Най-основната цел на обработката на повърхността на печатните платки е да се осигури добра заваряемост или електрически свойства. Тъй като медта в природата е склонна да съществува под формата на оксиди във въздуха, е малко вероятно тя да се запази в оригиналното си състояние за дълго време, така че е необходимо да се обработи с мед.
Има много процеси за обработка на повърхността на печатни платки. Най-често срещаните са плоски, органични заварени защитни агенти (OSP), пълно никелиране на злато, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, химическо никелиране, злато и галванично твърдо злато. Симптоми.
1. Горещият въздух е плосък (спрей калай)
Общият процес на изравняване с горещ въздух е: микроерозия → предварително нагряване → заваряване на покритие → пръскане на калай → почистване.
Заваряване с горещ въздух, известно още като заваряване с горещ въздух (известно още като калаено пръскане), представлява процес на покриване на разтопен калай (олово), заварен върху повърхността на печатната платка, и чрез нагряване и компресиране чрез ректификация (издухване) на въздуха, за да се образува слой против окисляване на медта. Това може също да осигури добри заваряеми слоеве на покритието. Цялата заварка и медта, получени чрез горещ въздух, образуват метално интердуктивно съединение мед-калай. ПХБ обикновено потъва в разтопената заварена вода; вятърният нож издухва течността, заварена с течност, преди да се завари;
Нивото на топлинен вятър се разделя на два вида: вертикален и хоризонтален. Обикновено се смята, че хоризонталният тип е по-добър. Той е основно в това, че хоризонталният слой за пречистване на горещ въздух е относително равномерен, което може да доведе до автоматизирано производство.
Предимства: по-дълго време за съхранение; след завършване на печатната платка, повърхността на медта е напълно мокра (калайът е напълно покрит преди заваряване); подходящ за заваряване с олово; зрял процес, ниска цена, подходящ за визуална проверка и електрически тестове.
Недостатъци: Не е подходящ за свързване на линии; поради проблема с плоскостта на повърхността, има и ограничения за SMT; не е подходящ за проектиране на контактни превключватели. При пръскане с калай, медта ще се разтвори и платката ще се нагрее до висока температура. Особено при дебели или тънки пластини, пръскането с калай е ограничено и производствената операция е неудобна.
2, органичен защитен агент за заваряемост (OSP)
Общият процес е: обезмасляване –> микроецване –> ецване –> почистване с чиста вода –> органично покритие –> почистване, а контролът на процеса е сравнително лесен за показване на процеса на обработка.
OSP е процес за обработка на повърхността на печатни платки (PCB) с медно фолио в съответствие с изискванията на директивата RoHS. OSP е съкращение от Organic Solderability Preservative (Органични консерванти за спойка), известен също като органични консерванти за спойка, известен още като Preflux на английски. Казано по-просто, OSP е химически отгледан органичен филм върху чиста, гола медна повърхност. Този филм е устойчив на окисляване, топлинен удар и влага, за да предпази медната повърхност в нормална среда от ръжда (окисление или вулканизация и др.); при последващо заваряване при висока температура обаче, този защитен филм трябва лесно да се отстрани бързо от флюса, така че откритата чиста медна повърхност да може незабавно да се комбинира с разтопения припой за много кратко време, за да се получи солидна спойка.
Предимства: Процесът е прост, повърхността е много равна, подходяща за безоловно заваряване и SMT. Лесна за повторна обработка, удобна производствена операция, подходяща за работа на хоризонтална линия. Плочта е подходяща за многократна обработка (напр. OSP+ENIG). Ниска цена, екологична.
Недостатъци: ограничение на броя повторно заваряване (многократно заваряване с дебелина, филмът ще бъде унищожен, основно 2 пъти без проблем). Не е подходящ за кримпване и свързване с тел. Визуалното и електрическото откриване не са удобни. За SMT е необходима защита с N2 газ. SMT повторната обработка не е подходяща. Високи изисквания за съхранение.
3, цялата плоча е покрита с никелово злато
Никелирането на плочата е повърхностно покритие на проводника на печатна платка, първоначално покрито със слой никел, а след това със слой злато. Никелирането се използва главно за предотвратяване на дифузията между злато и мед. Съществуват два вида галванично никелиране и злато: меко злато (чисто злато, златната повърхност не изглежда ярка) и твърдо злато (гладка и твърда повърхност, устойчива на износване, съдържаща други елементи като кобалт, златната повърхност изглежда ярка). Мекото злато се използва главно за опаковане на чипове и златни проводници; твърдото злато се използва главно за незаварени електрически връзки.
