Det mest grundlæggende formål med PCB-overfladebehandling er at sikre god svejsbarhed eller elektriske egenskaber. Da kobber i naturen har tendens til at eksistere i form af oxider i luften, er det usandsynligt, at det bevares som det oprindelige kobber i lang tid, så det skal behandles med kobber.
Der findes mange typer overfladebehandling af printplader. De mest almindelige er flade, organiske svejsede beskyttelsesmidler (OSP), fuldpladeforniklet guld, Shen Jin, Shenxi, Shenyin, kemisk nikkel, guld og galvaniseret hårdt guld. Symptom.
1. Den varme luft er flad (spraydåse)
Den generelle proces for varmluftsnivelleringsprocessen er: mikroerosion → forvarmning → svejsning af belægning → sprøjtedåse → rengøring.
Varmluftsvejsning er flad, også kendt som varmluftsvejsning (almindeligvis kendt som tinspray), hvilket er en proces, hvor smeltet tin (bly) svejses på printpladeoverfladen og luften komprimeres ved hjælp af opvarmning (blæsning) for at danne et lag af anti-kobberoxidation. Det kan også give en god svejsebar belægning. Hele svejsningen og kobberet i den varme luft danner en interduktiv kobber-tin-metalforbindelse ved kombinationen. PCB'en synker normalt ned i det smeltede svejsede vand; vindkniven blæser den svejsede væske fladt før svejsningen.
Niveauet af termisk vind er opdelt i to typer: vertikal og horisontal. Det menes generelt, at den horisontale type er bedre. Det er primært det horisontale varmluftskorrektificeringslag, der er relativt ensartet, hvilket kan opnå automatiseret produktion.
Fordele: længere opbevaringstid; efter printpladen er kobberets overflade helt våd (tin er helt dækket før svejsning); egnet til blysvejsning; moden proces, lave omkostninger, egnet til visuel inspektion og elektrisk testning
Ulemper: Ikke egnet til linjebinding; på grund af problemet med overfladens planhed er der også begrænsninger på SMT; ikke egnet til kontaktafbryderdesign. Ved sprøjtning af tin vil kobber opløses, og pladen udsættes for høje temperaturer. Især tykke eller tynde plader er tinsprøjtning begrænset, og produktionsoperationen er ubelejlig.
2, organisk svejsebarhedsbeskyttelsesmiddel (OSP)
Den generelle proces er: affedtning –> mikroætsning –> bejdsning –> rengøring med rent vand –> organisk belægning –> rengøring, og proceskontrollen er relativt nem at vise behandlingsprocessen.
OSP er en proces til overfladebehandling af kobberfolie på printplader (PCB) i overensstemmelse med kravene i RoHS-direktivet. OSP er en forkortelse for Organic Solderability Preservatives, også kendt som organiske loddebarhedskonserveringsmidler, også kendt som Preflux på engelsk. Kort sagt er OSP en kemisk dyrket organisk overfladefilm på en ren, bar kobberoverflade. Denne film er antioxiderende, varmechok- og fugtbestandig for at beskytte kobberoverfladen mod rust (oxidation eller vulkanisering osv.) i normale miljøer. Ved efterfølgende svejsning med høje temperaturer skal denne beskyttelsesfilm dog let fjernes hurtigt med flusmiddel, så den eksponerede rene kobberoverflade øjeblikkeligt kan kombineres med det smeltede loddetin på meget kort tid og danne en solid loddeforbindelse.
Fordele: Processen er enkel, overfladen er meget flad, egnet til blyfri svejsning og SMT. Nem at efterbearbejde, praktisk produktionsdrift, egnet til horisontal linjedrift. Pladen er egnet til flere bearbejdninger (f.eks. OSP+ENIG). Lav pris, miljøvenlig.
Ulemper: Begrænsning af antallet af reflow-svejsninger (flere svejsninger i tykkelse, filmen vil blive ødelagt, stort set 2 gange uden problemer). Ikke egnet til krympeteknologi, trådbinding. Visuel detektion og elektrisk detektion er ikke praktisk. N2-gasbeskyttelse er påkrævet til SMT. SMT-efterbearbejdning er ikke egnet. Høje lagerkrav.
3, hele pladen belagt med nikkelguld
Pladefornikling er printpladens overfladeleder, der først belægges med et lag nikkel og derefter belægges med et lag guld. Fornikling bruges primært til at forhindre diffusion mellem guld og kobber. Der findes to typer elektropletteret nikkelguld: blød guldbelægning (rent guld, guldoverfladen ser ikke lys ud) og hård guldbelægning (glat og hård overflade, slidstærk, indeholder andre elementer som kobolt, guldoverfladen ser lysere ud). Blødt guld bruges primært til chippakning af guldtråd; hårdt guld bruges primært i ikke-svejsede elektriske forbindelser.
