Chính xác sản xuất PCB, PCB tần số cao, PCB cao tốc, PCB chuẩn, PCB đa lớp và PCB.
Nhà máy dịch vụ tùy chỉnh PCB & PCBA đáng tin cậy nhất.
Công nghệ PCB

Công nghệ PCB - Phân tích ưu và nhược điểm của xử lý bề mặt PCB

Công nghệ PCB

Công nghệ PCB - Phân tích ưu và nhược điểm của xử lý bề mặt PCB

Phân tích ưu và nhược điểm của xử lý bề mặt PCB

2019-06-21
View:1034
Author:ipcb

Với nhu cầu ngày càng tăng của con người đối với môi trường sống, các vấn đề môi trường liên quan đến quá trình sản xuất PCB ngày càng được quan tâm.

Tại sao chúng ta cần điều trị đặc biệt cho bề mặt PCB?

Mục đích cơ bản nhất của việc xử lý bề mặt PCB là đảm bảo khả năng hàn tốt hoặc tính chất điện. Bởi vì đồng trong không khí dễ bị oxy hóa, lớp oxit đồng có ảnh hưởng lớn đến hàn và dễ dàng hình thành hàn giả, trong trường hợp nghiêm trọng có thể dẫn đến các tấm và các thành phần không thể hàn được. Do đó, một quá trình xảy ra trong quá trình sản xuất và sản xuất PCB, đó là pad. Bề mặt của pad được phủ (mạ) một lớp vật liệu để bảo vệ pad khỏi quá trình oxy hóa.

1. PCB không chì

Hiện nay, công nghệ chế biến mì ăn liền PCB cho các nhà máy bảng trong nước bao gồm: phun thiếc (HASL, làm phẳng không khí nóng), hàn nóng, làm phẳng không khí nóng, OSP (chống oxy hóa), mạ niken vàng, chìm thiếc, mạ bạc, mạ niken palladium vàng, mạ vàng cứng, vv Tất nhiên, trong các ứng dụng đặc biệt cũng sẽ có một số quy trình xử lý bề mặt PCB đặc biệt.

Bảng mạch in

2. Phun thiếc (cân bằng không khí nóng) PCB

Quy trình chung của san lấp mặt bằng không khí nóng là: ăn mòn vi mô, làm nóng trước, mạ thiếc, làm sạch phun.

Làm thẳng không khí nóng, còn được gọi là hàn không khí nóng (thường được gọi là phun thiếc), là việc áp dụng hàn thiếc nóng chảy (chì) lên bề mặt PCB, làm nóng khí nén để làm thẳng nó, tạo thành một lớp đồng chống oxy hóa và khả năng hàn tốt. Sàn nhà Hàn và đồng tạo thành các hợp chất liên kim loại đồng-thiếc tại các điểm nối của hàn điều hòa nhiệt độ và đồng. PCB thường được ngâm trong hàn nóng chảy để hoàn thiện không khí nóng; Dao không khí làm phẳng hàn lỏng trước khi hàn được chữa khỏi; Dao không khí giảm thiểu hình dạng của bề mặt uốn của hàn trên bề mặt đồng và ngăn chặn sự cầu nối của hàn.

Không khí nóng được chia thành dọc và ngang. Người ta thường nghĩ rằng loại ngang là tốt hơn, chủ yếu là do lớp phủ san lấp mặt bằng không khí nóng ngang là đồng nhất hơn, có thể đạt được sản xuất tự động.

Ưu điểm: giá thấp, hiệu suất hàn tốt.

Nhược điểm: Do kết thúc bề mặt kém của tấm phun thiếc, nó không thích hợp để hàn các chân khe hở mỏng và các bộ phận quá nhỏ. Hạt hàn dễ dàng tạo ra hạt hàn trong quá trình xử lý PCB và dễ dàng ngắn mạch đến các bộ phận sân mịn. Khi được sử dụng trong quá trình SMT hai mặt, vì bề mặt thứ hai đã chảy ngược ở nhiệt độ cao, việc phun lại TiN có khả năng tạo ra các hạt thiếc hoặc các giọt nước tương tự bị ảnh hưởng bởi trọng lực vào các điểm thiếc hình cầu, dẫn đến bề mặt không bằng phẳng, do đó ảnh hưởng đến vấn đề hàn.


