Technologie PCB - Processus de traitement de surface de carte PCB

Processus de traitement de surface de carte PCB

Après que la technologie du client ait dessiné la carte de circuit imprimé de PCB, elle sera envoyée à l'usine d'épreuvage de PCB ou à la production en série. Lorsque nous passons une commande à l'usine de carte de circuit imprimé, nous joignons un document de description du processus d'usinage de carte de circuit imprimé, l'un d'eux indique quel processus de traitement de surface de carte de circuit imprimé choisir, différents processus de traitement de surface de carte de circuit imprimé auront un impact plus important sur l'offre finale d'usinage de carte de circuit imprimé, différents processus de traitement de surface de carte de circuit imprimé entraîneront également des frais différents. Nous aimerions discuter avec vous des processus de traitement de surface de PCB courants, des avantages et des inconvénients des différents processus de traitement de surface de PCB et des scénarios d'application de nombreuses usines de cartes PCB dans le pays.

Alors pourquoi avons - nous besoin d'un traitement spécial pour la surface du PCB?

Comme le cuivre est facilement oxydé dans l'air, la couche d'oxyde de cuivre a une grande influence sur le soudage et il est facile de former du soudage par pointillés et du brasage par pointillés. Dans les cas graves, le rembourrage et les composants ne peuvent pas être soudés. Les PCB sont donc en production. À ce stade, il y aura un processus de revêtement (placage) d'une couche de matériau sur la surface du plot pour protéger le plot de l'oxydation.

Actuellement, le processus de traitement de surface de PCB dans l'usine de carte de circuit imprimé domestique comprend: étain pulvérisé (hasl, pliage à air chaud), étain, argent trempé, OSP (antioxydant), immersion chimique d'or (enig), placage d'or, etc. bien sûr, spécial. Il existe également un processus de traitement de surface de carte de circuit imprimé spécial dans l'application.

Comparez les différents processus de traitement de surface PCB et leur coût est différent. Bien sûr, les occasions d'utilisation varient également. Seul le correct ne sera pas choisi. Il n'y a pas de processus de traitement de surface PCB parfait. Le prix peut répondre à tous les scénarios d'application PCB), il y a donc tellement de processus à choisir pour nous. Bien sûr, chaque processus a ses avantages et leur présence est justifiée. La clé est que nous devons les connaître et les utiliser correctement.

Comparons les avantages et les inconvénients et les scénarios applicables de différents processus de traitement de surface de carte PCB.

Avantages: faible coût, surface lisse et bonne soudabilité (en l'absence d'oxydation).

Inconvénients: facilement affecté par l'acide et l'humidité, ne peut pas être stocké pendant une longue période. Il doit être utilisé dans les 2 heures après le déballage, car le cuivre est facilement oxydé lorsqu'il est exposé à l'air; Il ne peut pas être utilisé avec des panneaux double face car la deuxième face après la première soudure à reflux est déjà oxydée. S'il y a des points d'essai, la pâte à souder doit être imprimée pour éviter l'oxydation, sinon elle ne sera pas en bon contact avec la sonde.

Plaques de pulvérisation d'étain (hasl, hotairsneldleveling, nivellement par air chaud)

Avantages: prix bas, bonnes performances de soudage.

Inconvénients: en raison de la mauvaise planéité de la surface de la plaque de pulvérisation d'étain, il n'est pas approprié de souder des broches avec de petits espaces et des composants trop petits. Il est facile de réaliser des billes de soudure lors de l'usinage de la carte et il est plus facile de court - circuiter les éléments à pas fin. Lorsqu'il est utilisé dans le processus SMT double face, il est facile de pulvériser de l'étain et de le refondre en raison du fait que la deuxième face a subi une soudure à reflux à haute température, ce qui entraîne des billes d'étain ou des gouttelettes similaires à devenir des points d'étain sphériques sous l'influence de la gravité, ce qui aggrave la surface. L'aplatissement peut affecter les problèmes de soudage.

Le processus de pulvérisation d'étain a autrefois dominé le processus de traitement de surface des cartes de circuit imprimé. Dans les années 1980, plus des trois quarts des cartes de circuit imprimé utilisaient le procédé de pulvérisation d'étain, mais l'industrie a réduit son utilisation au cours de la dernière décennie. On estime qu'environ 25 à 40% des PCB utilisent le procédé de pulvérisation d'étain. Artisanat Le processus de pulvérisation d'étain est sale, désagréable et dangereux, il n'a donc jamais été un processus populaire, mais le processus de pulvérisation d'étain est un excellent processus pour les grandes pièces et les fils plus espacés. Dans les circuits imprimés haute densité, la planéité du processus de pulvérisation d'étain affecte l'assemblage ultérieur; Par conséquent, les cartes HDI n'utilisent généralement pas de processus de pulvérisation d'étain de carte de circuit imprimé. Grâce aux progrès technologiques, l'industrie dispose désormais d'un procédé de pulvérisation d'étain adapté à l'assemblage de qfp et de BGA avec un espacement réduit, mais avec moins d'applications pratiques. Actuellement, certaines usines de circuits imprimés utilisent la technologie OSP et la technologie de trempage d'or pour remplacer le processus de pulvérisation d'étain; Le développement de la technologie a également conduit certaines usines de circuits imprimés à adopter des procédés d'imprégnation d'étain et d'argent. Couplé avec la tendance à la sans plomb au cours des dernières années, l'utilisation de la technologie de pulvérisation d'étain a été encore plus limitée. Bien qu'il existe ce qu'on appelle la pulvérisation sans plomb - étain, cela peut impliquer des problèmes de compatibilité de l'équipement.

