Teknik PCB - Proses perawatan permukaan papan litar PCB

Proses perawatan permukaan papan litar PCB

Selepas teknologi pelanggan melukis papan sirkuit PCB, ia akan dihantar ke kilang pengujian PCB atau produksi massa. Apabila kita letakkan perintah ke kilang papan sirkuit, kita akan melekat dokumen proses proses proses proses sirkuit PCB, salah satu dari mana ialah untuk menunjukkan proses perawatan permukaan PCB yang akan dipilih, dan proses perawatan permukaan PCB yang berbeza akan mempunyai kesan yang lebih besar pada petikan pemproses akhir PCB, dan proses perawatan permukaan PCB yang berbeza akan mempunyai muatan yang berbeza. Editor ingin bercakap dengan anda mengenai proses rawatan permukaan PCB yang biasa semasa, keuntungan dan kelemahan proses rawatan permukaan PCB yang berbeza dan skenario yang berlaku dalam banyak kilang papan PCB rumah.

Lalu kenapa kita perlu melakukan rawatan istimewa di permukaan PCB?

Kerana tembaga mudah dioksidasi di udara, lapisan oksid tembaga mempunyai pengaruh besar pada penywelding, dan ia mudah untuk membentuk penywelding palsu dan penywelding maya. Dalam kes-kes yang berat, pads dan komponen tidak boleh diseweldi. Untuk sebab ini, PCB dalam produksi. Pada masa ini, akan ada proses untuk menutup (plating) lapisan bahan pad a permukaan pad untuk melindungi pad daripada oksidasi.

Pada masa ini, proses perawatan permukaan PCB kilang papan sirkuit rumahnya termasuk: tin semburah (HASL, penerbangan atas tingkat panas), tin, perak tenggelam, OSP (anti-oksidasi), emas tenggelam kimia (ENIG), emas elektroplating, dll., tentu saja, istimewa Terdapat juga beberapa proses perawatan permukaan papan sirkuit PCB istimewa dalam aplikasi.

Mengbandingkan proses pengubahan permukaan PCB yang berbeza, biaya mereka berbeza. Sudah tentu, kesempatan yang digunakan juga berbeza. Hanya yang betul tidak dipilih. Tiada proses rawatan permukaan PCB yang sempurna. Harganya boleh memenuhi semua skenario aplikasi PCB), jadi terdapat begitu banyak senjata untuk kita memilih. Sudah tentu tiap-tiap kapal mempunyai haknya sendiri, dan keberadaan mereka adalah bijaksana. Kunci ialah kita mesti kenal mereka dan gunakan mereka dengan baik.

Mari kita membandingkan keuntungan dan kelemahan dan skenario yang berlaku dari proses pengawatan permukaan papan sirkuit PCB yang berbeza.

Keuntungan: biaya rendah, permukaan licin, kesesuaian yang baik (tanpa oksidasi).

Kegagalan: Mudah dipengaruhi oleh asid dan kelembaman dan tidak boleh disimpan untuk masa yang lama. Ia mesti digunakan dalam masa 2 jam selepas mengepakkan, kerana tembaga mudah dioksidasi apabila dikekspos ke udara; ia tidak boleh digunakan untuk papan dua sisi kerana sisi kedua selepas tentera reflow pertama ia sudah oksidasi. Jika terdapat titik ujian, pasta solder mesti dicetak untuk mencegah oksidasi, jika tidak ia tidak akan berada dalam kenalan yang baik dengan sond.

plat tin serbuk (HASL, HotAirSolderLevelling, aras udara panas)

Keuntungan: harga lebih rendah, prestasi penywelding yang baik.

Kegagalan: Tidak sesuai untuk penywelding pins dengan ruang halus dan komponen yang terlalu kecil, kerana rata permukaan plat tin sembur adalah lemah. Kacang tentera cenderung untuk dihasilkan semasa pemprosesan papan sirkuit, dan lebih mudah menyebabkan sirkuit pendek untuk komponen pitch halus. Apabila digunakan dalam proses SMT dua sisi, kerana sisi kedua telah mengalami soldering reflow suhu tinggi, ia sangat mudah untuk menyemprot tin dan mencair semula, yang mengakibatkan kacang tin atau tetesan serupa yang disebabkan oleh graviti ke titik tin sferik, yang membuat permukaan lebih teruk. Pencerahan mempengaruhi masalah penywelding.

