Površinska obdelava PCB
| Površinska obdelava | Tipična vrednost | Dobavitelj |
| Prostovoljno gasilsko društvo | 0,3~0,55um, 0,25~0,35um | Enthone |
| Shikoku kemikalija | ||
| STRINJAM SE | Au: 0,03~0,12um, Ni: 2,5~5um | ATO tech/Chuang Zhi |
| Selektivni ENIG | Au: 0,03~0,12um, Ni: 2,5~5um | ATO tech/Chuang Zhi |
| RAVNATELJ | Au: 0,05~0,125um, Pd: 0,05~0,3um, | Chuang Zhi |
| V: 3~10um | ||
| Trdo zlato | Au: 0,127~1,5 um, Ni: min 2,5 um | Plačnik/EEJA |
| Mehko zlato | Au: 0,127 ~ 0,5 um, Ni: min 2,5 um | EJA |
| Potopna pločevina | Min.: 1 um | Enthone / ATO tech |
| Potopno srebro | 0,127 ~ 0,45 um | Macdermid |
| HASL brez svinca | 1 ~ 25 um | Nihon Superior |
Ker baker obstaja v obliki oksidov v zraku, resno vpliva na spajkanje in električno učinkovitost PCB-jev. Zato je treba izvesti površinsko obdelavo PCB-jev. Če površina tiskanih vezij ni dokončana, je enostavno povzročiti navidezne težave pri spajkanju, v hujših primerih pa spajkalne plošče in komponent ni mogoče spajkati. Površinska obdelava PCB se nanaša na postopek umetnega oblikovanja površinske plasti na PCB. Namen obdelave PCB je zagotoviti, da ima PCB dobro spajkanje ali električno zmogljivost. Obstaja veliko vrst površinske obdelave PCB-jev.
Izravnavanje spajk z vročim zrakom (HASL)
To je postopek nanosa staljene kositrno-svinčeve spajke na površino tiskanega vezja, sploščitve (pihanja) z ogrevanim stisnjenim zrakom in oblikovanja plasti prevleke, ki je odporna na oksidacijo bakra in zagotavlja dobro spajkanje. Med tem postopkom je treba obvladati naslednje pomembne parametre: temperaturo spajkanja, temperaturo noža vročega zraka, pritisk noža vročega zraka, čas potopitve, hitrost dviganja itd.
Prednost HASL
1. Daljši čas skladiščenja.
2. Dobro omočenje blazinice in pokritost z bakrom.
3. Široko uporabljen brez svinca (skladen z RoHS).
4. Zrela tehnologija, nizki stroški.
5. Zelo primeren za vizualni pregled in električno testiranje.
Slabost HASL
1. Ni primeren za lepljenje žice.
2. Zaradi naravnega meniskusa staljene spajke je ravnost slaba.
3. Ne velja za kapacitivna stikala na dotik.
4. Za posebej tanke plošče HASL morda ni primeren. Visoka temperatura kopeli lahko povzroči zvijanje vezja.
2. Prostovoljno gasilsko društvo
OSP je okrajšava za Organic Solderability Preservative, znana tudi kot per solder. Skratka, OSP je tisto, ki ga je treba razpršiti na površino bakrenih spajkalnih blazinic, da se zagotovi zaščitni film iz organskih kemikalij. Ta film mora imeti lastnosti, kot so odpornost proti oksidaciji, odpornost na toplotni udar in odpornost na vlago, da zaščiti bakreno površino pred rjavenjem (oksidacija ali vulkanizacija itd.) v običajnih okoljih. Vendar pa je treba pri kasnejšem visokotemperaturnem spajkanju to zaščitno folijo hitro odstraniti s talilom, tako da se lahko izpostavljena čista bakrena površina takoj veže s staljeno spajko in v zelo kratkem času tvori močan spajkalni spoj. Z drugimi besedami, vloga OSP je, da deluje kot pregrada med bakrom in zrakom.
Prednost OSP
1. Enostavno in cenovno ugodno; Površinska obdelava je samo nanos z brizganjem.
2. Površina spajkalne blazinice je zelo gladka, z ravnostjo, primerljivo z ENIG.
3. Brez svinca (v skladu s standardi RoHS) in okolju prijazen.
4. Možnost predelave.
Slabost OSP
1. Slaba omočljivost.
2. Jasna in tanka narava filma pomeni, da je težko izmeriti kakovost z vizualnim pregledom in opraviti spletno testiranje.
3. Kratka življenjska doba, visoke zahteve za skladiščenje in rokovanje.
4. Slaba zaščita za prevlečene skoznje luknje.
Potopno srebro
Srebro ima stabilne kemijske lastnosti. PCB, obdelan s tehnologijo potapljanja v srebro, lahko še vedno zagotavlja dobro električno zmogljivost, tudi če je izpostavljen visokim temperaturam, vlažnim in onesnaženim okoljem, ter ohranja dobro spajkanje, tudi če lahko izgubi svoj sijaj. Potopno srebro je reakcija izpodrivanja, pri kateri se plast čistega srebra neposredno nanese na baker. Včasih je potopno srebro kombinirano z OSP premazi, da se prepreči reakcija srebra s sulfidi v okolju.