Предимства: Дълго време на съхранение >12 месеца. Подходящ за проектиране на контактни превключватели и златно свързване. Подходящ за електрически тестове
Слабост: По-висока цена, по-дебело злато. Електролитно покритите пръсти изискват допълнителна проводимост на проводника. Тъй като дебелината на златото не е постоянна, при заваряване може да се стигне до крехкост на спойката поради твърде дебелото злато, което влияе на здравината. Проблем с равномерността на повърхността на галваничното покритие. Електролитно покритото никелово злато не покрива ръба на проводника. Не е подходящо за свързване на алуминиеви проводници.
4. Мивка злато
Общият процес е: почистване с ецване –> микрокорозия –> предварително излугване –> активиране –> безтоково никелиране –> химическо излугване на злато; В процеса има 6 химически резервоара, включващи близо 100 вида химикали, и процесът е по-сложен.
Потъващото злато е обвито в дебел, електрически стабилен слой от никелово-златна сплав върху медната повърхност, което може да предпази печатната платка за дълго време; освен това, то има и устойчивост на околната среда, каквато други процеси за обработка на повърхността нямат. В допълнение, потъващото злато може да предотврати разтварянето на медта, което е от полза за безоловния монтаж.
Предимства: не се окислява лесно, може да се съхранява дълго време, повърхността е равна, подходяща за заваряване на пинове с фини хлабини и компоненти с малки спойки. Предпочита се печатна платка с бутони (като например платка за мобилен телефон). Заваряването с повторно заваряване може да се повтаря многократно без голяма загуба на заваряемост. Може да се използва като основен материал за COB (Chip On Board) окабеляване.
Недостатъци: висока цена, лоша якост на заваряване, тъй като използването на негалванизиран никелов процес лесно може да доведе до проблеми с черния диск. Никеловият слой се окислява с времето и дългосрочната надеждност е проблем.
5. Потъваща ламарина
Тъй като всички съвременни припои са на калаена основа, калаеният слой може да се съчетае с всякакъв вид припой. Процесът на потапяне на калай може да образува плоски интерметални съединения мед-калай, което прави потапящия калай да има същата добра спояемост като изравняването с горещ въздух, без главоболието от плоския проблем с изравняването с горещ въздух; Калаената плоча не може да се съхранява твърде дълго и сглобяването трябва да се извършва в съответствие с реда на потапяне на калай.
Предимства: Подходящ за хоризонтално линейно производство. Подходящ за фина линейна обработка, подходящ за безоловно заваряване, особено подходящ за кримпване. Много добра плоскост, подходящ за SMT.
Недостатъци: Необходими са добри условия за съхранение, за предпочитане не повече от 6 месеца, за да се контролира растежът на калаените нишки. Не е подходящ за проектиране на контактни превключватели. В производствения процес, процесът на заваряване със съпротивление на филма е сравнително висок, в противен случай това ще доведе до падане на заваряването. За многократно заваряване, защитата с N2 газ е най-добра. Електрическите измервания също са проблем.
6. Потъващо сребро
Процесът на посребряване е между органично покритие и безструйно никелиране/позлатяване, процесът е сравнително прост и бърз; Дори когато е изложено на топлина, влажност и замърсяване, среброто все още е в състояние да поддържа добра заваряемост, но ще загуби блясъка си. Сребърното покритие няма добрата физическа здравина на безструйното никелиране/позлатяване, защото под сребърния слой няма никел.
Предимства: Прост процес, подходящ за безоловно заваряване, SMT. Много равна повърхност, ниска цена, подходящ за много фини линии.
Недостатъци: Високи изисквания за съхранение, лесно замърсяване. Заваръчната якост е склонна към проблеми (проблем с микрокухини). Лесно се наблюдават явления на електромиграция и феномен на захапване на мед от Javani под заваръчния филм. Електрическите измервания също са проблем.
7, химически никел паладий
В сравнение с утаяването на злато, между никела и златото има допълнителен слой паладий, а паладият може да предотврати корозията, причинена от реакцията на заместване, и да подготви напълно за утаяването на златото. Златото е плътно покрито с паладий, осигурявайки добра контактна повърхност.
Предимства: Подходящ за безоловно заваряване. Много равна повърхност, подходяща за SMT. Проходните отвори могат да бъдат и никелово-златни. Дълго време на съхранение, условията на съхранение не са тежки. Подходящ за електрически тестове. Подходящ за проектиране на контакти за превключватели. Подходящ за свързване с алуминиева тел, подходящ за дебели плочи, силна устойчивост на въздействието на околната среда.
8. Галванопластика на твърдо злато
За да се подобри износоустойчивостта на продукта, увеличете броя на вмъкванията и изважданията и галванизирайте твърдото злато.
Промените в процеса на обработка на повърхността на печатните платки не са много големи и изглеждат сравнително далечни, но трябва да се отбележи, че дългосрочните бавни промени ще доведат до големи промени. В случай на нарастващи призиви за опазване на околната среда, процесът на обработка на повърхността на печатните платки определено ще се промени драстично в бъдеще.
Време на публикуване: 05 юли 2023 г.
