PCB Tecnico - Analisi dei vantaggi e degli svantaggi del trattamento superficiale PCB

Con il continuo miglioramento delle esigenze umane per l'ambiente di vita, le questioni ambientali coinvolte nel processo di produzione di PCB hanno ricevuto sempre più attenzione.

Perché abbiamo bisogno di un trattamento speciale sulla superficie del PCB?

Lo scopo più fondamentale del trattamento superficiale PCB è quello di garantire una buona saldabilità o proprietà elettriche. Poiché il rame nell'aria è facile da ossidare, lo strato di ossido di rame ha una grande influenza sulla saldatura ed è facile formare false saldature, che causerà seriamente l'impossibilità di saldare i cuscinetti e i componenti. Pertanto, apparirà un processo nella produzione e produzione di PCB, cioè il rivestimento La superficie del pad è rivestita (placcata) con uno strato di materiale per proteggere il pad dall'ossidazione.

1. PCB senza piombo

Allo stato attuale, la tecnologia di elaborazione istantanea dei noodle PCB delle fabbriche di schede domestiche include: stagno spray (HASL, hotairsolderleveling), livellamento della saldatura a caldo, livellamento dell'aria calda, OSP (anti-ossidazione), nichelatura oro, precipitazione dello stagno, deposizione d'argento, nichel-palladio-oro chimico, galvanizzazione Oro duro, ecc Naturalmente, ci saranno alcuni processi speciali di trattamento superficiale PCB in applicazioni speciali.

2. stagno spray (livellamento dell'aria calda)PCB

Il processo generale di livellamento dell'aria calda è: micro-corrosione, preriscaldamento, stagnazione, lavaggio a spruzzo.

Il raddrizzamento ad aria calda, noto anche come saldatura ad aria calda (comunemente noto come spruzzo di stagno), è quello di rivestire stagno fuso (piombo) saldatura sulla superficie del PCB e riscaldare aria compressa per raddrizzarlo per formare uno strato di resistenza all'ossidazione del rame e buona saldabilità. Piano. La saldatura e il rame formano un composto intermetallico rame-stagno alla giunzione della saldatura ad aria calda e del rame. Il PCB è solitamente immerso nella saldatura fusa per la finitura ad aria calda; il coltello ad aria appiattisce la saldatura liquida prima che la saldatura si solidifichi; Il coltello ad aria minimizza la forma del menisco della saldatura sulla superficie di rame e impedisce il ponte della saldatura.

L'aria calda è divisa in tipo verticale e tipo orizzontale. Si ritiene generalmente che il tipo orizzontale sia migliore, principalmente perché il rivestimento orizzontale di livellamento dell'aria calda è più uniforme e può realizzare la produzione automatica.

Vantaggi: prezzo basso, buona prestazione di saldatura.

Svantaggi: A causa della scarsa finitura superficiale della piastra di stagno spray, non è adatto per saldare perni sottili e parti troppo piccole. Le perle di saldatura sono soggette a produrre perle di saldatura durante l'elaborazione del PCB e sono soggette a cortocircuito a componenti a passo fine. Quando utilizzato nel processo SMT bifacciale, perché la seconda superficie è stata riflusso ad alta temperatura, la rifusione a spruzzo TiN è probabile che produca perle di stagno o gocce d'acqua simili nei punti sferici di stagno colpiti dalla gravità, con conseguente superficie irregolare, influenzando così il problema della saldatura.

2. Conservante di saldabilità organica (OSP) PCB

Il processo generale è il seguente: sgrassamento->; microcorrosione>; decapaggio>; pulizia dell'acqua pura>; rivestimento organico>; pulizia, controllo del processo è più facile rispetto ad altri processi, indicando che il processo di trattamento è più facile.

OSP è un processo per il trattamento superficiale del foglio di rame del circuito stampato (PCB) secondo la direttiva RoHS. Si stima che circa il 25% dei PCB attualmente utilizzi il processo OSP e che il processo OSP sia in aumento (è probabile che il processo OSP abbia superato la spruzzatura di stagno e sia al primo posto). Il processo OSP può essere utilizzato per PCB a bassa tecnologia o PCB ad alta tecnologia, come TV e PCB a lato singolo, scheda di imballaggio chip ad alta densità, ecc Per BGA, ci sono anche molte applicazioni OSP. Se il PCB non ha i requisiti funzionali per il collegamento superficiale o la limitazione del tempo di archiviazione, il processo OSP sarà il processo di trattamento superficiale più ideale.

Vantaggi: processo semplice, superficie liscia, adatto per saldatura senza piombo e SMT. Lavorazione conveniente, produzione conveniente e funzionamento, adatto per il funzionamento orizzontale. È adatto alla coesistenza di vari processi (come OSP+ENIG), a basso costo e rispettoso dell'ambiente.

Svantaggi: Il numero di saldatura a riflusso è limitato (il film sarà danneggiato se lo spessore di saldatura multipla viene ripetuto e non c'è praticamente alcun problema con 2 volte). Non adatto per la tecnologia di piegatura e la legatura del filo. L'ispezione visiva e la misurazione elettrica non sono convenienti. L'SMT ha bisogno di protezione dall'azoto. La rielaborazione SMT non è applicabile. Servono condizioni di conservazione più elevate.

3. L'intera scheda è nichelato goldPCB

La superficie del PCB placcato oro è rivestita con uno strato di nichel e quindi con uno strato di oro. La nichelatura è principalmente per prevenire la diffusione tra oro e rame. Ci sono due tipi di nichelatura: oro morbido (oro puro, la superficie dell'oro non sembra brillante) e placcatura in oro duro (la superficie è liscia e dura, resistente all'usura, contiene cobalto e altri elementi e la superficie dell'oro sembra più luminosa). L'oro morbido è utilizzato principalmente per il filo d'oro dell'imballaggio del chip e l'oro duro è utilizzato principalmente per il collegamento elettrico di parti non saldate.

