Wykończenie powierzchni PCB
| Wykończenie powierzchni | Typowa wartość | Dostawca |
| OSP | 0,3~0,55um, 0,25~0,35um | Enton |
| Substancja chemiczna Sikoku | ||
| ZGADZAĆ SIĘ | Lub: 0,03 ~ 0,12um, Ni: 2,5 ~ 5um | Technik ATO/Chuang Zhi |
| Selektywna ENIG | Lub: 0,03 ~ 0,12um, Ni: 2,5 ~ 5um | Technik ATO/Chuang Zhi |
| GŁÓWNY | Au: 0,05 ~ 0,125um, Pd: 0,05 ~ 0,3um, | Chuang Zhi |
| W: 3 ~ 10um | ||
| Twarde złoto | Au: 0,127 ~ 1,5um, Ni: min. 2,5um | Płatnik/EEJA |
| Miękkie złoto | Au: 0,127 ~ 0,5um, Ni: min. 2,5um | EJA |
| Cyna zanurzeniowa | Min.: 1um | Technologia Enthone / ATO |
| Srebro zanurzeniowe | 0,127 ~ 0,45um | Macdermida |
| Bezołowiowy HASL | 1 ~ 25um | Nihon Superior |
Ponieważ miedź występuje w postaci tlenków w powietrzu, poważnie wpływa ona na lutowność i właściwości elektryczne płytek PCB. Dlatego konieczne jest wykonanie wykończenia powierzchni płytek PCB. Jeśli powierzchnia płytek PCB nie jest wykończona, łatwo jest spowodować pozorne problemy z lutowaniem, a w poważnych przypadkach nie można lutować pól lutowniczych i komponentów. Wykończenie powierzchni PCB odnosi się do procesu sztucznego formowania warstwy powierzchniowej na PCB. Celem wykończenia PCB jest zapewnienie dobrej lutowalności i parametrów elektrycznych PCB. Istnieje wiele rodzajów wykończenia powierzchni płytek PCB.
Poziomowanie lutu na gorące powietrze (HASL)
Jest to proces nakładania stopionego lutu cynowo-ołowiowego na powierzchnię płytki PCB, spłaszczania (przedmuchiwania) podgrzanym sprężonym powietrzem i tworzenia warstwy powłoki, która jest zarówno odporna na utlenianie miedzi, jak i zapewnia dobrą lutowność. Podczas tego procesu konieczne jest opanowanie następujących ważnych parametrów: temperatura lutowania, temperatura noża gorącego powietrza, ciśnienie noża gorącego powietrza, czas zanurzenia, prędkość podnoszenia itp.
Zaleta HASL
1. Dłuższy czas przechowywania.
2. Dobre zwilżanie padu i pokrycie miedzią.
3. Powszechnie stosowany typ bezołowiowy (zgodny z RoHS).
4. Dojrzała technologia, niski koszt.
5. Bardzo odpowiedni do kontroli wizualnej i testów elektrycznych.
Słabość HASL
1. Nie nadaje się do łączenia drutowego.
2. Ze względu na naturalny menisk roztopionego lutowia płaskość jest słaba.
3. Nie dotyczy pojemnościowych przełączników dotykowych.
4. W przypadku szczególnie cienkich paneli HASL może nie być odpowiedni. Wysoka temperatura kąpieli może spowodować wypaczenie płytki drukowanej.
2. OSP
OSP to skrót od organicznego środka konserwującego do lutowania, znanego również jako per lut. Krótko mówiąc, OSP polega na natryskiwaniu powierzchni miedzianych pól lutowniczych w celu uzyskania warstwy ochronnej wykonanej z organicznych substancji chemicznych. Folia ta musi mieć takie właściwości, jak odporność na utlenianie, odporność na szok termiczny i odporność na wilgoć, aby chronić powierzchnię miedzi przed rdzą (utlenianie lub wulkanizacja itp.) w normalnych warunkach. Jednakże podczas późniejszego lutowania w wysokiej temperaturze ta warstwa ochronna musi być łatwo usunięta przez topnik, tak aby odsłonięta, czysta powierzchnia miedzi mogła natychmiast związać się ze stopionym lutem, tworząc w bardzo krótkim czasie mocne połączenie lutownicze. Innymi słowy, rolą OSP jest działanie jako bariera pomiędzy miedzią a powietrzem.
