El propòsit més bàsic del tractament de la superfície de les plaques de circuit imprès (PCB) és garantir una bona soldabilitat o propietats elèctriques. Com que el coure a la natura tendeix a existir en forma d'òxids a l'aire, és poc probable que es mantingui com el coure original durant molt de temps, per la qual cosa cal tractar-lo amb coure.
Hi ha molts processos de tractament de superfícies de PCB. Els elements comuns són agents protectors soldats orgànics (OSP) plans, or niquelat de placa completa, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, níquel químic, or i or dur galvanitzat. Símptoma.
1. L'aire calent és pla (llauna d'esprai)
El procés general del procés d'anivellament per aire calent és: microerosió → preescalfament → soldadura per recobriment → llauna polvoritzada → neteja.
L'aire calent és pla, també conegut com a soldadura per aire calent (comunament conegut com a polvorització d'estany), que és el procés de recobrir l'estany fos (plom) soldat a la superfície del PCB i utilitzar calefacció per comprimir la rectificació d'aire (bufat) per formar una capa d'oxidació anticour. També pot proporcionar capes de recobriment de bona soldabilitat. Tota la soldadura i el coure de l'aire calent formen un compost inductiu de metall coure-estany en la combinació. El PCB normalment s'enfonsa a l'aigua soldada de fusió; el ganivet de vent bufa el líquid soldat pla abans de soldar;
El nivell de vent tèrmic es divideix en dos tipus: vertical i horitzontal. Generalment es creu que el tipus horitzontal és millor. Principalment, la capa de rectificació d'aire calent horitzontal és relativament uniforme, cosa que permet aconseguir una producció automatitzada.
Avantatges: temps d'emmagatzematge més llarg; un cop finalitzada la PCB, la superfície del coure està completament humida (l'estany està completament cobert abans de la soldadura); adequat per a la soldadura amb plom; procés madur, baix cost, adequat per a la inspecció visual i les proves elèctriques
Desavantatges: No és adequat per a la unió de línies; a causa del problema de la planitud de la superfície, també hi ha limitacions en SMT; no és adequat per al disseny d'interruptors de contacte. Quan es polvoritzen estany, el coure es dissoldrà i la placa tindrà una temperatura elevada. Especialment en plaques gruixudes o primes, la polvorització d'estany és limitada i l'operació de producció és inconvenient.
2, protector orgànic de la soldabilitat (OSP)
El procés general és: desgreixatge –> microgravat –> decapatge –> neteja amb aigua pura –> recobriment orgànic –> neteja, i el control del procés és relativament fàcil de mostrar el procés de tractament.
L'OSP és un procés per al tractament de la superfície de làmina de coure de plaques de circuits impresos (PCB) d'acord amb els requisits de la directiva RoHS. OSP és l'abreviatura de Conservants de Soldabilitat Orgànics, també coneguts com a conservants de soldabilitat orgànics, també coneguts com a Preflux en anglès. En poques paraules, l'OSP és una pel·lícula protectora orgànica cultivada químicament sobre una superfície de coure neta i nua. Aquesta pel·lícula té resistència a l'oxidació, al xoc tèrmic i a la humitat, per protegir la superfície de coure en un entorn normal i no s'oxida (oxidació o vulcanització, etc.); Tanmateix, en la soldadura posterior a altes temperatures, aquesta pel·lícula protectora s'ha de poder eliminar fàcilment i ràpidament pel flux, de manera que la superfície de coure neta exposada es pugui combinar immediatament amb la soldadura fosa en molt poc temps per convertir-se en una unió de soldadura sòlida.
Avantatges: El procés és senzill, la superfície és molt plana, adequada per a soldadura sense plom i SMT. Fàcil de reelaborar, operació de producció convenient, adequada per a operació en línia horitzontal. La placa és adequada per a processaments múltiples (per exemple, OSP + ENIG). Baix cost, respectuós amb el medi ambient.
Desavantatges: la limitació del nombre de soldadures per reflux (múltiples soldadures gruixudes, la pel·lícula es destruirà, bàsicament 2 vegades sense problemes). No és adequat per a la tecnologia de crimpat, lligat de cables. La detecció visual i la detecció elèctrica no són convenients. Es requereix protecció amb gas N2 per a SMT. La reelaboració de SMT no és adequada. Requisits d'emmagatzematge elevats.
3, tota la placa xapada en níquel i or
El niquelat en placa consisteix en un conductor de la superfície de la placa de circuit imprès (PCB) primer recobert amb una capa de níquel i després amb una capa d'or. El niquelat serveix principalment per evitar la difusió entre l'or i el coure. Hi ha dos tipus de níquel galvanitzat en or: el recobriment d'or suau (or pur, superfície daurada no brillant) i el recobriment d'or dur (superfície llisa i dura, resistent al desgast, que conté altres elements com el cobalt, superfície daurada brillant). L'or tou s'utilitza principalment per a l'embalatge de xips amb filferro d'or; l'or dur s'utilitza principalment en interconnexions elèctriques no soldades.