Fordele: Lang opbevaringstid >12 måneder. Velegnet til kontaktafbryderdesign og guldtrådsbinding. Velegnet til elektrisk testning
Svaghed: Højere pris, tykkere guld. Elektropletterede fingre kræver yderligere designtrådledning. Fordi guldtykkelsen ikke er ensartet, kan det forårsage sprødhed i loddeforbindelsen på grund af for tykt guld, når det anvendes til svejsning, hvilket påvirker styrken. Problem med ensartethed i overfladen ved elektroplettering. Elektropletteret nikkelguld dækker ikke trådens kant. Ikke egnet til limning af aluminiumtråd.
4. Guld til vask
Den generelle proces er: bejdsningsrensning –> mikrokorrosion –> forudvaskning –> aktivering –> elektrolytisk fornikling –> kemisk guldudvaskning; Der er 6 kemikalietanke i processen, der involverer næsten 100 slags kemikalier, og processen er mere kompleks.
Synkende guld er pakket ind i en tyk, elektrisk god nikkelguldlegering på kobberoverfladen, hvilket kan beskytte printkortet i lang tid. Derudover har det også en miljømæssig tolerance, som andre overfladebehandlingsprocesser ikke har. Derudover kan synkende guld også forhindre opløsning af kobber, hvilket vil gavne blyfri samling.
Fordele: Ikke let at oxidere, kan opbevares i lang tid, overfladen er plan, egnet til svejsning af små gabstifter og komponenter med små loddeforbindelser. Foretrukket printkort med knapper (såsom mobiltelefonkort). Reflow-svejsning kan gentages flere gange uden større tab af svejseevne. Det kan bruges som basismateriale til COB (Chip On Board) ledninger.
Ulemper: høje omkostninger, dårlig svejsestyrke, på grund af brugen af ikke-elektropletteret nikkelproces, er det let at få problemer med sorte skiver. Nikkellaget oxiderer over tid, hvilket er et problem med langsigtet pålidelighed.
5. Synkende blik
Da alle nuværende loddematerialer er tinbaserede, kan tinlaget matches med enhver type loddetin. Processen med at synke tin kan danne flade kobber-tin metal intermetalliske forbindelser, hvilket gør, at den synkende tin har den samme gode loddbarhed som varmluftsnivellering uden det hovedpinefulde flade problem med varmluftsnivellering. Blikpladen kan ikke opbevares for længe, og samlingen skal udføres i henhold til rækkefølgen af tinsænkningen.
Fordele: Velegnet til horisontal linjeproduktion. Velegnet til finlinjebearbejdning, egnet til blyfri svejsning, især velegnet til krympeteknologi. Meget god planhed, egnet til SMT.
Ulemper: Gode opbevaringsforhold er nødvendige, helst ikke mere end 6 måneder, for at kontrollere tin-whiskervækst. Ikke egnet til kontaktafbryderdesign. I produktionsprocessen er svejsemodstandsfilmprocessen relativt høj, ellers vil det medføre, at svejsemodstandsfilmen falder af. Ved flere svejsninger er N2-gasbeskyttelse bedst. Elektrisk måling er også et problem.
6. Synkende sølv
Sølvsænkningsprocessen er en proces mellem organisk belægning og elektrolytisk nikkel-/guldbelægning. Processen er relativt enkel og hurtig. Selv når sølv udsættes for varme, fugtighed og forurening, kan det stadig opretholde en god svejseevne, men det mister sin glans. Sølvbelægning har ikke den samme gode fysiske styrke som elektrolytisk nikkel-/guldbelægning, fordi der ikke er nikkel under sølvlaget.
Fordele: Enkel proces, egnet til blyfri svejsning, SMT. Meget flad overflade, lav pris, egnet til meget fine linjer.
Ulemper: Høje opbevaringskrav, let at forurene. Svejsestyrken er tilbøjelig til problemer (mikrokavitetsproblemer). Det er let at have elektromigrationsfænomener og Javani-bidefænomener af kobber under svejsemodstandsfilmen. Elektrisk måling er også et problem.
7, kemisk nikkelpalladium
Sammenlignet med udfældning af guld er der et ekstra lag palladium mellem nikkel og guld, og palladium kan forhindre korrosion forårsaget af erstatningsreaktionen og forberede guldudfældningen fuldt ud. Guld er tæt belagt med palladium, hvilket giver en god kontaktflade.
Fordele: Velegnet til blyfri svejsning. Meget flad overflade, egnet til SMT. Gennemgående huller kan også være nikkelguld. Lang opbevaringstid, opbevaringsforholdene er ikke barske. Velegnet til elektrisk testning. Velegnet til design af kontakter. Velegnet til aluminiumtrådsbinding, egnet til tykke plader, stærk modstandsdygtighed over for miljøpåvirkninger.
8. Elektroplettering af hårdt guld
For at forbedre produktets slidstyrke skal du øge antallet af indsættelser og fjernelser samt galvanisering af hårdt guld.
Ændringer i PCB-overfladebehandlingsprocessen er ikke særlig store, det virker som en relativt fjern ting, men det skal bemærkes, at langsigtede langsomme ændringer vil føre til store forandringer. I tilfælde af stigende krav om miljøbeskyttelse vil overfladebehandlingsprocessen for PCB helt sikkert ændre sig dramatisk i fremtiden.
Opslagstidspunkt: 05. juli 2023