Vantaggi: tempo di conservazione lungo>; 12 mesi. Adatto per la progettazione dell'interruttore di contatto e l'avvolgimento del filo d'oro. Adatto per prove elettriche.

Svantaggi: alto costo e oro spesso. Quando placcano le dita d'oro, sono necessarie linee di progettazione aggiuntive per condurre l'elettricità. Poiché lo spessore della placcatura in oro non causa necessariamente la fragilità del giunto di saldatura, questo influenzerà la forza del giunto di saldatura. L'uniformità della superficie di placcatura. L'oro nichelato galvanizzato non avvolgerà i bordi del filo. Non adatto per il raggruppamento di fili di alluminio.

4. Immersion goldPCB

Il processo generale è il seguente: oltre alla pulizia di decapaggio>; microcorrosione>; prepreg->; attivazione->; nichelatura elettrolitica>; oro ad immersione chimica; Ci sono 6 bagni chimici nel processo, che coinvolgono quasi 100 tipi di sostanze chimiche, il processo è più complesso.

L'oro è uno strato spesso di lega di nichel-oro rivestito sulla superficie di rame, che può proteggere il PCB per lungo tempo. Inoltre, ha anche una tolleranza ambientale che altri processi di trattamento superficiale non hanno. Inoltre, l'oro può anche impedire la dissoluzione del rame, che faciliterà l'assemblaggio senza piombo.

Vantaggi: non facile da ossidare, tempo di conservazione lungo, superficie liscia, adatto per saldare i perni sottili dello spazio e i piccoli componenti del giunto di saldatura. È preferibile una scheda PCB chiave (ad esempio una scheda del telefono cellulare). La saldatura a riflusso può essere ripetuta molte volte e la saldabilità non è significativamente ridotta. Può essere utilizzato come materiale di base del filo di saldatura COB (ChipOnBoard).

Svantaggi: alto costo, scarsa resistenza alla saldatura, perché viene utilizzato il processo di nichel elettroless, è incline a problemi del disco nero. Lo strato di nichel si ossida nel tempo e l'affidabilità a lungo termine è un problema.

5. Sinking tinPCB

Attualmente, tutte le saldature sono basate su stagno, quindi lo strato di stagno può essere abbinato a qualsiasi tipo di saldatura. Il processo di deposizione TiN può formare un composto intermetallico piatto rame-stagno, in modo che lo strato di placcatura dello stagno abbia la stessa saldabilità del livellamento dell'aria calda, piuttosto che il livellamento dell'aria calda; la lastra di latta non può essere conservata troppo a lungo e deve essere assemblata nell'ordine del deposito dello stagno.

Vantaggi: adatto alla produzione orizzontale. Adatto per la lavorazione del filo fine, adatto per saldatura senza piombo, particolarmente adatto per il processo di blanking. Molto buona scorrevolezza, adatto per SMT.

Svantaggi: Buone condizioni di conservazione (preferibilmente non più di 6 mesi) sono necessarie per controllare la crescita dei baffi di latta. Non adatto per la progettazione di interruttori a contatto. Nel processo di produzione, i requisiti di processo del film di saldatura di resistenza sono molto alti, altrimenti il film di saldatura di resistenza cadrà. È meglio proteggere il gas di azoto durante la saldatura multipla. Anche i test elettrici sono un problema.

6. Immersion SilverPCB

Il processo di placcatura d'argento è tra placcatura d'argento organica e nichelatura chimica/oro e il processo è semplice e veloce. Anche se esposto a calore, umidità e inquinamento, l'argento può ancora mantenere una buona saldabilità, ma perderà la sua lucentezza. L'argento non ha la buona forza fisica della placcatura elettrolitica di nichel/oro perché non c'è nichel sotto lo strato di placcatura d'argento.

Vantaggi: processo semplice, adatto per saldatura senza piombo, superficie liscia, basso costo, adatto per fili molto sottili.

Svantaggi: elevate condizioni di conservazione e facile contaminazione. La forza di saldatura è soggetta a problemi (problema di microcavità). Il rame sotto il film di saldatura di resistenza è incline all'elettromigrazione e al morso di Javanni. Anche la misurazione elettrica è un problema.

7. nichel chimico palladio goldPCB

Rispetto all'oro precipitato, nichel chimico, palladio e oro hanno uno strato extra di palladio tra nichel e oro. Il palladio può prevenire la corrosione causata dalla reazione di spostamento e fare preparazioni adeguate per la deposizione dell'oro. D'altra parte, l'oro è strettamente coperto dal palladio, fornendo una buona superficie di contatto.

Vantaggi: adatto per saldatura senza piombo. La superficie è molto piana e adatta per SMT. Il foro può anche essere rivestito con nichel e oro. A lungo termine, le condizioni di conservazione non sono difficili. Adatto per prove elettriche. Adatto per la progettazione del contatto interruttore. Adatto per legare filo di alluminio, adatto a piastre spesse, forte resistenza agli attacchi ambientali.

8. Placcatura oro duro PCB

Al fine di migliorare la resistenza all'usura del prodotto, aumentare il numero di inserimento e rimozione, e galvanizzare l'oro duro.

Il processo di trattamento superficiale del circuito stampato non è cambiato molto e sembra ancora essere una questione lontana, ma va notato che i cambiamenti lenti a lungo termine porteranno a grandi cambiamenti. Con l'aumento della protezione ambientale, il processo di trattamento superficiale del PCB subirà sicuramente enormi cambiamenti in futuro.