Det mest grundläggande syftet med ytbehandling av kretskort är att säkerställa god svetsbarhet eller elektriska egenskaper. Eftersom koppar i naturen tenderar att existera i form av oxider i luften, är det osannolikt att den bibehålls som originalkoppar under lång tid, så den behöver behandlas med koppar.
Det finns många ytbehandlingsprocesser för kretskort. Vanliga ämnen är platta, organiska svetsade skyddsmedel (OSP), fullkortsförnicklat guld, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, kemiskt nickel, guld och elektroplätering av hårdguld. Symtom.
1. Varmluften är platt (sprayburk)
Den allmänna processen för varmluftsutjämningsprocessen är: mikroerosion → förvärmning → beläggningssvetsning → sprutform → rengöring.
Varmluftssvetsning är platt, även känd som varmluftssvetsning (allmänt känd som tennsprayning), vilket är en process där smälttenn (bly) som svetsas på kretskortets yta beläggs och luften komprimeras med hjälp av uppvärmning (blåsning) för att bilda ett lager av anti-kopparoxidation. Det kan också ge en beläggning med god svetsbarhet. Hela svetsen och kopparn i den varma luften bildar en interduktiv koppar-tenn-metallförening vid kombinationen. Kretskortskortet sjunker vanligtvis ner i det smälta svetsvattnet; vindkniven blåser den flytande, plattsvetsade vätskan innan den svetsas.
Nivån på termisk vind delas in i två typer: vertikal och horisontell. Det anses allmänt att den horisontella typen är bättre. Det är främst det horisontella varmluftslikriktningsskiktet som är relativt enhetligt, vilket kan uppnå automatiserad produktion.
Fördelar: längre lagringstid; efter att kretskortet är färdigt är kopparns yta helt våt (tenn täcks helt före svetsning); lämplig för blysvetsning; mogen process, låg kostnad, lämplig för visuell inspektion och elektrisk testning
Nackdelar: Ej lämplig för linjebindning; på grund av problemet med ytjämnhet finns det också begränsningar för SMT; ej lämplig för kontaktbrytardesign. Vid sprutning av tenn löses koppar upp och kortet utsätts för hög temperatur. Speciellt tjocka eller tunna plattor är tennsprutning begränsad och produktionsprocessen är obekväm.
2, organiskt svetsbarhetsskyddsmedel (OSP)
Den allmänna processen är: avfettning –> mikroetsning –> betning –> rengöring med rent vatten –> organisk beläggning –> rengöring, och processkontrollen är relativt enkel att visa behandlingsprocessen.
OSP är en process för ytbehandling av kopparfolie på kretskort (PCB) i enlighet med kraven i RoHS-direktivet. OSP är en förkortning för Organic Solderability Preservatives, även känt som organiska lödbarhetskonserveringsmedel, även känt som Preflux på engelska. Enkelt uttryckt är OSP en kemiskt framställd organisk skiktfilm på en ren, bar kopparyta. Denna film har antioxidations-, värmechock- och fuktbeständighet för att skydda kopparytan i normal miljö och inte längre rostar (oxidation eller vulkanisering etc.). Vid efterföljande svetsning med hög temperatur måste dock denna skyddande film lätt avlägsnas med flussmedlet snabbt, så att den exponerade rena kopparytan omedelbart kan kombineras med det smälta lodet på mycket kort tid för att bilda en solid lödfog.
Fördelar: Processen är enkel, ytan är mycket plan, lämplig för blyfri svetsning och SMT. Lätt att omarbeta, bekväm produktionsdrift, lämplig för horisontell linjedrift. Kortet är lämpligt för flera bearbetningar (t.ex. OSP+ENIG). Låg kostnad, miljövänlig.
Nackdelar: begränsning av antalet reflow-svetsningar (flera svetsningar tjockare, filmen förstörs, i princip 2 gånger utan problem). Ej lämplig för krympteknik, trådbindning. Visuell detektering och elektrisk detektering är inte praktiska. N2-gasskydd krävs för SMT. SMT-omarbetning är inte lämplig. Höga lagringskrav.
3, hela plattan pläterad nickelguld
Nickelplätering är en kretskortsyta som först pläteras med ett lager nickel och sedan med ett lager guld. Nickelplätering används främst för att förhindra diffusion mellan guld och koppar. Det finns två typer av elektropläterat nickelguld: mjukguldplätering (rent guld, guldytan ser inte ljus ut) och hårdguldplätering (slät och hård yta, slitstark, innehåller andra element som kobolt, guldytan ser ljusare ut). Mjukt guld används främst för chipkapsling av guldtråd; hårt guld används främst i icke-svetsade elektriska sammankopplingar.