2. Chất bảo quản hàn hữu cơ (OSP) PCB

Quy trình chung như sau: Tẩy nhờn ->; Vi ăn mòn> Tẩy axit> Làm sạch nước tinh khiết> Lớp phủ hữu cơ> Làm sạch, kiểm soát quá trình dễ dàng hơn các quy trình khác và giải thích quá trình xử lý dễ dàng hơn.

OSP là một quá trình xử lý bề mặt của lá đồng bảng mạch in (PCB) theo chỉ thị RoHS. Người ta ước tính rằng khoảng 25% PCBs hiện đang sử dụng quy trình OSP, đã tăng lên (rất có thể quy trình OSP hiện đã vượt qua phun thiếc để xếp hạng số 1). Quá trình OSP có thể được sử dụng cho PCB công nghệ thấp hoặc PCB công nghệ cao, chẳng hạn như TV một mặt và PCB, bảng đóng gói chip mật độ cao, vv Đối với BGA, cũng có nhiều ứng dụng OSP. Nếu PCB không có yêu cầu chức năng về kết nối bề mặt hoặc giới hạn thời gian lưu trữ, quá trình OSP sẽ là quá trình xử lý bề mặt lý tưởng nhất.

Ưu điểm: Quá trình đơn giản, bề mặt nhẵn, thích hợp cho hàn không chì và SMT. Dễ dàng làm lại, dễ vận hành sản xuất, phù hợp với công việc ngang. Nó phù hợp cho sự cùng tồn tại của các quy trình khác nhau như OSP+ENIG, chi phí thấp và thân thiện với môi trường.

Nhược điểm: số lượng hạn chế của hàn trở lại (độ dày của nhiều lần hàn lặp đi lặp lại sẽ làm hỏng bộ phim, 2 lần về cơ bản không có vấn đề gì). Không thích hợp cho công nghệ uốn và dây buộc. Kiểm tra trực quan và đo điện không thuận tiện. SMT yêu cầu bảo vệ nitơ. SMT Rework Không áp dụng Điều kiện lưu trữ cao hơn là cần thiết.


3. Toàn bộ bảng là niken mạ vàng PCB

Bề mặt PCB mạ vàng được phủ một lớp niken và sau đó là vàng. Nickel được mạ chủ yếu để ngăn chặn sự lây lan giữa vàng và đồng. Có hai loại mạ niken: vàng mềm (vàng nguyên chất, bề mặt vàng trông không sáng) và vàng cứng (bề mặt nhẵn và cứng, chống mài mòn, chứa các nguyên tố như coban, bề mặt vàng trông sáng hơn). Vàng mềm chủ yếu được sử dụng cho dây vàng đóng gói chip và vàng cứng chủ yếu được sử dụng cho các kết nối điện của các bộ phận không hàn.

Ưu điểm: Long save time 12 tháng. Thích hợp cho thiết kế công tắc tiếp xúc và cuộn dây vàng. Thích hợp cho thử nghiệm điện.

Khuyết điểm: Chi phí cao, vàng dày. Khi ngón tay mạ vàng, cần thêm dây thiết kế để dẫn điện. Vì độ dày của mạ vàng không nhất thiết dẫn đến sự giòn của các mối hàn, điều này sẽ ảnh hưởng đến sức mạnh của mối hàn. Tính đồng nhất của bề mặt mạ. Mạ niken vàng không thể giữ các cạnh của dây. Không thích hợp để buộc dây nhôm.


4. ngâm vàng PCB

Quy trình chung như sau: tẩy rửa axit>; Vi ăn mòn> Pre-nhúng ->; Kích hoạt ->; Mạ niken hóa học> Hóa chất ngâm vàng; Quá trình này có tổng cộng 6 bồn tắm hóa học liên quan đến gần 100 hóa chất và quá trình phức tạp hơn.

Vàng là một lớp hợp kim niken-vàng dày phủ trên bề mặt đồng, có thể bảo vệ PCB trong một thời gian dài. Ngoài ra, nó có khả năng chịu được môi trường mà các quy trình xử lý bề mặt khác không có. Ngoài ra, vàng ngăn chặn sự hòa tan của đồng, do đó có lợi cho việc lắp ráp không chì.

Ưu điểm: Không dễ bị oxy hóa, thời gian lưu trữ dài, bề mặt nhẵn, thích hợp cho các chân hàn và các bộ phận hàn nhỏ với khoảng cách nhỏ. Các bo mạch PCB quan trọng (chẳng hạn như bảng điện thoại di động) được ưu tiên. Hàn chảy ngược có thể được lặp lại nhiều lần và khả năng hàn không giảm đáng kể. Nó có thể được sử dụng làm chất nền cho dây hàn COB (ChipOnBoard).