Proses penyemburan tin yang digunakan untuk menguasai proses perawatan permukaan papan litar. Pada tahun 1980-an, lebih dari 3/4 papan sirkuit menggunakan proses penyemburan tin, tetapi industri telah mengurangi penggunaan proses penyemburan tin dalam 10 tahun terakhir. Dikira-kira 25%-40% PCB menggunakan proses tin semburan. Kapal. Proses semburan tin adalah kotor, tidak menyenangkan, dan berbahaya, jadi ia tidak pernah menjadi proses kegemaran, tetapi proses semburan tin adalah proses yang baik untuk komponen dan wayar yang lebih besar dengan ruang yang lebih besar. Dalam PCB yang padat tinggi, keseluruhan proses semburan tin akan mempengaruhi pemasangan berikutnya; oleh itu, papan HDI biasanya tidak menggunakan proses semburan tin papan sirkuit. Dengan kemajuan teknologi, industri sekarang mempunyai proses semburan tin yang sesuai untuk mengumpulkan QFP dan BGA dengan tempat yang lebih kecil, tetapi terdapat aplikasi yang lebih sedikit praktik. Pada masa ini, beberapa kilang papan sirkuit menggunakan teknologi OSP dan teknologi emas penyemburan untuk menggantikan proses penyemburan tin; perkembangan teknologi juga menyebabkan beberapa kilang papan sirkuit untuk mengadopsi proses penyemburan tin dan perak. Berkumpul dengan kecenderungan bebas plum dalam tahun-tahun terakhir, penggunaan teknologi semburahan tin telah ditahan lebih lanjut. Walaupun ada yang disebut penyemburan tin bebas lead, ini mungkin melibatkan masalah persamaan peralatan.

OSP (SolderingOrganicPreservative, anti-oxidation)

Keuntungan: Ia mempunyai semua keuntungan dari penyelamatan tembaga kosong PCB. Papan yang telah tamat (tiga bulan) juga boleh muncul semula, tetapi biasanya hanya sekali.

Kegagalan: mudah disentuh oleh asid dan kelembaman. Apabila digunakan dalam tentera reflow sekunder, ia perlu selesai dalam tempoh tertentu, dan biasanya kesan tentera reflow kedua akan relatif miskin. Jika masa penyimpanan melebihi tiga bulan, ia mesti muncul semula. Ia mesti digunakan dalam 24 jam selepas membuka pakej. OSP adalah lapisan yang mengisolasi, jadi titik ujian mesti dicetak dengan lipat askar untuk membuang lapisan OSP asal sebelum ia boleh menghubungi titik pin untuk ujian elektrik.

Dikira-kira kira-kira 25%-30% PCB kini menggunakan proses OSP, dan proporsi telah meningkat (kemungkinan proses OSP kini telah melebihi penyemburan tin dan berturut-turut terlebih dahulu). Proses OSP boleh digunakan pada PCB teknologi rendah serta PCB teknologi tinggi, seperti PCB untuk TV satu sisi dan papan untuk pakej cip densiti tinggi. Untuk BGA, OSP mempunyai lebih banyak aplikasi. Jika PCB tidak mempunyai keperluan berfungsi untuk sambungan permukaan atau batasan masa penyimpanan, proses OSP akan menjadi proses penyelesaian permukaan yang paling ideal.

Emas Immersion (ENIG, ElectrolessNickelImmersionGold)

Keuntungan: Ia tidak mudah untuk oksidasi, boleh disimpan untuk masa yang lama, dan permukaan adalah rata, sesuai untuk penyelesaian pins dan komponen dengan kongsi tentera kecil. Pilihan pertama untuk papan PCB dengan butang (seperti papan telefon bimbit). Tentera semula boleh diulang banyak kali tanpa mengurangi kemudahan tentera. Ia boleh digunakan sebagai substrat untuk ikatan wayar COB (ChipOnBoard).