Fördelar: Lång lagringstid >12 månader. Lämplig för kontaktbrytare och guldtrådsbindning. Lämplig för elektrisk testning
Svaghet: Högre kostnad, tjockare guld. Elektropläterade fingrar kräver ytterligare designtrådledning. Eftersom guldets tjocklek inte är jämn kan det orsaka försprödning av lödfogen vid svetsning på grund av för tjockt guld, vilket påverkar hållfastheten. Problem med elektropläteringens enhetlighet. Elektropläterat nickelguld täcker inte trådens kant. Ej lämplig för bindning av aluminiumtråd.
4. Sinkguld
Den allmänna processen är: betningsrengöring –> mikrokorrosion –> förlakning –> aktivering –> elektrolös nickelplätering –> kemisk guldlakning; Det finns 6 kemikalietankar i processen, som involverar nästan 100 typer av kemikalier, och processen är mer komplex.
Sjunkande guld är insvept i en tjock, elektriskt bra nickelguldlegering på kopparytan, vilket kan skydda kretskortet under lång tid. Dessutom har det en miljötolerans som andra ytbehandlingsprocesser inte har. Dessutom kan sjunkande guld också förhindra upplösning av koppar, vilket gynnar blyfri montering.
Fördelar: oxiderar inte lätt, kan lagras under lång tid, ytan är plan, lämplig för svetsning av stift med fina gap och komponenter med små lödfogar. Föredras som kretskort med knappar (t.ex. mobiltelefonkort). Reflow-svetsning kan upprepas flera gånger utan större förlust av svetsbarhet. Det kan användas som basmaterial för COB-kablar (Chip On Board).
Nackdelar: hög kostnad, dålig svetshållfasthet, på grund av användningen av icke-elektropläterad nickelprocess, lätt att få problem med svarta skivor. Nickelskiktet oxiderar med tiden, vilket är ett problem med långsiktig tillförlitlighet.
5. Sjunkande tenn
Eftersom alla nuvarande lödtenn är tennbaserade kan tennlagret matchas med alla typer av lödtenn. Processen att sänka tenn kan bilda platta koppar-tenn-metalliska intermetalliska föreningar, vilket gör att det sänkta tennet har samma goda lödbarhet som varmluftsutjämning utan huvudvärksproblemet med varmluftsutjämning. Tennplåten kan inte lagras för länge, och monteringen måste utföras i tennsänkningsordningen.
Fördelar: Lämplig för horisontell linjeproduktion. Lämplig för finlinjebearbetning, lämplig för blyfri svetsning, särskilt lämplig för krympteknik. Mycket god planhet, lämplig för ytmontering.
Nackdelar: Goda lagringsförhållanden krävs, helst inte mer än 6 månader, för att kontrollera tennhårtillväxten. Ej lämplig för kontaktbrytardesign. I produktionsprocessen är svetsmotståndsfilmen relativt hög, annars kommer svetsmotståndsfilmen att falla av. Vid upprepad svetsning är N2-gasskydd bäst. Elektrisk mätning är också ett problem.
6. Sjunkande silver
Silversänkningsprocessen är en process mellan organisk beläggning och elektrolös nickel-/guldplätering. Processen är relativt enkel och snabb. Även när den utsätts för värme, fuktighet och föroreningar kan silver fortfarande bibehålla god svetsbarhet, men förlorar sin glans. Silverplätering har inte den goda fysiska styrkan som elektrolös nickel-/guldplätering eftersom det inte finns något nickel under silverlagret.
Fördelar: Enkel process, lämplig för blyfri svetsning, SMT. Mycket plan yta, låg kostnad, lämplig för mycket fina linjer.
Nackdelar: Höga lagringskrav, lätt att förorena. Svetshållfastheten är benägen att orsaka problem (problem med mikrokaviteter). Det är lätt att få elektromigrationsfenomen och Javani-bitfenomen hos koppar under svetsmotståndsfilmen. Elektrisk mätning är också ett problem.
7, kemisk nickelpalladium
Jämfört med utfällning av guld finns det ett extra lager palladium mellan nickel och guld, och palladium kan förhindra korrosionsfenomenet som orsakas av ersättningsreaktionen och förbereda guldutfällningen fullt ut. Guld är tätt belagt med palladium, vilket ger en god kontaktyta.
Fördelar: Lämplig för blyfri svetsning. Mycket plan yta, lämplig för SMT. Genomgående hål kan även vara nickelguld. Lång lagringstid, inte hårda lagringsförhållanden. Lämplig för elektrisk testning. Lämplig för brytarkontaktdesign. Lämplig för aluminiumtrådsbindning, lämplig för tjocka plåtar, stark motståndskraft mot miljöpåverkan.
8. Elektroplätering av hårt guld
För att förbättra produktens slitstyrka, öka antalet insättningar och borttagningar samt galvanisering av hårdguld.
Förändringar i ytbehandlingsprocessen för PCB är inte särskilt stora, det verkar vara en relativt avlägsen sak, men det bör noteras att långsiktiga långsamma förändringar kommer att leda till stora förändringar. I händelse av ökande krav på miljöskydd kommer ytbehandlingsprocessen för PCB definitivt att förändras dramatiskt i framtiden.
Publiceringstid: 5 juli 2023
