PCB技術 - PCB回路基板表面処理プロセス

PCB回路基板 surface treatment process

After the customer's technology draws the PCB回路基板, それは、PCB校正工場または大量生産に送られます. 我々が回路基板工場に順序を置くとき, 添付します PCB回路基板処理 process description document, つは、どのPCB表面処理プロセスを選択するかを示すことです, そして、異なるPCB表面処理プロセスは、最終的なPCB処理引用に大きな影響を及ぼすでしょう, そして、異なるPCB表面処理プロセスは、異なる料金を持ちます. エディタは、現在の一般的なPCB表面処理プロセスについてあなたに話したいです, 多くの国内PCBボード工場における異なるPCB表面処理プロセスと適用シナリオの利点と欠点.

ではなぜPCB表面に特別な処理を施す必要があるのでしょうか？

銅は空気中で容易に酸化されるので，酸化銅層は溶接に大きな影響を与え，偽溶接やバーチャル溶接が容易である。厳しいケースでは、パッドとコンポーネントを溶接することはできません。このため、PCBが製造されている。このとき、パッドを表面から保護するためにパッドの表面に材料層を塗布（メッキ）する工程がある。

現在，国内の回路基板工場のpcb表面処理プロセスは，スプレー錫（hasl，hotairsolderleveling），tin，浸漬銀，osp（酸化防止），化学浸入金（enig），電気めっき金などであるが，特別なpcb回路基板表面処理プロセスも適用されている。

異なるpcb表面処理プロセスを比較すると，そのコストは異なる。もちろん、使用される機会も異なります。右のものだけが選択されません。完全なPCB表面処理プロセスはない。価格はすべてのPCBアプリケーションのシナリオを満たすことができますので、私たちの選択のために多くの工芸品があります。もちろん、それぞれの工芸品には独自のメリットがあり、それらの存在は合理的です。キーは、私たちはそれらを知っている必要がありますし、それらをよく使用することです。

の利点と欠点と適用可能なシナリオを比較してみましょう PCB回路基板 表面処理プロセス.

利点：低コスト、滑らかな表面、良好な溶接性（酸化がない場合）。

短所：酸や湿度の影響を受けやすく、長時間保管できません。銅が空気にさらされるとき、簡単に酸化されるので、それはアンパックの後、2時間以内に使われなければなりません;最初のリフローはんだ付けの後の第2の側がそれがすでに酸化しているので、両面板のために使うことができません。テストポイントがあれば、酸化を防ぐために、はんだペーストを印刷しなければならない。そうでなければ、それはプローブと良好に接触しない。

スプレースズプレート（HASL，Hotairsolderlevelling，熱風平準化）

利点：低価格、良い溶接性能。

欠点：微細な隙間や部品の溶接ピンには適していない。回路基板処理中に半田ビーズが発生しやすくなり、微細ピッチ成分の短絡が発生しやすい。両面SMTプロセスで使用されるとき、第2の側が高温リフローはんだ付けを受けているので、錫及び再溶融を吹き飛ばすことは非常に容易であり、錫ビーズ又は球状の錫ドットへの重力の影響を受けた同様の液滴を生じ、表面がさらに悪くなる。平坦化は溶接問題に影響する

回路基板表面処理プロセスを支配するためのTiN溶射プロセス. 1980年代に, 回路基板の4分の3以上がスプレースズプロセスを使用した, しかし、業界は過去10年間でのスズスプレープロセスの使用を減らしている. これは、推定された約25 % PCBs スプレースズプロセスを使用. クラフト. スズスプレープロセスは汚れている, 不愉快な, デンジャラス, だから、それはお気に入りのプロセスをされたことがない, しかし、スズスプレープロセスは、より大きな間隔でより大きな構成要素とワイヤーのために優れたプロセスです. 高密度で PCBs, ブリキ溶射プロセスの平坦性は、その後のアセンブリに影響するしたがって, HDIボードは一般的に回路基板のすず溶射プロセスを使用しない. 技術の進歩で, 産業は現在、より小さなピッチでQFPとBGAを組み立てるのに適したすずスプレープロセスを持っています, しかし、実用的なアプリケーションは少ない. 現在, いくつかの回路基板工場は、TiN噴霧プロセスを置き換えるために、OSP技術および浸漬金技術を使用する技術開発は、いくつかの回路基板工場に錫と銀の浸漬プロセスを採用させた. 近年の鉛フリー化動向, スズ溶射技術の使用はさらに制限されている. いわゆる鉛フリースズ溶射があったが, これは機器の互換性の問題を含むかもしれません.