Nhược điểm: chi phí cao, độ bền hàn kém, do quá trình mạ niken hóa học, dễ xảy ra vấn đề đĩa đen. Lớp niken bị oxy hóa theo thời gian và độ tin cậy lâu dài là một vấn đề.


5. chìm thiếc PCB

Hiện tại, tất cả các loại hàn đều dựa trên thiếc, vì vậy lớp thiếc có thể phù hợp với bất kỳ loại hàn nào. Quá trình lắng đọng TiN có thể tạo thành các hợp chất liên kim loại đồng thiếc phẳng, cho phép mạ thiếc có khả năng hàn tương tự như san lấp mặt bằng không khí nóng, thay vì san lấp mặt bằng không khí nóng; Các tấm thiếc không thể được lưu trữ quá lâu và phải được lắp ráp theo thứ tự mà thiếc được lắng đọng.

Ưu điểm: Thích hợp cho sản xuất theo chiều ngang. Thích hợp cho gia công dây tốt, thích hợp cho hàn không chì, đặc biệt thích hợp cho gia công dập. Độ mịn rất tốt, phù hợp với SMT.

Nhược điểm: Điều kiện bảo quản tốt (tốt nhất là không quá 6 tháng) là cần thiết để kiểm soát sự phát triển của râu thiếc. Không phù hợp với thiết kế công tắc tiếp xúc. Trong quá trình sản xuất, yêu cầu quá trình của màng hàn điện trở là rất cao, nếu không màng hàn điện trở sẽ rơi ra. Tốt nhất là bảo vệ nitơ khi hàn nhiều lần. Kiểm tra điện cũng là một vấn đề.


6. nhúng SilverPCB

Quá trình mạ bạc nằm giữa mạ bạc hữu cơ và mạ niken/vàng hóa học, quá trình này rất đơn giản và nhanh chóng. Bạc vẫn có thể hàn tốt ngay cả khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, độ ẩm và ô nhiễm, nhưng sẽ mất độ bóng. Bạc không có sức mạnh vật lý tốt để mạ niken/vàng hóa học vì không có niken dưới lớp mạ bạc.

Ưu điểm: Quá trình đơn giản, thích hợp cho hàn không chì, bề mặt nhẵn và chi phí thấp, thích hợp cho dây cực tốt.

Nhược điểm: Điều kiện bảo quản cao, dễ bị ô nhiễm. Độ bền hàn dễ gặp vấn đề (vấn đề microcavity). Đồng dưới màng hàn điện trở dễ bị di chuyển điện và cắn Javanni. Đo điện cũng là một vấn đề.


7. Hóa chất Nickel Palladium PCB

So với vàng kết tủa, niken hóa học, paladi và vàng có thêm một lớp paladi giữa niken và vàng. Palladium ngăn ngừa sự ăn mòn do phản ứng thay thế và chuẩn bị tốt cho sự lắng đọng của vàng. Mặt khác, vàng được bao phủ chặt chẽ bởi palladium, cung cấp một bề mặt tiếp xúc tốt.

Ưu điểm: Thích hợp cho hàn không chì. Bề mặt rất phẳng, phù hợp với SMT. Lỗ này cũng có thể được phủ niken và vàng. Về lâu dài, điều kiện bảo quản không quá khắt khe. Thích hợp cho thử nghiệm điện. Thích hợp cho thiết kế tiếp điểm chuyển đổi. Thích hợp cho dây nhôm ràng buộc, thích hợp cho tấm dày, mạnh mẽ chống xói mòn môi trường.


8. Mạ vàng cứng PCB

Để cải thiện khả năng chống mài mòn của sản phẩm, tăng số lần chèn và loại bỏ và mạ vàng cứng.

Quá trình xử lý bề mặt của bảng mạch in không thay đổi nhiều và có vẻ như vẫn còn xa vời, nhưng điều quan trọng cần lưu ý là những thay đổi chậm trong thời gian dài có thể dẫn đến những thay đổi lớn. Với việc tăng cường bảo vệ môi trường, quá trình xử lý bề mặt PCB chắc chắn sẽ thay đổi đáng kể trong tương lai.