Piirilevyn pintakäsittelyn perustarkoituksena on varmistaa hyvä hitsattavuus tai sähköiset ominaisuudet. Koska kupari luonnossa esiintyy ilmassa oksidien muodossa, se on epätodennäköistä, että se säilyy alkuperäisenä kuparina pitkään, joten se on käsiteltävä kuparilla.
PCB-pintakäsittelymenetelmiä on monia. Yleisimmät tuotteet ovat litteät, orgaaniset hitsatut suoja-aineet (OSP), täysi nikkelipinnoitettu kulta, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, kemiallinen nikkeli, kulta ja galvanoitu kovakulta. Oire.
1. Kuuma ilma on tasaista (spray tina)
Kuumailmatasoitusprosessin yleinen prosessi on: mikroeroosio → esilämmitys → pinnoitteen hitsaus → ruiskutina → puhdistus.
Kuuma ilma on tasaista, joka tunnetaan myös kuumailmahitsauksena (tunnetaan yleisesti tinasuihkeena), joka on prosessi, jossa pinnoitetaan sulava tina (lyijy) hitsattu piirilevyn pinnalle ja käytetään lämmitystä ilman tasasuuntauksen (puhalluksen) puristamiseen. kuparin hapettumista estävä kerros. Se voi myös tarjota hyvät hitsattavat pinnoitekerrokset. Kuuman ilman koko hitsi ja kupari muodostavat yhdistelmässä kupari-tinametallin interduktiivisen yhdisteen. PCB yleensä uppoaa sulavassa hitsatussa vedessä; tuuliveitsi puhaltaa nestehitsattua litteää nestettä, joka on hitsattu ennen hitsausta;
Lämpötuulen taso on jaettu kahteen tyyppiin: pysty- ja vaakasuuntainen. Yleisesti uskotaan, että vaakasuuntainen tyyppi on parempi. Pääasiassa vaakasuora kuumailman tasauskerros on suhteellisen tasainen, mikä voi saavuttaa automatisoidun tuotannon.
Edut: pidempi säilytysaika; kun piirilevy on valmis, kuparin pinta on täysin märkä (tina on kokonaan peitetty ennen hitsausta); sopii lyijyhitsaukseen; kypsä prosessi, alhaiset kustannukset, sopii visuaaliseen tarkastukseen ja sähköiseen testaukseen
Haitat: Ei sovellu linjasidontaan; pinnan tasaisuusongelman vuoksi myös SMT:llä on rajoituksia; ei sovellu kosketinkytkinsuunnitteluun. Tinaa ruiskutettaessa kupari liukenee ja levy on korkea lämpötila. Erityisesti paksut tai ohuet levyt, tinasuihku on rajoitettua ja tuotanto on hankalaa.
2, orgaaninen hitsaussuoja (OSP)
Yleinen prosessi on: rasvanpoisto -> mikroetsaus -> peittaus -> puhdasvesipuhdistus -> orgaaninen pinnoitus -> puhdistus, ja prosessin ohjaus on suhteellisen helppo näyttää käsittelyprosessi.
OSP on prosessi painetun piirilevyn (PCB) kuparifolion pintakäsittelyyn RoHS-direktiivin vaatimusten mukaisesti. OSP on lyhenne sanoista Organic Solderability Preservatives, joka tunnetaan myös nimellä orgaaniset juotettavuuden säilöntäaineet, joka tunnetaan myös englanniksi nimellä Preflux. Yksinkertaisesti sanottuna OSP on kemiallisesti kasvatettu orgaaninen ihokalvo puhtaalla, paljaalla kuparipinnalla. Tällä kalvolla on hapettumisenesto, lämpöshokki, kosteudenkestävyys, joka suojaa kuparin pintaa normaalissa ympäristössä, koska se ei enää ruostu (hapettuminen tai vulkanointi jne.); Myöhemmässä hitsauslämpötilassa tämä suojakalvo on kuitenkin poistettava helposti juoksutteen vaikutuksesta nopeasti, jotta paljastunut puhdas kuparipinta voidaan välittömästi yhdistää sulan juotteen kanssa hyvin lyhyessä ajassa kiinteäksi juotosliitokseksi.
