Acabamento de superfície PCB
| Acabamento de superfície | Valor típico | Fornecedor |
| Corpo de Bombeiros Voluntários | 0,3~0,55um, 0,25~0,35um | Entone |
| Química Shikoku | ||
| CONCORDAR | Ou: 0,03 ~ 0,12um, Ni: 2,5 ~ 5um | Tecnologia ATO/Chuang Zhi |
| ENIG seletivo | Ou: 0,03 ~ 0,12um, Ni: 2,5 ~ 5um | Tecnologia ATO/Chuang Zhi |
| DIRETOR | Au: 0,05~0,125um, Pd: 0,05~0,3um, | Chuang Zhi |
| Entrada: 3 ~ 10um | ||
| Ouro Duro | Au: 0,127 ~ 1,5um, Ni: mínimo 2,5um | Pagador/EEJA |
| Ouro Suave | Au: 0,127 ~ 0,5um, Ni: mínimo 2,5um | EJA |
| Lata de imersão | Mínimo: 1um | Tecnologia Enthone / ATO |
| Imersão Prata | 0,127~0,45um | Macdermid |
| HASL sem chumbo | 1~25um | Nihon Superior |
Devido ao fato de o cobre existir na forma de óxidos no ar, ele afeta seriamente a soldabilidade e o desempenho elétrico dos PCBs. Portanto, é necessário realizar o acabamento superficial dos PCBs. Se a superfície dos PCBs não estiver acabada, é fácil causar problemas virtuais de soldagem e, em casos graves, as almofadas e componentes de solda não podem ser soldados. O acabamento superficial do PCB refere-se ao processo de formação artificial de uma camada superficial em um PCB. O objetivo do acabamento da PCB é garantir que a PCB tenha boa soldabilidade ou desempenho elétrico. Existem muitos tipos de acabamento superficial para PCBs.
Nivelamento de solda por ar quente (HASL)
É um processo de aplicação de solda de chumbo-estanho derretido na superfície de uma placa de circuito impresso, achatando-a (soprando) com ar comprimido aquecido e formando uma camada de revestimento que é resistente à oxidação do cobre e proporciona boa soldabilidade. Durante este processo, é necessário dominar os seguintes parâmetros importantes: temperatura de soldagem, temperatura da faca de ar quente, pressão da faca de ar quente, tempo de imersão, velocidade de elevação, etc.
Vantagem do HASL
1. Maior tempo de armazenamento.
2. Boa umectação da almofada e cobertura de cobre.
3. Tipo sem chumbo amplamente utilizado (compatível com RoHS).
4. Tecnologia madura, baixo custo.
5. Muito adequado para inspeção visual e testes elétricos.
Fraqueza do HASL
1. Não é adequado para ligação de fios.
2. Devido ao menisco natural da solda fundida, o nivelamento é ruim.
3. Não aplicável a interruptores de toque capacitivos.
4. Para painéis particularmente finos, o HASL pode não ser adequado. A alta temperatura do banho pode causar deformação da placa de circuito.
2. Corpo de Bombeiros Voluntários
OSP é a abreviatura de Organic Solderability Preservative, também conhecido como per solda. Resumindo, OSP é aquele que deve ser pulverizado na superfície das almofadas de solda de cobre para fornecer uma película protetora feita de produtos químicos orgânicos. Este filme deve ter propriedades como resistência à oxidação, resistência ao choque térmico e resistência à umidade para proteger a superfície do cobre da ferrugem (oxidação ou vulcanização, etc.) em ambientes normais. No entanto, na soldagem subsequente em alta temperatura, esta película protetora deve ser facilmente removida pelo fluxo rapidamente, de modo que a superfície de cobre limpa exposta possa se ligar imediatamente à solda derretida para formar uma junta de solda forte em um tempo muito curto. Em outras palavras, o papel do OSP é atuar como uma barreira entre o cobre e o ar.
Vantagem do OSP
1. Simples e acessível; O acabamento superficial é apenas revestimento em spray.
2. A superfície da almofada de solda é muito lisa, com um nivelamento comparável ao ENIG.
3. Sem chumbo (compatível com os padrões RoHS) e ecologicamente correto.
4. Retrabalhável.
Fraqueza do OSP
1. Fraca molhabilidade.
2. A natureza transparente e fina do filme significa que é difícil medir a qualidade por meio de inspeção visual e realizar testes on-line.
3. Vida útil curta, altos requisitos de armazenamento e manuseio.
4. Fraca proteção para furos passantes revestidos.
Imersão Prata
A prata tem propriedades químicas estáveis. O PCB processado pela tecnologia de imersão em prata ainda pode fornecer bom desempenho elétrico mesmo quando exposto a ambientes de alta temperatura, úmidos e poluídos, além de manter boa soldabilidade mesmo que perca o brilho. A prata por imersão é uma reação de deslocamento onde uma camada de prata pura é depositada diretamente no cobre. Às vezes, a prata de imersão é combinada com revestimentos OSP para evitar que a prata reaja com sulfetos no ambiente.
