Technologie PCB - Résumé du processus de traitement de surface PCB / FPC

L'objectif le plus fondamental du traitement de surface PCB est d'assurer une bonne soudabilité ou des propriétés électriques. Étant donné que le cuivre naturel a tendance à être présent dans l'air sous forme d'oxyde, il est peu probable qu'il reste longtemps comme cuivre d'origine, d'autres traitements du cuivre sont nécessaires.

1. Nivellement à air chaud (jet d'étain)

Le nivellement à l'air chaud est également appelé nivellement de soudure à air chaud (souvent appelé pulvérisation d'étain). Il s'agit d'un processus par lequel une soudure d'étain (plomb) fondue est enduite sur la surface du PCB et aplatie (soufflée) avec de l'air comprimé chauffé pour former une couche résistant à l'oxydation du cuivre. Il peut également fournir un revêtement avec une bonne soudabilité. Au cours du processus de nivellement de l'air chaud, la soudure et le cuivre forment un composé Intermétallique cuivre - étain au niveau du joint. Lorsque le PCB est nivelé à l'air chaud, il doit être immergé dans la soudure fondue; Le couteau à air souffle la soudure liquide avant que la soudure ne se solidifie; Le couteau à air peut minimiser le niveau de pliage de la soudure sur la surface du cuivre et empêcher le pontage de la soudure.

étain pulvérisé au plomb:

Prix bon marché, bonne performance de soudage, résistance mécanique, luminosité, etc. le plomb est meilleur que sans plomb, mais il contient des métaux lourds tels que le plomb, n'est pas respectueux de l'environnement et ne peut pas passer ROHS

Spray sans plomb - étain:

Le prix est bon marché, mais la luminosité s'assombrit par rapport au plomb, et il est respectueux de l'environnement et peut passer ROHS

Inconvénients communs: ne convient pas pour le soudage de broches avec des espaces très fins et des composants trop petits, car la planéité de surface de la plaque de pulvérisation est mauvaise. Les billes de soudure sont faciles à produire dans l'usinage de PCB et peuvent facilement provoquer un court - circuit des éléments finement espacés. 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.

2. Conservateur de soudabilité organique (OSP)

OSP est un processus de traitement de surface de feuilles de cuivre de circuits imprimés (PCB) qui répond aux exigences de la Directive RoHS. OSP est l'abréviation de Organic weldable preserver, qui se traduit en chinois par Organic weldable preserver, également connu sous le nom de Copper Protector ou preflux en anglais. En termes simples, OSP est la croissance chimique d'un film organique sur une surface de cuivre propre et nue. Le film de couche a des propriétés anti - oxydantes, anti - choc thermique et anti - humidité qui peuvent protéger la surface du cuivre de la rouille dans un environnement normal (oxydation ou vulcanisation, etc.); Mais ce film de protection doit être très solide aux températures élevées de soudage ultérieures. Il est facilement éliminé rapidement par le flux, de sorte que la surface de cuivre propre exposée peut être immédiatement combinée avec la soudure fondue en un point de soudure solide en très peu de temps.

Scénario applicable: on estime qu'environ 25 à 30% des BPC utilisent actuellement la technologie OSP, et ce pourcentage est en hausse (il est probable que la technologie 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.

3, toute la plaque est plaquée or nickelé

Le nickelage et le placage d'or sur le conducteur de surface de PCB est d'abord plaqué une couche de nickel, puis une couche d'or. Nickelé principalement pour empêcher la diffusion entre l'or et le cuivre. Il existe maintenant deux types d'or nickelé: l'or doux (or pur, la surface de l'or ne semble pas brillante) et l'or dur (la surface est lisse et dure, résistante à l'usure, contient des éléments tels que le cobalt, la surface de l'or semble plus brillante). L'or doux est principalement utilisé pour le fil d'or dans le processus d'emballage de la puce; L'or dur est principalement utilisé pour l'interconnexion électrique des zones non soudées.

4. Trempage d'or

L'or trempé est un alliage d'or de nickel électrique épais et bon formé 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, le trempage de l'or empêche également la dissolution du cuivre, ce qui serait bénéfique pour un assemblage sans plomb.

Avantages: pas facile à oxyder, peut être stocké à long terme, surface plane, convient pour le soudage de petites broches interstitielles et de petits composants avec des points de soudure. 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 (Chip on Board).

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.

Scénario applicable: 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 des temps de stockage superficiels longs, tels que les claviers de téléphone portable, les zones de connexion de bord des boîtiers de routeur et les zones de contact électrique du processeur à puce connectées élastiquement. Le placage d'or par immersion 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.

5. Shen Xi

Comme toutes les soudures actuelles sont à base d'étain, la couche d'étain peut être adaptée à tout type de soudure. Le processus de coulée d'étain peut former des composés intermétalliques plats de cuivre - étain. Cette caractéristique confère à l'étain coulé la même bonne soudabilité que le nivellement à l'air chaud sans problème de planéité céphalique du nivellement à l'air chaud; Les plaques étamées ne peuvent pas être stockées trop longtemps et doivent être assemblées dans l'ordre de l'étain coulé.

6. Argent trempé

Le processus de trempage d'argent se situe entre le revêtement organique et le nickelage chimique / trempage d'or. Ce processus est relativement simple et rapide; L'argent conserve une bonne soudabilité, même lorsqu'il est exposé à la chaleur, à l'humidité et à la pollution, mais perd son éclat. L'argent imprégné n'a pas la bonne résistance physique du nickelage chimique / or imprégné, car il n'y a pas de nickel sous la couche d'argent.

7. Nickel - Palladium chimique

Par rapport à l'or trempé, le nickel - Palladium chimique a une couche supplémentaire de palladium entre le nickel et l'or. Le palladium peut empêcher la corrosion causée par la réaction de remplacement, ce qui le rend bien préparé pour le trempage de l'or. L'or recouvre étroitement le palladium, offrant une bonne surface de contact.

8. Plaqué or dur

Pour améliorer la résistance à l'usure des produits PCB et augmenter le nombre d'insertions et de retraits, l'or dur est plaqué.