Edut: Prosessi on yksinkertainen, pinta on erittäin tasainen, sopii lyijyttömään hitsaukseen ja SMT:hen. Helppo työstää, kätevä tuotantokäyttö, sopii vaakasuoraan linjakäyttöön. Levy soveltuu moninkertaiseen käsittelyyn (esim. OSP+ENIG). Edullinen, ympäristöystävällinen.
Haitat: reflow-hitsauksen lukumäärän rajoitus (useita hitsauksia paksu, kalvo tuhoutuu, periaatteessa 2 kertaa ilman ongelmia). Ei sovellu puristustekniikkaan, lankasitomiseen. Visuaalinen tunnistus ja sähköinen tunnistus eivät ole käteviä. N2-kaasusuojaus vaaditaan SMT:lle. SMT-muokkaus ei sovellu. Korkeat säilytysvaatimukset.
3, koko levy päällystetty nikkelikulta
Levynikkelipinnoitus on PCB-pintajohdin, joka on ensin päällystetty nikkelikerroksella ja sitten pinnoitettu kultakerroksella, nikkelipinnoitus on pääasiassa estämään kullan ja kuparin välistä diffuusiota. Sähköpinnoitettua nikkelikultaa on kahta tyyppiä: pehmeä kultapinnoitus (puhdas kulta, kullan pinta ei näytä kirkkaalta) ja kovakullaus (tasainen ja kova pinta, kulutusta kestävä, sisältää muita elementtejä, kuten kobolttia, kullan pinta näyttää kirkkaammalta). Pehmeää kultaa käytetään pääasiassa sirupakkaukseen kultalankaa; Kovaa kultaa käytetään pääasiassa hitsaamattomissa sähköliitännöissä.
Edut: Pitkä säilytysaika > 12 kuukautta. Soveltuu kosketinkytkimen suunnitteluun ja kultalangan sidontaan. Soveltuu sähkötestaukseen
Heikkous: Korkeampi hinta, paksumpi kulta. Galvanoidut sormet vaativat lisäsuunnittelun johdon johtumista. Koska kullan paksuus ei ole tasainen, hitsaukseen käytettynä se voi aiheuttaa juotosliitoksen haurastumista liian paksun kullan vuoksi, mikä vaikuttaa lujuuteen. Galvanointipinnan tasaisuusongelma. Galvanoitu nikkelikulta ei peitä langan reunaa. Ei sovellu alumiinilangan liittämiseen.
4. Upota kultaa
Yleinen prosessi on: peittauspuhdistus –> mikrokorroosio –> esiliuotus –> aktivointi –> sähkötön nikkelipinnoitus –> kullan kemiallinen liuotus; Prosessissa on kuusi kemikaalisäiliötä, joissa on lähes 100 erilaista kemikaalia, ja prosessi on monimutkaisempi.
Uppoava kulta on kääritty kuparin pinnalle paksuun, sähköisesti hyväkuntoiseen nikkelikultaseokseen, joka voi suojata PCB:tä pitkäksi aikaa; Lisäksi sillä on myös ympäristönsietokyky, jota muilla pintakäsittelyprosesseilla ei ole. Lisäksi uppoava kulta voi myös estää kuparin liukenemisen, mikä hyödyttää lyijytöntä kokoonpanoa.
Edut: ei helposti hapettuva, säilyy pitkään, pinta on tasainen, sopii hienorakoisten tappien ja komponenttien hitsaukseen pienillä juotosliitoksilla. Suositeltava PCB-kortti painikkeilla (kuten matkapuhelinkortti). Reflow-hitsaus voidaan toistaa useita kertoja ilman suurta hitsattavuuden menetystä. Sitä voidaan käyttää COB (Chip On Board) -johdotuksen perusmateriaalina.
Haitat: korkeat kustannukset, huono hitsauslujuus, koska käytetään ei-sähköimättömän nikkelin prosessia, helppo olla mustan levyn ongelmia. Nikkelikerros hapettuu ajan myötä, ja pitkän aikavälin luotettavuus on ongelma.