Vantagem da Prata de Imersão
1. Alta soldabilidade.
2. Bom nivelamento da superfície.
3. Baixo custo e sem chumbo (compatível com os padrões RoHS).
4. Aplicável à ligação de fio Al.
Fraqueza da Prata de Imersão
1. Altos requisitos de armazenamento e fáceis de serem poluídos.
2. Tempo curto de montagem após a retirada da embalagem.
3. Difícil de realizar testes elétricos.
Lata de imersão
Como toda solda é à base de estanho, a camada de estanho pode combinar com qualquer tipo de solda. Após a adição de aditivos orgânicos à solução de imersão de estanho, a estrutura da camada de estanho apresenta uma estrutura granular, superando os problemas causados pelos bigodes e migração de estanho, ao mesmo tempo que apresenta boa estabilidade térmica e soldabilidade.
O processo de estanho por imersão pode formar compostos intermetálicos de cobre e estanho planos para fazer com que o estanho por imersão tenha boa soldabilidade sem qualquer problema de planicidade ou difusão de compostos intermetálicos.
Vantagem da lata de imersão
1. Aplicável a linhas de produção horizontais.
2. Aplicável ao processamento de fios finos e soldagem sem chumbo, especialmente aplicável ao processo de crimpagem.
3. O nivelamento é muito bom, aplicável ao SMT.
Fraqueza da lata de imersão
1. Alto requisito de armazenamento, pode fazer com que as impressões digitais mudem de cor.
2. Os bigodes de estanho podem causar curto-circuitos e problemas nas juntas de solda, diminuindo assim o prazo de validade.
3. Difícil de realizar testes elétricos.
4. O processo envolve agentes cancerígenos.
CONCORDAR
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) é um revestimento de acabamento superficial amplamente utilizado composto por 2 camadas de metal, onde o níquel é depositado diretamente no cobre e, em seguida, os átomos de ouro são banhados no cobre por meio de reações de deslocamento. A espessura da camada interna de níquel é geralmente de 3-6um, e a espessura de deposição da camada externa de ouro é geralmente de 0,05-0,1um. O níquel forma uma camada de barreira entre a solda e o cobre. A função do ouro é evitar a oxidação do níquel durante o armazenamento, prolongando assim a vida útil, mas o processo de imersão do ouro também pode produzir excelente planicidade superficial.
O fluxo de processamento do ENIG é: limpeza -> gravação -> catalisador -> niquelagem química -> deposição de ouro -> resíduo de limpeza
Vantagem do ENIG
1. Adequado para soldagem sem chumbo (compatível com RoHS).
2. Excelente suavidade de superfície.
3. Longa vida útil e superfície durável.
4. Adequado para ligação de fio Al.
Fraqueza do ENIG
1. Caro por causa do uso de ouro.
2. Processo complexo, difícil de controlar.
3. Fácil de gerar fenômeno de almofada preta.
Níquel eletrolítico/ouro (ouro duro/ouro macio)
O ouro níquel eletrolítico é dividido em “ouro duro” e “ouro macio”. O ouro duro tem baixa pureza e é comumente usado em dedos de ouro (conectores de borda de PCB), contatos de PCB ou outras áreas resistentes ao desgaste. A espessura do ouro pode variar de acordo com os requisitos. O ouro macio tem maior pureza e é comumente usado na colagem de fios.
Vantagem de Níquel/Ouro Eletrolítico
1. Vida útil mais longa.
2. Adequado para interruptor de contato e ligação de fio.
3. O ouro duro é adequado para testes elétricos.
4. Sem chumbo (compatível com RoHS)
Fraqueza do Níquel/Ouro Eletrolítico
1. Acabamento de superfície mais caro.
2. Os dedos de ouro para galvanoplastia requerem fios condutores adicionais.
3. O ouro tem baixa soldabilidade. Devido à espessura do ouro, camadas mais espessas são mais difíceis de soldar.
DIRETOR
Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold ou ENEPIG está sendo cada vez mais usado para acabamento de superfície de PCB. Comparado ao ENIG, o ENEPIG adiciona uma camada extra de paládio entre o níquel e o ouro para proteger ainda mais a camada de níquel da corrosão e evitar a geração de almofadas pretas que são facilmente formadas no processo de acabamento superficial do ENIG. A espessura de deposição do níquel é de cerca de 3-6um, a espessura do paládio é de cerca de 0,1-0,5um e a espessura do ouro é de 0,02-0,1um. Embora a espessura do ouro seja menor que a do ENIG, o ENEPIG é mais caro. No entanto, o recente declínio nos custos do paládio tornou o preço do ENEPIG mais acessível.
Vantagem do ENEPIG
1. Tem todas as vantagens do ENIG, nenhum fenômeno de almofada preta.
2. Mais adequado para ligação de fios do que ENIG.
3. Sem risco de corrosão.
4. Longo tempo de armazenamento, sem chumbo (compatível com RoHS)
Fraqueza do ENEPIG
1. Processo complexo, difícil de controlar.
2. Alto custo.
3. É um método relativamente novo e ainda não maduro.