Kegagalan: biaya tinggi, kekuatan penyelesaian yang lemah, kerana proses penyelesaian nikel tanpa elektronik digunakan, ia mudah untuk mempunyai masalah cakera hitam. Lapisan nikel akan oksidasi pada masa, dan kepercayaan jangka panjang adalah masalah.

Proses emas Immersion berbeza dari proses OSP. Ia terutama digunakan pada papan dengan keperluan sambungan berfungsi dan jangka penyimpanan panjang di permukaan, seperti kawasan papan kekunci telefon bimbit, kawasan sambungan pinggir rumah penghala, dan kenalan elektrik untuk sambungan elastik pemproses cip. Kawasan. Kerana masalah keseluruhan proses penyemburan tin dan pembuangan aliran proses OSP, penggunaan emas penyemburan digunakan secara luas pada tahun 1990-an; kemudian disebabkan penampilan cakera hitam dan ikatan nikel-fosfor, aplikasi emas tenggelam dikurangi. Tetapi pada masa ini hampir setiap kilang PCB teknologi tinggi mempunyai wayar emas tenggelam. Mengingat bahawa kumpulan tentera akan menjadi lemah apabila membuang komponen tembaga-tin intermetal, akan ada banyak masalah dalam kumpulan nikel-tin intermetal relatif lemah. Oleh itu, produk elektronik yang boleh dibawa (seperti telefon bimbit) hampir semua menggunakan kumpulan solder intermetal tembaga-tin yang terbentuk oleh OSP, perak tenggelam atau tin tenggelam, dan emas tenggelam digunakan untuk membentuk kawasan kunci, kawasan kenalan dan kawasan perlindungan EMI, yang disebut kapal emas Immersion selektif. Dikira-kira kira-kira 10%-20% PCB kini menggunakan proses emas nikel/penyemburan tanpa elektro.

Perak Immersion (ENIG, ElectrolessNickelImmersionGold)

Immersion Silver lebih murah daripada Immersion Gold. Jika PCB mempunyai keperluan fungsi sambungan dan perlu mengurangi kos, Immersion Silver adalah pilihan yang baik; ditambah dengan keselamatan dan hubungan yang baik Immersion Silver, maka proses Immersion Silver patut dipilih. Immersion Silver mempunyai banyak aplikasi dalam produk komunikasi, kereta, dan periferi komputer, serta dalam rancangan isyarat kelajuan tinggi. Kerana Immersion Silver mempunyai sifat elektrik yang baik yang perawatan permukaan lain tidak dapat sepadan, ia juga boleh digunakan dalam isyarat frekuensi tinggi. EMS mencadangkan menggunakan proses perak tenggelam kerana ia mudah dikumpulkan dan mempunyai kemampuan pemeriksaan yang lebih baik. Walaupun demikian, disebabkan kesalahan-kesalahan seperti kerosakan dan sampah tentera, pertumbuhan perak tenggelam adalah lambat (tetapi tidak berkurang). Dikira-kira kira-kira 10%-15% PCB kini menggunakan teknologi perak tenggelam.

Shen Tin (ENIG, ElectrolessNickelImmersionGold)

Perkenalan tin tenggelam ke dalam proses perawatan permukaan telah berlaku dalam sepuluh tahun terakhir, dan kemunculan proses ini adalah hasil keperluan automatasi produksi. Tin Immersion tidak membawa mana-mana unsur baru ke kawasan tentera, yang khususnya sesuai untuk pesawat belakang untuk komunikasi. Tin akan kehilangan kemudahan tentera melebihi masa penyimpanan papan, jadi tenggelam tin memerlukan keadaan penyimpanan yang lebih baik. Selain itu, proses penyemburan tin diharamkan kerana bahan karcinogenik yang ada di dalamnya. Dikira-kira 5%-10% PCB kini menggunakan proses penyemburan tin.