Technologie PCB - Analyse des avantages et inconvénients du traitement de surface PCB

À mesure que les exigences de l'homme en matière d'environnement de vie augmentent, les problèmes environnementaux liés au processus de production des BPC sont de plus en plus pris au sérieux.

Pourquoi avons - nous besoin d'un traitement spécial pour les surfaces de PCB?

L'objectif le plus fondamental du traitement de surface PCB est d'assurer une bonne soudabilité ou des propriétés électriques. En raison de l'oxydation facile du cuivre dans l'air, la couche d'oxyde de cuivre a une grande influence sur le soudage, il est facile de former une soudure en pointillés, ce qui, dans les cas graves, rend les Plots et les composants impossibles à souder. Ainsi, dans la production et la fabrication de cartes de circuits imprimés, un processus se produit, à savoir le rembourrage. La surface du rembourrage est revêtue (plaquée) d'une couche de matériau pour protéger le rembourrage contre l'oxydation.

1. PCB sans plomb

À l'heure actuelle, la technologie de traitement de la face instantanée de PCB dans l'usine de plaques domestiques comprend: étain pulvérisé (hasl, soufflé à plat par air chaud), soufflé à plat par air chaud, OSP (antioxydant), or nickelé, étain coulé, argent plaqué, nickel plaqué chimiquement palladium, plaqué galvaniquement Or dur et ainsi de suite, Dans les applications spéciales, il y aura des processus de traitement de surface de PCB spéciaux.

2.pentin (nivellement du vent chaud) PCB

Le processus général de nivellement à air chaud est: micro - corrosion, préchauffage, étamage, lavage par pulvérisation.

Le lissage à l'air chaud, également connu sous le nom de brasage à l'air chaud (communément appelé étain pulvérisé), est l'application de soudure à l'étain fondu (plomb) sur la surface du PCB, le chauffage de l'air comprimé pour le lisser, formant une couche de résistance à l'oxydation du cuivre et Une bonne soudabilité. Le plancher La soudure et le cuivre forment un composé Intermétallique cuivre - étain à la jonction de la soudure de climatisation thermique et du cuivre. PCB est généralement immergé dans la soudure fondue pour la finition à l'air chaud; Le couteau à air aplatit la soudure liquide avant qu'elle ne se solidifie; Le couteau à air minimise la forme du niveau de pliage de la soudure sur la surface de cuivre et empêche le pontage de la soudure.

L'air chaud est divisé en vertical et horizontal. Généralement considéré comme mieux horizontal, principalement parce que le revêtement horizontal de chape d'air chaud est plus uniforme et peut réaliser la production automatisée.

Avantages: prix bas, bonnes performances de soudage.

Inconvénients: en raison de la mauvaise finition de surface de la plaque de pulvérisation d'étain, il n'est pas approprié de souder des goupilles à dégagement mince et des pièces trop petites. Les perles de soudure sont faciles à produire lors de l'usinage de PCB et sont facilement court - circuitées aux composants à espacement fin. Lorsqu'il est utilisé dans un procédé SMT double face, comme la deuxième surface est déjà à reflux à haute température, la refusion par pulvérisation de Tin peut très bien produire des billes d'étain ou des gouttelettes d'eau similaires qui sont affectées par la gravité dans le point d'étain sphérique, ce qui entraîne une surface inégale qui affecte Les problèmes de soudage.

2. Conservateur de soudabilité organique (OSP) PCB

Le processus général est le suivant: dégraissage - >; Micro - corrosion >; Décapage >; Nettoyage à l'eau pure >; Revêtement organique >; Le nettoyage, le contrôle du processus est plus facile que d'autres processus, ce qui explique le processus de traitement plus facile.

OSP est un processus de traitement de surface des feuilles de cuivre de circuits imprimés (PCB) conformément à la Directive RoHS. On estime qu'environ 25% des BPC utilisent actuellement le procédé OSP, qui a augmenté (il est probable que le procédé OSP a maintenant dépassé la pulvérisation d'étain au premier rang). Le processus OSP peut être utilisé pour les PCB de basse technologie ou les PCB de haute technologie, tels que les téléviseurs et les PCB à simple face, les cartes d'emballage à puce haute densité, etc. pour BGA, il existe également de nombreuses applications OSP. Si le PCB n'a pas d'exigences fonctionnelles pour les connexions de surface ou les limites de temps de stockage, le processus OSP sera le processus de traitement de surface le plus idéal.

Avantages: processus simple, surface lisse, convient pour le soudage sans plomb et SMT. Facile à retravailler, opération de production facile, approprié pour le travail horizontal. Convient à la coexistence de plusieurs processus tels que OSP + enig, à faible coût et respectueux de l'environnement.

Inconvénients: le nombre de soudures à reflux est limité (répéter plusieurs fois l'épaisseur de la soudure peut endommager le film, 2 fois sans problème). Ne convient pas aux techniques de sertissage et de cerclage de fils. L'inspection visuelle et les mesures électriques ne sont pas pratiques. SMT nécessite une protection à l'azote. SMT retouche ne s'applique pas. Des conditions de stockage plus élevées sont nécessaires.

