Tecnología de PCB - Resumen del proceso de tratamiento de superficie de PCB / FPC

El objetivo más básico del tratamiento de la superficie de los PCB es garantizar una buena soldabilidad o propiedad eléctrica. Dado que el cobre natural suele estar presente en el aire en forma de óxido, es poco probable que se mantenga como cobre primario durante mucho tiempo, por lo que es necesario realizar otros tratamientos del cobre.

1. nivelación de aire caliente (pulverización de estaño)

La nivelación del aire caliente también se llama nivelación de la soldadura del aire caliente (generalmente conocida como pulverización de estaño). Se trata de un proceso que consiste en aplicar la soldadura fundida de estaño (plomo) a la superficie del PCB y aplanarla (soplarla) con aire comprimido calentado para formar una capa resistente a la oxidación del cobre. También puede proporcionar recubrimientos con buena soldabilidad. Durante el proceso de nivelación del aire caliente, la soldadura y el cobre forman compuestos intermetálicos de cobre y estaño en la unión. Cuando el PCB se ajusta con aire caliente, debe sumergirse en soldadura fundida; El cuchillo de aire sopla la soldadura líquida antes de que la soldadura se solidifique; El cuchillo de aire puede minimizar la superficie curva de la soldadura en la superficie del cobre y evitar el puente de soldadura.

Pulverización de estaño con plomo:

Barato, buen rendimiento de soldadura, resistencia mecánica, brillo, etc. el plomo es mejor que el plomo sin plomo, pero contiene metales pesados como el plomo, no es ecológico y no puede pasar por el RoHS

Spray sin plomo y estaño:

El precio es barato, pero el brillo se oscurece en comparación con el plomo y es ecológico y se puede pasar por el rohs.

Desventaja común: no es adecuado para soldar clavos con huecos muy finos y componentes demasiado pequeños, porque la planitud de la superficie de la placa de estaño es pobre. Las cuentas de soldadura son fáciles de producir en el procesamiento de PCB y pueden conducir fácilmente a cortocircuitos en componentes de espaciamiento fino. Cuando se utiliza en procesos SMT de doble cara, debido a que la segunda superficie ha sido soldada por retorno de alta temperatura, es fácil rociar y volver a derretir el estaño, lo que hace que las cuentas de estaño o gotas similares se conviertan en puntos esféricos de estaño afectados por la gravedad, lo que empeora la superficie. El aplanamiento afectará los problemas de soldadura.

2. conservantes orgánicos soldables (osp)

OSP es un proceso de tratamiento de superficie de láminas de cobre de placas de circuito impreso (pcb), que cumple con los requisitos de la Directiva rohs. OSP es la abreviatura de conservante soldable orgánico, traducido al chino como conservante soldable orgánico, también conocido en inglés como protector de Copper o prefilux. En pocas palabras, OSP es un crecimiento químico de una película orgánica en una superficie limpia de cobre desnudo. La película tiene propiedades antioxidantes, antisísmicas y a prueba de humedad, lo que protege la superficie del cobre de la corrosión (oxidación o sulfuración, etc.) en un ambiente normal; Pero a las altas temperaturas de soldadura posteriores, esta película protectora debe ser muy resistente. es fácil de eliminar rápidamente por el flujo, de modo que las superficies de cobre limpias expuestas puedan unirse inmediatamente a la soldadura fundida en un punto de soldadura sólido en muy poco tiempo.

Escenario aplicable: se estima que actualmente alrededor del 25% - 30% de los PCB utilizan la tecnología osp, y este porcentaje ha estado aumentando (es probable que la tecnología OSP ahora supere a la pulverización de estaño y ocupe el primer lugar). El proceso OSP se puede utilizar en PCB de baja tecnología y PCB de alta tecnología, como PCB para televisores de un solo lado y PCB encapsulados en chips de alta densidad. Para bga, OSP tiene más aplicaciones. Si el PCB no tiene requisitos funcionales para la conexión de la superficie o restricciones en el período de almacenamiento, el proceso OSP será el proceso de tratamiento de la superficie ideal.

3. toda la placa está Chapada en níquel y oro.