Przewaga OSP
1. Prosty i niedrogi; Wykończenie powierzchni to wyłącznie malowanie natryskowe.
2. Powierzchnia pola lutowniczego jest bardzo gładka, o płaskości porównywalnej z ENIG.
3. Bezołowiowy (zgodny ze standardami RoHS) i przyjazny dla środowiska.
4. Możliwość ponownej obróbki.
Słabość OSP
1. Słaba zwilżalność.
2. Przezroczysty i cienki charakter folii powoduje, że trudno jest zmierzyć jakość poprzez oględziny wizualne i przeprowadzenie testów online.
3. Krótka żywotność, wysokie wymagania dotyczące przechowywania i obsługi.
4. Słaba ochrona platerowanych otworów przelotowych.
Srebro zanurzeniowe
Srebro ma stabilne właściwości chemiczne. Płytka PCB przetworzona w technologii zanurzenia w srebrze może nadal zapewniać dobre parametry elektryczne nawet w przypadku wystawienia na działanie wysokiej temperatury, wilgotnego i zanieczyszczonego środowiska, a także zachować dobrą lutowność, nawet jeśli może stracić swój połysk. Srebro immersyjne to reakcja wypierania, podczas której warstwa czystego srebra osadza się bezpośrednio na miedzi. Czasami srebro zanurzeniowe łączy się z powłokami OSP, aby zapobiec reakcji srebra z siarczkami w środowisku.
Zaleta srebra immersyjnego
1. Wysoka lutowność.
2. Dobra płaskość powierzchni.
3. Niski koszt i brak ołowiu (zgodny ze standardami RoHS).
4. Dotyczy łączenia drutu Al.
Słabość srebra immersyjnego
1. Wysokie wymagania dotyczące przechowywania i łatwe do zanieczyszczenia.
2. Krótki czas montażu po wyjęciu z opakowania.
3. Trudne do przeprowadzenia testy elektryczne.
Cyna zanurzeniowa
Ponieważ cały lut jest oparty na cynie, warstwa cyny może pasować do każdego rodzaju lutowia. Po dodaniu dodatków organicznych do roztworu zanurzeniowego cyny, struktura warstwy cyny ma strukturę ziarnistą, co pozwala przezwyciężyć problemy powodowane przez wąsy cynowe i migrację cyny, a jednocześnie charakteryzuje się dobrą stabilnością termiczną i lutownością.
W procesie zanurzania cyny można uzyskać płaskie związki międzymetaliczne miedzi i cyny, dzięki czemu cyna zanurzeniowa ma dobrą lutowność bez żadnych problemów z płaskością lub dyfuzją związków międzymetalicznych.
Zaleta cyny zanurzeniowej
1. Dotyczy poziomych linii produkcyjnych.
2. Nadaje się do obróbki drutu drobnego i lutowania bezołowiowego, szczególnie do procesu zaciskania.
3. Płaskość jest bardzo dobra, ma zastosowanie do SMT.
Słabość cyny zanurzeniowej
1. Duże wymagania dotyczące przechowywania mogą powodować zmianę koloru odcisków palców.
2. Wąsy cynowe mogą powodować zwarcia i problemy ze złączami lutowniczymi, skracając w ten sposób okres przydatności do spożycia.