Avantatges: Llarg temps d'emmagatzematge >12 mesos. Apte per al disseny d'interruptors de contacte i la fixació amb fil d'or. Apte per a proves elèctriques
Debilitat: Cost més elevat, or més gruixut. Els dits galvanitzats requereixen una conducció de cable de disseny addicional. Com que el gruix de l'or no és consistent, quan s'aplica a la soldadura, pot causar la fragilització de la unió de soldadura a causa d'un or massa gruixut, cosa que afecta la resistència. Problema d'uniformitat de la superfície de galvanització. L'or de níquel galvanitzat no cobreix la vora del cable. No és adequat per a la unió de cables d'alumini.
4. Enfonsar or
El procés general és: neteja per decapatge -> microcorrosió -> prelixiviació -> activació -> níquel electrolític -> lixiviació química d'or; Hi ha 6 tancs químics en el procés, que impliquen gairebé 100 tipus de productes químics, i el procés és més complex.
L'or enfonsat està embolicat en un aliatge de níquel-or gruixut i elèctricament bo a la superfície de coure, que pot protegir la PCB durant molt de temps; A més, també té una tolerància ambiental que altres processos de tractament de superfícies no tenen. A més, l'or enfonsat també pot evitar la dissolució del coure, cosa que beneficiarà el muntatge sense plom.
Avantatges: no s'oxida fàcilment, es pot emmagatzemar durant molt de temps, la superfície és plana, adequada per soldar pins de separació fina i components amb petites unions de soldadura. Placa PCB preferida amb botons (com ara la placa del telèfon mòbil). La soldadura per reflux es pot repetir diverses vegades sense gaire pèrdua de soldabilitat. Es pot utilitzar com a material base per al cablejat COB (Chip On Board).
Desavantatges: cost elevat, baixa resistència a la soldadura, a causa de l'ús d'un procés de níquel no galvanitzat, és fàcil tenir problemes de disc negre. La capa de níquel s'oxida amb el temps i la fiabilitat a llarg termini és un problema.
5. Llauna que s'enfonsa
Com que totes les soldadures actuals són a base d'estany, la capa d'estany es pot combinar amb qualsevol tipus de soldadura. El procés d'enfonsament d'estany pot formar compostos intermetàl·lics metàl·lics de coure-estany plans, cosa que fa que l'estany enfonsat tingui la mateixa bona soldabilitat que l'anivellament per aire calent sense el problema pla de l'anivellament per aire calent; La placa d'estany no es pot emmagatzemar durant massa temps i el muntatge s'ha de dur a terme segons l'ordre d'enfonsament d'estany.
Avantatges: Apte per a la producció en línia horitzontal. Apte per al processament de línia fina, apte per a soldadura sense plom, especialment adequat per a la tecnologia d'engast. Molt bona planitud, apte per a SMT.
Desavantatges: Es requereixen bones condicions d'emmagatzematge, preferiblement no més de 6 mesos, per controlar el creixement de la capa de bigotis d'estany. No és adequat per al disseny d'interruptors de contacte. En el procés de producció, el procés de pel·lícula de resistència de soldadura és relativament alt, ja que en cas contrari, la pel·lícula de resistència de soldadura es desprendrà. Per a la soldadura múltiple, la protecció amb gas N2 és la millor opció. La mesura elèctrica també és un problema.
6. Plata que s'enfonsa
El procés d'enfonsament de la plata és un procés intermedi entre el recobriment orgànic i el níquel/or electrolític. El procés és relativament senzill i ràpid. Fins i tot quan s'exposa a la calor, la humitat i la contaminació, la plata encara pot mantenir una bona soldabilitat, però perdrà la seva brillantor. El recobriment de plata no té la bona resistència física del níquel/or electrolític perquè no hi ha níquel sota la capa de plata.
Avantatges: Procés senzill, adequat per a soldadura sense plom, SMT. Superfície molt plana, baix cost, adequat per a línies molt fines.
Desavantatges: Requisits d'emmagatzematge elevats, fàcil de contaminar. La resistència a la soldadura és propensa a problemes (problema de microcavitats). És fàcil tenir el fenomen d'electromigració i el fenomen de mossegada de Javani del coure sota la pel·lícula de resistència de soldadura. La mesura elèctrica també és un problema.
7, níquel químic pal·ladi
En comparació amb la precipitació de l'or, hi ha una capa addicional de pal·ladi entre el níquel i l'or, i el pal·ladi pot prevenir el fenomen de corrosió causat per la reacció de reemplaçament i preparar completament la precipitació de l'or. L'or està estretament recobert de pal·ladi, proporcionant una bona superfície de contacte.
Avantatges: Apte per a soldadura sense plom. Superfície molt plana, adequada per a SMT. Els forats passants també poden ser de níquel-or. Temps d'emmagatzematge llarg, les condicions d'emmagatzematge no són dures. Apte per a proves elèctriques. Apte per al disseny de contactes d'interruptor. Apte per a la unió de filferro d'alumini, adequat per a plaques gruixudes, forta resistència a l'atac ambiental.
8. Galvanització d'or dur
Per millorar la resistència al desgast del producte, augmenteu el nombre d'insercions i extracció i galvanitzeu or dur.
Els canvis en el procés de tractament de superfícies de PCB no són gaire grans, sembla que sigui una cosa relativament llunyana, però cal tenir en compte que els canvis lents a llarg termini comportaran grans canvis. En el cas de les creixents demandes de protecció del medi ambient, el procés de tractament de superfícies de PCB sens dubte canviarà dràsticament en el futur.
Data de publicació: 05 de juliol de 2023