El níquel y el oro en el conductor de la superficie del PCB se recubren primero con una capa de níquel y luego con una capa de oro. El níquel se recubre principalmente para evitar la propagación entre el oro y el cobre. Ahora hay dos tipos de chapado en oro de níquel: chapado en oro suave (oro puro, la superficie de oro no se ve brillante) y chapado en oro duro (la superficie es Lisa y dura, resistente al desgaste, contiene elementos como cobalto, y la superficie de oro se ve más brillante). El oro blando se utiliza principalmente para el cable de oro en el proceso de encapsulamiento del chip; El oro duro se utiliza principalmente para la interconexión eléctrica en áreas no soldados.

4. inmersión

La inmersión en oro es una aleación de oro de níquel eléctrico gruesa y buena formada en la superficie del cobre, que puede proteger los PCB durante mucho tiempo; Además, tiene una tolerancia ambiental que otros procesos de tratamiento de superficie no tienen. Además, la inmersión en oro también puede evitar la disolución del cobre, lo que favorecerá el montaje sin plomo.

Ventajas: no es fácil de oxidar, se puede almacenar durante mucho tiempo, la superficie es plana, adecuada para la soldadura de pequeños pines de brecha y componentes con pequeños puntos de soldadura. Se prefiere una placa de PCB con botones (como una placa de teléfono móvil). La soldadura de retorno se puede repetir varias veces sin reducir su soldabilidad. Se puede utilizar como sustrato para la Unión de cables cob (chip en el tablero).

Desventajas: alto costo, mala resistencia a la soldadura, debido al proceso de recubrimiento químico de níquel, es propenso al problema del disco Negro. La capa de níquel se oxida con el tiempo, y la fiabilidad a largo plazo es un problema.

Escenario aplicable: el proceso de inmersión es diferente del proceso osp. Se utiliza principalmente en placas con requisitos de conexión funcional y largos tiempos de almacenamiento superficial, como teclados de teléfonos móviles, áreas de conexión de borde de la carcasa del enrutador y áreas de contacto eléctrico del procesador de chips conectadas resilientemente. Debido a los problemas de planitud del proceso de pulverización de estaño y la eliminación del flujo del proceso osp, el chapado en oro sumergido fue ampliamente utilizado en la década de 1990; Más tarde, debido a la aparición de discos negros y aleaciones frágiles de níquel - fósforo, la aplicación de inmersión en oro disminuyó. Pero en la actualidad, casi todas las fábricas de PCB de alta tecnología tienen cables de oro hundidos.

5. Shen XI

Debido a que toda la soldadura actual es a base de estaño, la capa de estaño puede coincidir con cualquier tipo de soldadura. El proceso de hundimiento de estaño puede formar compuestos intermetálicos planos de cobre y Estaño. Esta característica hace que el hundimiento de estaño tenga la misma buena soldabilidad que la nivelación del aire caliente, sin problemas de planitud del dolor de cabeza de la nivelación del aire caliente; La placa de estaño no se puede almacenar durante demasiado tiempo y debe ensamblarse en el orden de hundimiento del Estaño.

6. Baptist Silver

El proceso de inmersión en plata está entre el recubrimiento orgánico y el recubrimiento químico de níquel / inmersión en oro. Este proceso es relativamente simple y rápido; Incluso expuesto a altas temperaturas, humedad y contaminación, la plata mantiene una buena soldabilidad, pero pierde brillo. La Plata impregnada no tiene una buena resistencia física al níquel sin recubrimiento / oro impregnado, ya que no hay níquel bajo la capa de plata.

7. níquel químico y paladio

En comparación con la inmersión en oro, el níquel químico y el paladio tienen una capa adicional de paladio entre el níquel y el oro. El paladio puede prevenir la corrosión causada por la reacción de sustitución y prepararse adecuadamente para la inmersión en oro. El Oro está estrechamente cubierto de paladio, proporcionando una buena superficie de contacto.

8. chapado en oro duro

Con el fin de mejorar la resistencia a la abrasión de los productos de PCB y aumentar el número de inserciones y eliminaciones, se ha chapado en oro duro.