Prednost Immersion Silver
1. Visoka sposobnost spajkanja.
2. Dobra površinska ravnost.
3. Nizka cena in brez svinca (v skladu s standardi RoHS).
4. Uporablja se za lepljenje Al žice.
Slabost Immersion Silver
1. Visoke zahteve glede shranjevanja in enostavno onesnaženje.
2. Kratek čas montažnega okna po jemanju iz embalaže.
3. Težko je izvesti električno testiranje.
Potopna pločevina
Ker so vse spajke na osnovi kositra, se lahko sloj kositra ujema s katero koli vrsto spajke. Po dodajanju organskih dodatkov raztopini za potapljanje kositra predstavlja struktura plasti kositra zrnato strukturo, ki premaguje težave, ki jih povzročajo kositrne brke in migracija kositra, hkrati pa ima dobro toplotno stabilnost in sposobnost spajkanja.
Postopek potopnega kositra lahko tvori ploščate intermetalne spojine bakrovega kositra, da ima potopni kositer dobro spajkanje brez kakršnih koli težav z ravnostjo ali difuzijo intermetalnih spojin.
Prednost potopne pločevine
1. Uporablja se za horizontalne proizvodne linije.
2. Uporablja se za obdelavo fine žice in spajkanje brez svinca, zlasti za postopek stiskanja.
3. Ravnost je zelo dobra, velja za SMT.
Slabost potopne pločevine
1. Visoka zahteva po shranjevanju, lahko povzroči spremembo barve prstnih odtisov.
2. Kositrni lasje lahko povzročijo kratke stike in težave s spajkami, kar skrajša rok uporabnosti.
3. Težko je izvesti električno testiranje.
4. Postopek vključuje rakotvorne snovi.
STRINJAM SE
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) je široko uporabljen površinski zaključni premaz, sestavljen iz dveh kovinskih plasti, kjer se nikelj neposredno nanese na baker, nato pa se atomi zlata nanesejo na baker z reakcijami izpodrivanja. Debelina notranje plasti niklja je na splošno 3-6 um, debelina nanosa zunanje plasti zlata pa je na splošno 0,05-0,1 um. Nikelj tvori pregradno plast med spajko in bakrom. Naloga zlata je preprečiti oksidacijo niklja med skladiščenjem in s tem podaljšati rok uporabnosti, vendar lahko postopek potapljanja zlata ustvari tudi odlično ravno površino.
Potek obdelave ENIG je: čiščenje-->jedkanje-->katalizator-->kemično nikljanje-->nanos zlata-->ostanki čiščenja
Prednost ENIG
1. Primerno za spajkanje brez svinca (skladno z RoHS).
2. Odlična gladkost površine.
3. Dolg rok trajanja in trpežna površina.
4. Primerno za lepljenje Al žice.
Slabost ENIG
1. Drago zaradi uporabe zlata.
2. Kompleksen proces, ki ga je težko nadzorovati.
3. Enostaven za ustvarjanje fenomena črne blazinice.
Elektrolitski nikelj/zlato (trdo zlato/mehko zlato)
Elektrolitsko nikljevo zlato se deli na »trdo zlato« in »mehko zlato«. Trdo zlato ima nizko čistost in se običajno uporablja v zlatih prstih (konektorji PCB), kontaktih PCB ali drugih območjih, odpornih proti obrabi. Debelina zlata se lahko razlikuje glede na zahteve. Mehko zlato ima višjo čistost in se pogosto uporablja pri lepljenju žice.
Prednost elektrolitskega niklja/zlata
1. Daljši rok trajanja.
2. Primerno za kontaktno stikalo in spajanje žic.
3. Trdo zlato je primerno za električno testiranje.
4. Brez svinca (skladno z RoHS)
Slabost elektrolitskega niklja/zlata
1. Najdražja površinska obdelava.
2. Galvanizirani zlati prsti zahtevajo dodatne prevodne žice.
3. Had zlato se slabo spajka. Zaradi debeline zlata je debelejše plasti težje spajkati.
RAVNATELJ
Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold ali ENEPIG se vse pogosteje uporablja za površinsko obdelavo PCB. V primerjavi z ENIG doda ENEPIG dodatno plast paladija med nikelj in zlato, da dodatno zaščiti nikljevo plast pred korozijo in prepreči ustvarjanje črnih blazinic, ki se zlahka oblikujejo v postopku površinske obdelave ENIG. Debelina nanosa niklja je približno 3-6 um, debelina paladija je približno 0,1-0,5 um in debelina zlata je 0,02-0,1 um. Čeprav je debelina zlata manjša od debeline ENIG, je ENEPIG dražji. Vendar pa je zaradi nedavnega padca stroškov paladija cena ENEPIG postala dostopnejša.
Prednost ENEPIG
1. Ima vse prednosti ENIG, brez pojava črne blazinice.
2. Bolj primeren za lepljenje žice kot ENIG.
3. Ni nevarnosti korozije.
4. Dolg čas skladiščenja, brez svinca (skladno z RoHS)
Slabost ENEPIG
1. Kompleksen proces, ki ga je težko nadzorovati.
2. Visoki stroški.
3. Je relativno nova metoda in še ni dozorela.