3. Toute la plaque est nickel plaqué or PCB

La surface du PCB plaqué or est d'abord recouverte d'une couche de nickel, puis d'une couche d'or. Nickelé principalement pour empêcher la diffusion entre l'or et le cuivre. Il existe deux types de nickelage: l'or doux (or pur, la surface de l'or ne semble pas brillante) et l'or dur (surface lisse et dure, résistant à l'usure, contenant des éléments tels que le cobalt, la surface de l'or semble plus brillante). L'or doux est principalement utilisé pour les fils d'or encapsulés dans des puces, et l'or dur est principalement utilisé pour la connexion électrique de composants non soudés.

Avantages: longue conservation >; 12 mois. Convient pour la conception de commutateur de contact et l'enroulement de fil d'or. Convient pour les tests électriques.

Inconvénients: coût élevé, or épais. Lorsque les doigts plaqués or, des fils de conception supplémentaires sont nécessaires pour conduire l'électricité. Comme l'épaisseur du placage d'or n'entraîne pas nécessairement une fragilisation du point de soudure, cela affectera la résistance du point de soudure. Uniformité de la surface revêtue. L'or nickelé ne recouvre pas les bords du fil. Ne convient pas pour le cerclage de fils en aluminium.

4. PCB trempé dans l'or

Le processus général est le suivant: nettoyage décapant >; Micro - corrosion >; Préimprégné - >; Activation - >; Nickelage chimique >; Immersion chimique d'or; Avec un total de 6 bains chimiques impliquant près de 100 produits chimiques, le processus est complexe.

L'or est une couche épaisse d'alliage de nickel et d'or sur la surface du cuivre qui peut protéger le PCB à long terme. En outre, il a une résistance environnementale qui n'est pas disponible avec d'autres processus de traitement de surface. En outre, l'or empêche également la dissolution du cuivre, ce qui serait bénéfique pour un assemblage sans plomb.

Avantages: pas facile à oxyder, longue durée de stockage, surface lisse, convient pour le soudage de broches avec de petits espaces et de petites pièces de soudure. Une carte PCB clé (par exemple, une carte de téléphone mobile) est préférée. Le soudage par retour peut être répété plusieurs fois et la soudabilité n'est pas significativement diminuée. Il peut être utilisé comme substrat pour les fils de soudure COB (chiponboard).

Inconvénients: coût élevé, faible résistance au soudage, problème de disque noir facile en raison de l'utilisation du processus de nickelage chimique. La couche de nickel s'oxyde avec le temps et la fiabilité à long terme est un problème.

5.sink PCB

Actuellement, toutes les soudures sont à base d'étain, de sorte que la couche d'étain peut être adaptée à tout type de soudure. Le procédé de dépôt de Tin permet de former un composé Intermétallique cuivre - étain plat donnant au revêtement d'étain la même soudabilité qu'un nivellement à l'air chaud au lieu d'un nivellement à l'air chaud; Les plaques d'étain ne peuvent pas être stockées trop longtemps et doivent être assemblées dans l'ordre dans lequel l'étain a été déposé.

Avantages: convient pour la production horizontale. Convient pour le traitement de fil fin, convient pour le brasage sans plomb, en particulier pour le traitement de découpe. La douceur est bonne et convient au SMT.

Inconvénients: de bonnes conditions de stockage (de préférence pas plus de 6 mois) sont nécessaires pour contrôler la croissance des moustaches d'étain. Ne convient pas pour la conception de commutateur de contact. Dans le processus de production, les exigences de processus du film de soudage par résistance sont très élevées, sinon le film de soudage par résistance tombera. Il est préférable de protéger l'azote lors de plusieurs soudures. Les tests électriques sont également un problème.

6. Immergé silverpcb

Le processus de placage d'argent se situe entre le placage d'argent organique et le placage chimique de nickel / or, le processus est simple et rapide. Même exposé à la chaleur, à l'humidité et à la pollution, l'argent conserve une bonne soudabilité, mais perd de son éclat. L'argent n'a pas une bonne résistance physique de nickelage chimique / placage d'or, car il n'y a pas de nickel sous le placage d'argent.

Avantages: processus simple, convient pour le soudage sans plomb, surface lisse, faible coût, convient aux fils extrêmement fins.

Inconvénients: des conditions de stockage élevées et une contamination facile. La résistance à la soudure est sujette à des problèmes (problèmes de microcavité). Le cuivre sous le film soudé par résistance est sujet à la migration électrique et à la morsure javanni. La mesure électrique est également un problème.

7. Nickel chimique Palladium or PCB

Le nickel chimique, le palladium et l'or ont une couche supplémentaire de palladium entre le nickel et l'or par rapport à l'or précipité. Le palladium empêche la corrosion causée par la réaction de déplacement, en préparant adéquatement le dépôt d'or. L'or, d'autre part, est fortement recouvert de palladium, offrant une bonne surface de contact.

Avantages: convient pour le soudage sans plomb. La surface est très plate et convient aux SMT. Les trous peuvent également être recouverts de nickel et d'or. Les conditions de stockage ne sont pas exigeantes à long terme. Convient pour les tests électriques. Convient pour la conception de contacts de commutation. Convient pour la liaison de fil d'aluminium, adapté pour les plaques épaisses, forte résistance à l'érosion environnementale.

8. PCB plaqué or dur

Pour améliorer la résistance à l'usure du produit, augmenter le nombre de branchements et le placage d'or dur.

Le processus de traitement de surface d'une carte de circuit imprimé n'a pas beaucoup changé et semble encore être une chose lointaine, mais il est important de noter que les changements lents à long terme peuvent entraîner des changements énormes. Avec l'effort environnemental accru, le processus de traitement de surface de PCB va certainement changer radicalement à l'avenir.