5. Uppoava tina
Koska kaikki nykyiset juotteet ovat tinapohjaisia, tinakerros voidaan sovittaa mihin tahansa juotteeseen. Tinan uppoamisprosessissa voi muodostua litteitä kupari-tinametalliyhdisteitä, mikä tekee uppoavasta tinasta yhtä hyvän juotettavuuden kuin kuumailmatasoituksella ilman päänsärkyä kuumailmatasoittamisen tasaista ongelmaa; Peltilevyä ei voi varastoida liian pitkään, ja kokoaminen on suoritettava pellin uppoamisjärjestyksen mukaan.
Edut: Soveltuu vaakasuoraan linjatuotantoon. Soveltuu hienoviivakäsittelyyn, sopii lyijyttömään hitsaukseen, sopii erityisen hyvin puristustekniikkaan. Erittäin hyvä tasaisuus, sopii SMT:lle.
Haitat: Vaatii hyviä säilytysolosuhteita, mieluiten enintään 6 kuukautta, tinaviiksen kasvun hillitsemiseksi. Ei sovellu kosketinkytkinsuunnitteluun. Tuotantoprosessissa hitsausvastuskalvoprosessi on suhteellisen korkea, muuten se aiheuttaa hitsausvastuskalvon putoamisen. Useita hitsauksia varten N2-kaasusuojaus on paras. Myös sähkömittaus on ongelma.
6. Uppoava hopea
Hopean uppoamisprosessi on orgaanisen pinnoitteen ja kemiallisen nikkeli/kultapinnoituksen välillä, prosessi on suhteellisen yksinkertainen ja nopea; Jopa altistuessaan lämmölle, kosteudelle ja saasteille hopea pystyy säilyttämään hyvän hitsattavuuden, mutta menettää kiiltonsa. Hopeapinnoituksella ei ole hyvää fyysistä lujuutta kuin sähköttömällä nikkelöinnillä/kullauksella, koska hopeakerroksen alla ei ole nikkeliä.
Edut: Yksinkertainen prosessi, sopii lyijyttömään hitsaukseen, SMT. Erittäin tasainen pinta, edullinen, sopii erittäin ohuille viivoille.
Haitat: Korkeat säilytysvaatimukset, helppo saastuttaa. Hitsauslujuus on altis ongelmille (mikroontelo-ongelma). Hitsausvastuskalvon alla on helppo saada kuparin sähkömigraatioilmiö ja Javani-puremisilmiö. Myös sähkömittaus on ongelma
7, kemiallinen nikkeli palladium
Verrattuna kullan saostumiseen, nikkelin ja kullan välissä on ylimääräinen palladiumkerros, ja palladium voi estää korvausreaktion aiheuttaman korroosioilmiön ja valmistautua täydellisesti kullan saostumiseen. Kulta on tiiviisti päällystetty palladiumilla, mikä tarjoaa hyvän kontaktipinnan.
Edut: Soveltuu lyijyttömään hitsaukseen. Erittäin tasainen pinta, sopii SMT:lle. Reiät voivat olla myös nikkelikultaa. Pitkä säilytysaika, säilytysolosuhteet eivät ole ankarat. Soveltuu sähkötestaukseen. Soveltuu kytkinkoskettimien suunnitteluun. Soveltuu alumiinilangan sidontaan, soveltuu paksulle levylle, vahva ympäristön kestävyys.
8. Kovan kullan galvanointi
Tuotteen kulutuskestävyyden parantamiseksi lisää kiinnitys- ja poistomäärää sekä kovakullan galvanointia.
Piirilevyn pintakäsittelyprosessin muutokset eivät ole kovin suuria, se näyttää olevan suhteellisen kaukainen asia, mutta on huomioitava, että pitkän aikavälin hitaat muutokset johtavat suuriin muutoksiin. Jos ympäristönsuojeluvaatimukset lisääntyvät, PCB:n pintakäsittely tulee varmasti muuttumaan dramaattisesti tulevaisuudessa.
Postitusaika: 05.07.2023
