwa 25%-30% der Leiterplatten derzeit OSP-Technologie verwenden, und dieser Anteil ist gestiegen (es ist wahrscheinlich, dass die OSP-Technologie jetzt das Zinnsprühen übertroffen hat und an erster Stelle steht). Das OSP-Verfahren kann sowohl auf Low-Tech-Leiterplatten als auch auf High-Tech-Leiterplatten, wie Leiterplatten für einseitige Fernseher und Leiterplatten für High-Density-Chipverpackungen verwendet werden. Für BGA hat OSP mehr Anwendungen. Wenn PCB keine funktionalen Anforderungen an den Oberflächenanschluss oder die Begrenzung der Speicherdauer hat, ist OSP-Prozess der ideale Oberflächenbehandlungsprozess.

3, die ganze Platte ist vernickelt gold

Die Beschichtung von Nickel und Gold auf dem Leiterplattenoberflächenleiter wird mit einer Nickelschicht und dann mit einer Goldschicht überzogen. Vernickeln dient hauptsächlich dazu, die Diffusion zwischen Gold und Kupfer zu verhindern. Es gibt zwei Arten von galvanischem Nickelgold jetzt: weiche Vergoldung (reines Gold, die Goldoberfläche sieht nicht hell aus) und harte Vergoldung (die Oberfläche ist glatt und hart, verschleißfest, enthält Kobalt und andere Elemente, und die Goldoberfläche sieht heller aus). Weiches Gold wird hauptsächlich für Golddraht während der Chipverpackung verwendet; Hartgold wird hauptsächlich für elektrische Verbindungen in nicht geschweißten Bereichen verwendet.

4. Tauchgold

Tauchgold ist eine dicke, gute elektrische Nickel-Gold-Legierung auf der Kupferoberfläche, die die Leiterplatte für eine lange Zeit schützen kann; Darüber hinaus hat es auch Umweltverträglichkeit, die andere Oberflächenbehandlungsverfahren nicht haben. Darüber hinaus kann Tauchgold auch die Auflösung von Kupfer verhindern, was der bleifreien Montage zugute kommt.

Vorteile: Es ist nicht einfach zu oxidieren, kann lange gelagert werden, und die Oberfläche ist flach, geeignet zum Schweißen von kleinen Spaltstiften und Komponenten mit kleinen Lötstellen. Die erste Wahl für Leiterplatten mit Tasten (wie Mobiltelefonplatinen). Das Reflow-Löten kann mehrmals wiederholt werden, ohne die Lötbarkeit zu beeinträchtigen. Es kann als Substrat für COB (Chip On Board) Drahtbonding verwendet werden.

Nachteile: hohe Kosten, schlechte Schweißfestigkeit, da das elektrolose Vernickelungsverfahren verwendet wird, ist es einfach, das Problem der schwarzen Scheibe zu haben. Die Nickelschicht oxidiert im Laufe der Zeit, und langfristige Zuverlässigkeit ist ein Problem.

Anwendbare Szenarien: Immersion Gold Prozess unterscheidet sich von OSP Prozess. Es wird hauptsächlich auf Leiterplatten verwendet, die funktionale Verbindungsanforderungen und eine lange Speicherdauer auf der Oberfläche haben, wie Mobiltelefontastaturen, Kantenverbindungsbereiche von Routergehäusen und Chipprozessoren, die elastisch verbunden sind Elektrischer Kontaktbereich. Aufgrund des Flachheitsproblems des Zinnsprühverfahrens und der Entfernung des Flusses des OSP-Prozesses wurde Tauchgold in den 1990er Jahren weit verbreitet verwendet; Später, aufgrund des Auftretens von schwarzen Scheiben und spröden Nickel-Phosphor-Legierungen, wurde die Anwendung von Tauchgold reduziert., Aber derzeit hat fast jede High-Tech-PCB-Fabrik sinkenden Golddraht.

5. Shen Xi

Da alle gängigen Lote Zinnbasis sind, kann die Zinnschicht zu jeder Art von Lot passen. Der Zinn-Sink-Prozess kann eine flache Kupfer-Zinn-intermetallische Verbindung bilden. Diese Eigenschaft macht das Zinnsenken die gleiche gute Lötbarkeit wie die Heißluftnivellierung ohne das Kopfschmerzenproblem der Heißluftnivellierung haben; Die Zinnplatte kann nicht zu lange gelagert werden, Die Montage muss gemäß der Reihenfolge des sinkenden Zinns durchgeführt werden.

6. Immersionssilber

Der Immersionssilberprozess ist zwischen organischer Beschichtung und elektrolosem Nickel/Immersionsgold. Der Prozess ist relativ einfach und schnell; Selbst wenn es Hitze, Feuchtigkeit und Verschmutzung ausgesetzt ist, kann Silber immer noch gute Lötbarkeit beibehalten, verliert aber seinen Glanz. Immersionssilber hat nicht die gute physikalische Stärke von elektrolosem Nickel/Immersionsgold, weil es kein Nickel unter der Silberschicht gibt.

7. Chemisches Nickel Palladium Gold

Verglichen mit Tauchgold hat chemisches Nickel Palladium Gold eine zusätzliche Palladiumschicht zwischen Nickel und Gold. Palladium kann Korrosion verhindern, die durch Substitutionsreaktion verursacht wird und vollständige Vorbereitungen für Tauchgold treffen. Gold ist dicht auf Palladium bedeckt und bietet eine gute Kontaktfläche.

8. Beschichtung von Hartgold

Zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit von Leiterplattenprodukte und erhöhen Sie die Anzahl der Ein- und Auszüge, Hartgold ist plattiert.