3. Trudne do przeprowadzenia testy elektryczne.
4. W procesie tym biorą udział czynniki rakotwórcze.
ZGADZAĆ SIĘ
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) to szeroko stosowana powłoka do wykańczania powierzchni składająca się z 2 warstw metalu, w których nikiel jest bezpośrednio osadzany na miedzi, a następnie atomy złota są nanoszone na miedź w wyniku reakcji wypierania. Grubość wewnętrznej warstwy niklu wynosi zazwyczaj 3-6um, a grubość osadzania zewnętrznej warstwy złota wynosi zazwyczaj 0,05-0,1um. Nikiel tworzy warstwę barierową pomiędzy lutem a miedzią. Funkcją złota jest zapobieganie utlenianiu niklu podczas przechowywania, wydłużając w ten sposób okres przydatności do spożycia, ale proces złota zanurzeniowego może również zapewnić doskonałą płaskość powierzchni.
Przebieg przetwarzania ENIG jest następujący: czyszczenie -> trawienie -> katalizator -> chemiczne niklowanie -> osadzanie złota -> pozostałości po czyszczeniu
Zaleta ENIG-a
1. Nadaje się do lutowania bezołowiowego (zgodnego z RoHS).
2. Doskonała gładkość powierzchni.
3. Długi okres trwałości i trwała powierzchnia.
4. Nadaje się do łączenia drutu Al.
Słabość ENIG
1. Drogie ze względu na użycie złota.
2. Złożony proces, trudny do kontrolowania.
3. Łatwe do wygenerowania zjawisko czarnej podkładki.
Elektrolityczny nikiel/złoto (twarde złoto/miękkie złoto)
Złoto niklowe elektrolityczne dzieli się na „złoto twarde” i „złoto miękkie”. Twarde złoto ma niską czystość i jest powszechnie stosowane w złotych palcach (złącza krawędziowe PCB), stykach PCB lub innych obszarach odpornych na zużycie. Grubość złota może się różnić w zależności od wymagań. Miękkie złoto ma wyższą czystość i jest powszechnie stosowane w łączeniu drutów.
Zaleta elektrolitycznego niklu/złota
1. Dłuższy okres przydatności do spożycia.
2. Nadaje się do przełączników stykowych i łączenia przewodów.
3. Twarde złoto nadaje się do testów elektrycznych.
4. Bezołowiowy (zgodny z RoHS)
Słabość elektrolitycznego niklu/złota
1. Najdroższe wykończenie powierzchni.
2. Galwaniczne złote palce wymagają dodatkowych przewodów przewodzących.
3. Gdyby złoto miało słabą lutowność. Ze względu na grubość złota grubsze warstwy są trudniejsze do lutowania.
GŁÓWNY
Bezprądowe nikiel Bezprądowe palladowe złoto zanurzeniowe lub ENEPIG jest coraz częściej stosowane do wykańczania powierzchni PCB. W porównaniu do ENIG, ENEPIG dodaje dodatkową warstwę palladu pomiędzy niklem a złotem, aby jeszcze bardziej chronić warstwę niklu przed korozją i zapobiegać tworzeniu się czarnych podkładek, które łatwo tworzą się w procesie wykańczania powierzchni ENIG. Grubość osadzania niklu wynosi około 3-6um, grubość palladu wynosi około 0,1-0,5um, a grubość złota wynosi 0,02-0,1um. Chociaż grubość złota jest mniejsza niż ENIG, ENEPIG jest droższy. Jednakże niedawny spadek kosztów palladu sprawił, że cena ENEPIG stała się bardziej przystępna.
Zaleta ENEPIG-u
1. Ma wszystkie zalety ENIG, nie ma zjawiska czarnej podkładki.
2. Bardziej odpowiedni do łączenia drutów niż ENIG.
3. Brak ryzyka korozji.
4. Długi czas przechowywania, bezołowiowy (zgodny z RoHS)
Słabość ENEPIG-u
1. Złożony proces, trudny do kontrolowania.
2. Wysoki koszt.
3. Jest to metoda stosunkowo nowa i jeszcze nie dojrzała.