OSP (有機溶剤保存防食,抗酸化)

利点：PCBのベア銅溶接のすべての利点があります。期限切れの（3ヶ月）ボードも再浮上することができますが、通常1回だけ。

短所：酸と湿度の影響を受けやすい。二次リフローはんだ付けで使用される場合、一定時間内に完了する必要があり、通常、第2のリフローはんだ付けの効果は比較的悪くなる。記憶時間が3ヵ月を超えるならば、それは再浮上しなければなりません。開封後24時間以内に使用しなければなりません。OSPは絶縁層であるので、電気試験用のピンポイントに接触する前に、テストポイントをはんだペーストで印刷して元のOSP層を除去しなければならない。

PCBの約25 %から30 %が現在OSPプロセスを使用しており、その割合は上昇している（OSPプロセスは現在、スズ噴霧を凌駕し、最初にランク付けされている可能性が高い）と推定されている。OSPプロセスは、高密度のPCBパッケージのために、PCBのような、単層のTV用およびPCB用のPCBなどの、低価格のPCBにも使用できる。bgaには，より多くの応用がある。PCBが表面接続または貯蔵期間の制限のための機能的要件を持たない場合、OSPプロセスは最も理想的な表面処理プロセスである。

浸入金( ENIG , ElectroLessickElemmersiongold )

利点：酸化することは容易ではなく、長い間保管することができ、表面は平らであり、微細なギャップピンおよび小さなはんだ接合部を有する溶接に適している。ボタン（例えば携帯電話ボード）でのPCBボードの最初の選択。リフローはんだ付けは、はんだ付け性を低下させることなく何度も繰り返される。これは、COB（チップボード）のワイヤボンディング用基板として使用することができます。

欠点：高コスト，溶接強度が悪いため，無電解ニッケルめっき法を用いるため，ブラックディスクの問題がある。ニッケル層は経時的に酸化し長期的信頼性が問題である。

浸漬金プロセスはospプロセスとは異なる。これは、主に機能的な接続要件と、長い携帯電話のキーパッド領域、ルータハウジングのエッジ接続領域、およびチッププロセッサの弾性接続のための電気接点などの長いストレージ期間を持つボードに使用されます。エリア.スズ溶射プロセスの平坦性問題とOSPプロセスのフラックスの除去のために、浸漬金の使用は1990年代に広く使われました;その後，ブラックディスクと脆性ニッケル‐りん合金の出現により，浸漬金の適用が減少した。しかし現在、ほとんどすべてのハイテクPCB工場は金線を沈めている。銅−錫系金属間化合物を除去する場合、はんだ接合部が脆くなることを考慮すると、比較的脆性のニッケル−錫金属間化合物に多くの問題がある。したがって、携帯用の電子製品（携帯電話など）は、ほとんどすべて、OSP、浸漬銀または浸漬錫によって形成された銅－錫金属間化合物はんだ接合を使用し、浸漬金は、キー領域、接触面積及びEMI遮蔽領域を形成するために使用され、いわゆる選択浸漬金工芸品である。pcbsの約10 %〜20 %は現在無電解ニッケル／浸漬金プロセスを使用していると推定される。

イマージョンシルバー( ENIG , ElectroLessickMelimsiongold )

浸漬銀は浸漬金より安いです。PCBが接続機能要件を有し、コストを削減する必要があるならば、イマージョンシルバーは良い選択である浸漬シルバーの良い平坦性と接触と組み合わせると、イマージョンシルバープロセスを選択する必要があります。イマージョンシルバーは、高速信号設計と同様に、通信製品、自動車とコンピュータ周辺機器に多くのアプリケーションを持ちます。浸漬銀は他の表面処理が一致できない良好な電気的性質を有するので、高周波信号においても使用することができる。EMSは、組み立てが容易で、より良いチェック性を持つので、浸漬銀プロセスを使用することを勧めます。しかし、孔食やはんだ接合のような欠陥のため、浸漬銀の成長は遅い（しかし、減少しない）。pcbsの約10 %〜15 %は現在，浸漬銀技術を使用していると推定されている。

シンティン

表面処理プロセスへのTiN沈み込みの導入は過去10年間で起こった, そしてこのプロセスの出現は生産自動化の要求の結果である. 浸漬錫ははんだ付け領域に新たな元素をもたらさない, 通信のためのバックプレーンに特に適している. 錫は基板の貯蔵期間を超えてはんだ付け性を失う, したがって、錫の沈没はより良い貯蔵条件を必要とする. 加えて, 錫浸漬プロセスは、それに含まれる発がん性物質によって制限される. それは約5 %- 10 %の PCBs 現在、錫浸漬プロセスを使用します.