OSP (conservateur de stéroïdes organiques, antioxydant)

Avantages: il a tous les avantages du soudage au cuivre nu PCB. Les planches périmées (trois mois) peuvent également être refaites, mais ne peuvent généralement être posées qu'une seule fois.

Inconvénients: sensible à l'acidité et à l'humidité. Lorsqu'il est utilisé pour le soudage par retour secondaire, il doit être effectué dans un certain temps, et généralement l'efficacité du soudage par retour secondaire sera relativement faible. Si le stockage dure plus de trois mois, il doit être refait. Il doit être utilisé dans les 24 heures suivant l'ouverture de l'emballage. L'OSP est une couche isolante, de sorte que les points de test doivent être imprimés avec de la pâte à souder pour enlever la couche OSP d'origine avant de pouvoir toucher les broches pour les tests électriques.

On estime qu'environ 25 à 30% des BPC utilisent actuellement le procédé OSP, et ce pourcentage 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 et les PCB de haute technologie, tels que les PCB pour les téléviseurs à simple face et les PCB pour les boîtiers à puce haute densité. Pour BGA, OSP a beaucoup plus d'applications. Si les PCB n'ont pas d'exigences fonctionnelles pour les connexions de surface ou de limites de durée de stockage, le processus OSP serait le processus de traitement de surface le plus idéal.

Enig (electrolessnickelimmersion Gold)

Avantages: pas facile à oxyder, peut être stocké à long terme, surface plane, convient pour souder les broches avec de petits espaces et les composants avec des points de soudure plus petits. Le premier choix pour les cartes PCB avec des boutons, comme les cartes de téléphone. Le soudage à reflux peut être répété plusieurs fois sans diminuer sa soudabilité. Il peut être utilisé comme substrat pour le collage de fils COB (chiponboard).

Inconvénients: coût élevé, faible résistance à la soudure, 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.

Le processus de trempage d'or est différent du processus OSP. Il est principalement utilisé sur les cartes qui ont des exigences de connexion fonctionnelles et un long temps de stockage de surface, comme la zone de clavier du téléphone, la zone de connexion de bord du boîtier du routeur, les contacts électriques connectés élastiquement par le processeur de puce. Région L'or immergé a été largement utilisé dans les années 1990 en raison des problèmes de planéité du procédé de pulvérisation d'étain et de l'élimination du flux du procédé OSP; Plus tard, l'application de l'or trempé a été réduite en raison de l'apparition de disques noirs et d'alliages Nickel - phosphore fragiles, Mais à l'heure actuelle, presque toutes les usines de PCB de haute technologie ont des fils d'or coulés. Compte tenu du fait que les points de soudure deviennent cassants lors de l'élimination du composé Intermétallique Cu - étain, il y aura de nombreux problèmes avec un mélange Intermétallique Nickel - étain relativement fragile. Ainsi, presque tous les produits électroniques portables tels que les téléphones portables utilisent des points de soudure composés intermétalliques cuivre - étain formés par OSP, trempage d'argent ou trempage d'étain et utilisent le trempage d'or pour former des zones critiques, des zones de contact et des zones de blindage EMI, ce qu'on appelle le processus de trempage sélectif de l'or. On estime qu'environ 10 à 20% des PCB utilisent actuellement un procédé chimique de nickelage / trempage d'or.

Argent trempé (enig, electrolessnickelimmersion Gold)

L'argent trempé est moins cher que l'or trempé. L'argent immergé est un bon choix si le PCB a des exigences fonctionnelles de connexion et doit réduire les coûts; Ajoutez à cela une bonne planéité et contact avec l'argent imprégné, puis le processus d'argent imprégné doit être choisi. L'argent immergé a de nombreuses applications dans les produits de communication, l'automobile, les périphériques informatiques, ainsi que dans la conception de signaux à haute vitesse. Comme l'argent imprégné a de bonnes propriétés électriques qui ne peuvent être égalées par d'autres traitements de surface, il peut également être utilisé pour des signaux à haute fréquence. EMS recommande d'utiliser le processus d'immersion d'argent car il est facile à assembler et offre une meilleure vérifiabilité. Cependant, la croissance de l'argent imprégné est lente (mais pas diminuée) en raison de défauts tels que la perte de brillance et les lacunes des points de soudure. On estime qu'environ 10 à 15% des PCB utilisent actuellement la technique du trempage à l'argent.

Shen Tin (enig, electrolessnickelimmersiongold)

Au cours de la dernière décennie, la décantation de l'étain a été introduite dans le processus de traitement de surface, et l'émergence de ce processus est le résultat des exigences d'automatisation de la production. L'immersion dans l'étain n'entraîne aucun nouvel élément dans la zone de soudure, ce qui est particulièrement adapté aux panneaux de fond utilisés pour la communication. L'étain perd sa soudabilité après la période de stockage de la plaque, de sorte que l'affaissement de l'étain nécessite de meilleures conditions de stockage. En outre, le procédé de lixiviation à l'étain est limité en raison de la présence de substances cancérigènes dans le procédé de lixiviation à l'étain. On estime qu'environ 5 à 10% des PCB utilisent actuellement le procédé de lixiviation à l'étain.